搬送系统、曝光装置、搬送方法、曝光方法及器件制造方法、以及吸引装置的制造方法_5

文档序号:9240151阅读:来源:国知局
度收束在所期望范围内的方式,基于晶片平坦度检测系统147的计测结果,相对于吸盘单元153及中心支承部件150中的另一个部件(在此为吸盘单元153)的下降速度,控制响应性优异的一个部件(在此为中心支承部件150)的下降速度。
[0133]S卩,例如,在通过晶片平坦度检测系统147检测到晶片W变形成下凸形状(与外周部相比内周部凹陷的形状)的情况下,主控制装置20经由驱动装置142使中心支承部件150的下降速度慢于吸盘单元153的驱动速度。当中心支承部件150的下降速度慢于吸盘单元153的驱动速度时,晶片W实质上被三根上下移动销140从下方推压下表面的中央部。并且,当晶片W的平坦度成为规定值时,主控制装置20以相同速度(同步地)进一步向下方驱动中心支承部件150及吸盘单元153。在此,晶片W的平坦度“成为规定值”表示,作为一个例子,晶片W不是完全的平面,而是变形成与外周部相比内周部凹陷、但该凹陷的程度为事先确定的程度以下的形状。
[0134]另外,例如,在通过晶片平坦度检测系统147检测到晶片W变形成上凸形状(与外周部相比内周部向上突出的形状)的情况下,主控制装置20经由驱动装置142使中心支承部件150的下降速度快于吸盘单元153的驱动速度。当使中心支承部件150的下降速度快于吸盘单元153的驱动速度时,晶片W由于吸附保持在三根上下移动销140上,所以实质上、下表面的中心部被向下方拉伸。并且,当晶片W的平坦度成为上述规定值时,主控制装置20以相同速度(同步地)进一步向下方驱动中心支承部件150及吸盘单元153。
[0135]此外,在本实施方式中,在晶片W的多个点上检测该晶片W的Z方向上的位置,并根据与这些位置相关的信息求出与晶片W的形状(平坦度)相关的信息,但也可以使用除此以外的方法。例如,也可以通过相机等拍摄晶片W的图像,根据得到的图像信息求出与晶片W的形状(平坦度)相关的信息。
[0136]在本实施方式中,从通过吸盘单元153从上方向吸引晶片W、且通过上下移动销140从下方支承晶片W的状态,直到使晶片W吸附保持在未图示的晶片保持器上为止,始终通过主控制装置20并使用晶片平坦度检测系统147来计测晶片W的变形状态(平坦度)。因此,即使在进行了过度的平坦度修正的情况下,例如由于处于吸盘单元153与三根上下移动销140之间的晶片W具有下凸形状,所以为了调整其平坦度而将上下移动销140的下降速度相对于吸盘单元153的下降速度减慢,其结果为,晶片W成为上凸形状等,也能够通过相对于吸盘单元153的下降速度而将上下移动销140的下降速度加快,而再次将晶片W的平坦度调节为规定值。但是,也可以仅在从通过吸盘单元153从上方向吸引晶片W、且通过上下移动销140从下方向支承晶片W的状态、直到使晶片W吸附保持在未图示的晶片保持器上为止的一部分时间区间(例如即将与晶片载置面41接触之前)内,计测晶片W的变形状态(平坦度)。
[0137]并且,如图9的(A)所不,当晶片W的下表面与晶片台WTB上表面(晶片载置面41)抵接时,主控制装置20经由调整装置115停止来自所有的吸盘部件124的高压空气流的流出,并解除基于所有的吸盘单元153对晶片W的吸引,而开始基于晶片台WTB上的未图示的晶片保持器对晶片W的吸附(吸引)。
[0138]接着,如图9的(B)所示,主控制装置20经由一对Z音圈电机144使吸盘单元153上升至规定的待机位置(第I位置或其附近的位置)。由此,晶片W向晶片台WTB上的装载(搬入)结束。
[0139]在此,当将吸盘单元153向上方驱动而停止时(或上升中),主控制装置20使用上述的三个计测系统123a?123c,进行晶片W的边缘位置的检测。在该情况下,晶片W的边缘检测通过向晶片台WTB上的三个反射镜86上照射来自计测系统123a、123b、123c的计测光束、并由计测系统123a、123b、123c的摄像元件接收来自该反射镜86的反射光束而进行。将三个计测系统123a?123c所具有的摄像元件的摄像信号向信号处理系统116(参照图6)发送,将晶片W的位置偏差和旋转误差的信息向主控制装置20供给。主控制装置20将该位置偏差和旋转误差的信息作为偏置量而预先存储在存储器中,在之后的晶片对准时或曝光时等,考虑上述偏置量来控制晶片台WTB的位置。此外,在上述待机中进行晶片W的边缘检测,其结果为在修正了所得到的位置偏差和旋转误差的状态下,晶片W被支承在三根上下移动销140上之后而搭载到晶片台WTB上,因此,也可以不必进行晶片W向晶片台WTB上装载后的晶片W的边缘检测。
