吸引裝置、搬入方法、搬送系統(tǒng)及曝光裝置、和器件制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及吸引裝置、搬入方法、搬送系統(tǒng)及曝光裝置、和器件制造方法,尤其涉及一種對(duì)板狀的物體以非接觸的方式作用吸引力的吸引裝置、將所述板狀的物體搬入至移動(dòng)體上的搬入方法、適合于該搬入方法的實(shí)施的搬送系統(tǒng)及具有該搬送系統(tǒng)的曝光裝置、和使用該曝光裝置的器件制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,在制造半導(dǎo)體元件(集成電路等)、液晶顯示元件等電子器件(微型器件)的光刻工序中,主要使用步進(jìn)重復(fù)(st印and repeat)方式的投影曝光裝置(所謂步進(jìn)曝光裝置(stepper))、或步進(jìn)掃描(step and scan)方式的投影曝光裝置(所謂掃描步進(jìn)曝光裝置(也被稱為掃描儀))等。
[0003]在這種曝光裝置中使用的、成為曝光對(duì)象的晶片或玻璃板等基板正逐漸(例如晶片的情況下為每10年)變得大型化。雖然當(dāng)前直徑300mm的300毫米晶片成為主流,但直徑450mm的450毫米晶片時(shí)代的到來(lái)已迫近。當(dāng)過(guò)渡到450毫米晶片時(shí),可從I片晶片取出的裸片(芯片)的數(shù)量將成為現(xiàn)行300毫米晶片的2倍以上,有助于成本削減。
[0004]但是,由于晶片的厚度并沒(méi)有與其尺寸成比例地增大,所以450毫米晶片與300毫米晶片相比,強(qiáng)度及剛性非常弱。因此,例如即使受理一個(gè)晶片的搬送,若直接采用與當(dāng)前的300毫米晶片相同的手段方法,則可想到存在晶片產(chǎn)生應(yīng)變而對(duì)曝光精度造成不良影響的可能。因此,作為晶片的搬送方法,提出一種即使是450毫米晶片也能夠采用的搬入方法,該方法中,通過(guò)具有伯努利吸盤等的搬送部件從上方以非接觸的方式吸引晶片,保持平坦度(平面度),將其搬送到晶片保持器(保持裝置)中(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0005]但是,作為晶片向晶片載臺(tái)(晶片保持器)上的搬送方法,在采用上述的通過(guò)搬送部件而進(jìn)行的從上方的非接觸方式的吸引的情況下,可能產(chǎn)生難以基于計(jì)測(cè)結(jié)果進(jìn)行修正的、無(wú)法容許程度的、晶片在水平面內(nèi)的位置偏差(旋轉(zhuǎn)偏差)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2010/0297562號(hào)說(shuō)明書
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]作為消除上述晶片的因基于搬送部件從上方的非接觸吸引而導(dǎo)致的不良情況的方法,可以想到邊通過(guò)伯努利吸盤等從上方以非接觸的方式吸引晶片,邊從下方以支承部件(例如晶片載臺(tái)上的上下移動(dòng)銷)來(lái)支承該晶片。然而,根據(jù)發(fā)明人的研宄,判明如下:在進(jìn)行晶片的從上方的非接觸吸引和從下方的支承并進(jìn)行晶片向晶片載臺(tái)上的載入的情況下,即使是300毫米晶片也會(huì)產(chǎn)生無(wú)法容許的程度的應(yīng)變的情況。發(fā)明人對(duì)該晶片的應(yīng)變?cè)蜻M(jìn)行了調(diào)查研宄,其結(jié)果得出了基于晶片中央附近從上下受到約束而造成的過(guò)度約束是其主要原因的結(jié)論。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第一方式,提供第一吸引裝置,對(duì)板狀的物體以非接觸的方式作用吸引力,其具有:基座部件;和多個(gè)吸引部件,其設(shè)在所述基座部件上,并分別在所述物體周圍產(chǎn)生氣體的流動(dòng)而產(chǎn)生對(duì)該物體的吸引力,所述多個(gè)吸引部件在相互不同的狀態(tài)下產(chǎn)生所述氣體的流動(dòng)。
[0011]由此,能夠例如根據(jù)各吸引部件在基座部件上的位置,而使多個(gè)吸引部件分別產(chǎn)生的對(duì)物體的吸引力不同。因此,例如當(dāng)進(jìn)行基于支承部從下方對(duì)物體的支承、和基于該吸引裝置從上方對(duì)物體的非接觸吸引時(shí),能夠使配置于基座部件的與支承部相對(duì)的部分上的吸引部件所產(chǎn)生的吸引力比配置于基座部件的不與支承部相對(duì)的部分上的吸引部件所產(chǎn)生的吸引力弱。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二方式,提供第二吸引裝置,對(duì)板狀的物體以非接觸的方式作用吸引力,其具有:基座部件;多個(gè)氣體流通孔,其設(shè)在所述基座部件上,分別在所述物體周圍產(chǎn)生氣體的流動(dòng);以及調(diào)整裝置,其使所述物體變形,邊通過(guò)經(jīng)由所述多個(gè)氣體流通孔的所述氣體的流動(dòng)來(lái)保持所述物體,邊通過(guò)所述調(diào)整裝置使所述物體變形。
[0013]由此,能夠邊通過(guò)經(jīng)由多個(gè)氣體流通孔的氣體的流動(dòng)來(lái)保持物體,邊通過(guò)調(diào)整裝置例如以能夠確保所期望程度的平坦度的方式使物體變形。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方式,提供一種搬入方法,用于將板狀的物體搬入至在上表面設(shè)有物體載置面的保持部件上,其特征在于,包括以下步驟:將所述物體搬送到位于規(guī)定的搬入位置的所述保持部件的所述物體載置面的上方;通過(guò)吸引部件從上方以非接觸的方式吸引所述物體的一面而支承;通過(guò)設(shè)在所述保持部件上的能夠上下移動(dòng)的支承部,從下方支承與由所述吸引部件支承的所述物體的所述一面為相反側(cè)的另一面的中央部區(qū)域的一部分,并且減弱所述吸引部件對(duì)與包括基于所述支承部的支承點(diǎn)在內(nèi)的所述中央部區(qū)域?qū)?yīng)的所述物體的所述一面的區(qū)域的吸引力;和在維持基于所述吸引部件對(duì)所述物體的吸引狀態(tài)和基于所述支承部對(duì)所述物體的支承狀態(tài)的狀態(tài)下,將所述吸引部件與所述支承部朝著所述物體載置面向下方驅(qū)動(dòng)。
[0015]由此,能夠在維持高平坦度的狀態(tài)下將物體搬入至保持部件上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第四方式,提供一種搬送系統(tǒng),用于搬送板狀的物體,其特征在于,具有:保持部件,其在上表面設(shè)有物體載置面;能夠上下移動(dòng)的吸引部件,其在規(guī)定的搬入位置設(shè)在所述保持部件上方,能夠從上方以非接觸的方式吸引所述物體的一面中的、至少包括外周部區(qū)域的區(qū)域中的多個(gè)部位;支承部,其設(shè)在所述保持部件上,能夠上下移動(dòng),并且能夠從下方支承與所述物體的所述一面為相反側(cè)的另一面的所述中央部區(qū)域的一部分;和驅(qū)動(dòng)裝置,其在維持基于所述吸引部件對(duì)所述物體的吸引狀態(tài)和基于所述支承部對(duì)所述物體的支承狀態(tài)的狀態(tài)下,以使所述物體的所述另一面朝向所述保持部件的所述物體載置面的方式使所述吸引部件與所述支承部下降。
[0017]由此,能夠在維持高平坦度的狀態(tài)下將物體搬送(搬入)到保持部件上。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第五方式,提供第一曝光裝置,用于在物體上形成圖案,其具有:上述第一以及第二方式的吸引裝置;和圖案生成裝置,其以能量束對(duì)被該吸引裝置吸引并被搬入至所述保持部件上的所述物體進(jìn)行曝光,而形成所述圖案。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第六方式,提供第二曝光裝置,用于在物體上形成圖案,其具有:上述搬送系統(tǒng);和圖案生成裝置,其以能量束對(duì)通過(guò)該搬送系統(tǒng)搬入至所述保持部件上的所述物體進(jìn)行曝光,從而形成所述圖案。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第七方式,提供一種器件制造方法,其包括以下步驟:使用上述曝光裝置對(duì)物體進(jìn)行曝光;和對(duì)曝光后的所述物體進(jìn)行顯影。
【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1是概略地表示一個(gè)實(shí)施方式的曝光裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖2是從-Y方向觀察到的圖1的晶片載臺(tái)的圖(主視圖)。
[0023]圖3的(A)是表示圖1的搬入單元(吸盤單元)的仰視圖,圖3的⑶是表示與晶片的載入相關(guān)的各部分構(gòu)成的圖,且是將搬入單元與晶片載臺(tái)上的上下移動(dòng)銷及其驅(qū)動(dòng)裝置一同表示的圖。
[0024]圖4是表示以一個(gè)實(shí)施方式的曝光裝置的控制系統(tǒng)為中心而構(gòu)成的主控制裝置的輸入輸出關(guān)系的框圖。
[0025]圖5的(A)?圖5的⑶是晶片的搬入步驟的說(shuō)明圖(之一?之四)。
[0026]圖6的(A)?圖6的(C)是晶片的搬入步驟的說(shuō)明圖(之五?之七)。
[0027]圖7是設(shè)在吸盤單元中的吸盤部件的配置的另一例的說(shuō)明圖。
[0028]圖8是表示第一變形例的上下移動(dòng)銷的結(jié)構(gòu)圖。
[0029]圖9是表示第二變形例的上下移動(dòng)銷的結(jié)構(gòu)圖。
[0030]圖10是表示第三變形例的上下移動(dòng)銷的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以下,根據(jù)圖1?圖7說(shuō)明一個(gè)實(shí)施方式。
[0032]圖1中概略地示出了一個(gè)實(shí)施方式的曝光裝置100的結(jié)構(gòu)。該曝光裝置100是步進(jìn)掃描方式的投影曝光裝置、即所謂掃描儀。如后文中所述,在本實(shí)施方式中,設(shè)置有投影光學(xué)系統(tǒng)PL,以下,將與該投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX平行的方向設(shè)為Z軸方向,將在與該投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX正交的面內(nèi)對(duì)標(biāo)線片(reticule) R與晶片W進(jìn)行相對(duì)掃描的方向設(shè)為Y軸方向,將與Z軸和Y軸正交的方向設(shè)為X軸方向,將繞X軸、Y軸以及Z軸的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別設(shè)為ΘΧ、0y以及Θ z方向,以此進(jìn)行說(shuō)明。
[0033]曝光裝置100具有:照明系統(tǒng)10 ;保持標(biāo)線片(光罩(mask)) R的標(biāo)線片載臺(tái)RST ;投影光學(xué)系統(tǒng)PL ;保持晶片W的晶片載臺(tái)WST ;與未圖示的搬出單元及后述的上下移動(dòng)銷一同構(gòu)成晶片搬送系統(tǒng)120 (參照?qǐng)D4)的搬入單元121 ;以及這些構(gòu)成的控制系統(tǒng)等。
[0034]例如美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2003/0025890號(hào)說(shuō)明書等所公開的那樣,照明系統(tǒng)10包括光源、包含光學(xué)積分器(optical integrator)等的照度均勾化光學(xué)系統(tǒng)、及具有標(biāo)線片遮簾(reticle blind)等(均未圖示)的照明光學(xué)系統(tǒng)。照明系統(tǒng)10通過(guò)照明光(曝光用光)IL以大致均勾的照度對(duì)由標(biāo)線片遮簾(也被稱為掩蔽系統(tǒng)(masking system))所設(shè)定(限制)的標(biāo)線片R上的狹縫狀的照明區(qū)域IAR進(jìn)行照明。在此,作為照明光IL例如使用ArF準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)193nm)。
[0035]在標(biāo)線片載臺(tái)RST上,通過(guò)例如真空吸附而固定有在其圖案面(圖1中的下表面)上形成有電路圖案等的標(biāo)線片R。標(biāo)線片載臺(tái)RST通過(guò)例如包含線性電機(jī)(linear motor)或平面電機(jī)等的標(biāo)線片載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)11 (在圖1中未圖示,參照?qǐng)D4),能夠在XY平面內(nèi)進(jìn)行微驅(qū)動(dòng),并且能夠沿掃描方向(圖1中的作為紙面內(nèi)的左右方向的Y軸方向)以規(guī)定的掃描速度進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0036]標(biāo)線片載臺(tái)RST的XY平面內(nèi)的位置信息(包含Θ z方向的旋轉(zhuǎn)信息)例如通過(guò)標(biāo)線片激光干涉儀(以下稱為“標(biāo)線片干涉儀”)13,并經(jīng)由固定在標(biāo)線片載臺(tái)RST上的移動(dòng)鏡15 (實(shí)際上,設(shè)有具有與Y軸方向正交的反射面的Y移動(dòng)鏡(或后向反射鏡(retroreflector))和具有與X軸方向正交的反射面的X移動(dòng)鏡),始終以例如0.25nm左右的分辨率來(lái)檢測(cè)。標(biāo)線片干涉儀13的計(jì)測(cè)值向主控制裝置20 (在圖1中未圖示,參照?qǐng)D4)發(fā)送。主控制裝置20基于標(biāo)線片載臺(tái)RST的位置信息,并經(jīng)由標(biāo)線片載臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)11 (參照?qǐng)D4)來(lái)驅(qū)動(dòng)標(biāo)線片載臺(tái)RST。此外,在本實(shí)施方式中,也可以取代上述的標(biāo)線片干涉儀而使用編碼器來(lái)檢測(cè)標(biāo)線片載臺(tái)RST的XY平面內(nèi)的位置信息。
[0037]投影光學(xué)系統(tǒng)PL配置于標(biāo)線片載臺(tái)RST的圖1中的下方。投影光學(xué)系統(tǒng)PL搭載于通過(guò)未圖示的支承部件而沿水平支承的主框架BD上。作為投影光學(xué)系統(tǒng)PL,例如使用由沿著與Z軸平行的光軸AX排列的多個(gè)光學(xué)元件(透鏡元件)構(gòu)成的折射光學(xué)系統(tǒng)。投影光學(xué)系統(tǒng)PL例如兩側(cè)遠(yuǎn)心(telecentric),具有規(guī)定的投影倍率(例如1/4倍、1/5倍或1/8倍等)。因此,當(dāng)通過(guò)來(lái)自照明系統(tǒng)10的照明光IL對(duì)標(biāo)線片R上的照明區(qū)域IAR進(jìn)行照明時(shí),利用從圖案面與投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第一面(物面)大致一致地配置的標(biāo)線片R通過(guò)的照明光IL,并經(jīng)由投影光學(xué)系統(tǒng)PL而在配置于投影光學(xué)系統(tǒng)PL的第二面(像面)側(cè)的、在表面涂敷有抗蝕劑(感應(yīng)劑)的晶片W上的與上述照明區(qū)域IAR共軛的區(qū)域(以下也稱為曝光區(qū)域)IA上,形成該照明區(qū)域IAR內(nèi)的標(biāo)線片R的電路圖案的縮小圖像(電路圖案的一部分的縮小圖