[0140]如以上说明那样,根据本实施方式的搬送系统120及具有该搬送系统的曝光装置100,主控制装置20在将晶片W装载到晶片台WTB上时,能够使从上方吸引晶片W的吸盘单元153和从下方支承晶片W的上下移动销140(中心支承部件150)独立地上下移动。艮P,为了将产生挠曲或应变等变形的晶片W吸附保持在晶片载台WST上而使其下降时,通过控制中心支承部件150(三根上下移动销140)的下降速度,能够在将晶片W的平坦度维持在所期望的范围内的值的状态下装载到晶片载台WST上。
[0141]另外,在本实施方式中,以三根构成上下移动销140 (中心支承部件150),这三根上下移动销以一体地上下移动的方式构成,但并不限定于此。例如,也可以以三根上下移动销能够相互独立地上下移动的方式构成中心支承部件150,并基于晶片的平坦度的计测结果,通过使这三根上下移动销单独地上下移动来将晶片W的平坦度收束在所期望的范围内。此外,上下移动销的数量不限于3根,也可以为其以下或其以上。
[0142]另外,在构成本实施方式的搬送系统120的一部分的搬入单元121中,由于通过一对重量抵消装置131来支承吸盘单元153的自重,所以能够减小沿上下方向驱动吸盘单元153时的力,能够减小一对Z音圈电机144的大小。
[0143]另外,在本实施方式的搬送系统120中,在将晶片W装载到晶片载台WST上的中途,主控制装置20以经由计测系统123a?123c来计测晶片W的位置偏差及旋转偏差,并基于该计测结果来修正晶片W的位置偏差及旋转偏差的方式,驱动晶片载台WST。因此,能够位置重现性良好地将晶片W装载到晶片台WTB上。
[0144]另外,根据本实施方式的曝光装置100,由于对在晶片台WTB上以平坦度高的状态且位置重现性良好地装载的晶片W,以步进扫描(St印ping and scan)方式进行曝光,所以对于晶片W上的多个曝光区域,分别能够重合精度良好且没有散焦地进行曝光,能够对多个曝光区域良好地转印标线片R的图案。
[0145]此外,在上述实施方式中,鉴于三根上下移动销140 (中心支承部件150)的驱动时的响应性比吸盘单元153优异这一点,在将晶片W装载到晶片载台WST上时,调节三根上下移动销140 (中心支承部件150)的下降速度,以使晶片W的平坦度成为所期望的范围内的值的方式对驱动装置142进行驱动。但是,相反地,在吸盘单元153的驱动时的响应性比三根上下移动销140 (中心支承部件150)优异的情况下,期望调节吸盘单元153的下降速度。在三根上下移动销140 (中心支承部件150)和吸盘单元153的驱动时的响应性为相同程度的情况下,可以调节中心支承部件150及吸盘单元153中的任一方、或双方的下降速度。另夕卜,由于只要将晶片的平坦度维持在规定水准即可,所以无论响应性的优劣如何,也可以调节中心支承部件150及吸盘单元153中的任一方、或双方的下降速度。
[0146]另外,在上述实施方式中,说明了通过多个Z位置检测系统146构成晶片平坦度检测系统147的情况,但并不限于此,也可以通过对晶片整个上表面照射光而能够检测其面形状的检测装置来构成晶片平坦度检测系统。另外,与上述实施方式同样地,在通过多个Z位置检测系统构成晶片平坦度检测系统的情况下,作为该Z位置检测系统,也无需使用三角测量方式的位置检测系统。即,由于晶片平坦度检测系统只要能够检测晶片W的平坦度(多个部位的Z位置)即可,所以例如如图10所示,也可以取代上述的Z位置检测系统146而在吸盘单元153的下表面上配置多个静电电容传感器84。由于静电电容传感器84能够使用比Z位置检测系统146小型的系统,所以能够与配置了多个Z位置检测系统146的计测点的部位、例如在外周部有三处、在中央部有一处的共四处相比,配置在更多的部位。
[0147]另外,由于吸盘单元位置检测系统只要能够计测吸盘单元153的Z位置即可,所以不限于三角测量方式的位置检测系统,例如如图10所示,也可以使用由编码器头97和标尺98构成的编码器系统来构成吸盘单元位置检测系统。或者,也可以例如在一对Z音圈电机144的至少一方上,设置计测动子相对于该定子的从基准点开始的Z轴方向上的位移量的编码器,并通过该编码器来构成吸盘单元位置检测系统。另外,也可以使用静电电容传感器来构成吸盘单元位置检测系统148。
[0148]此外,在上述实施方式中,也可以在即将将晶片W装载到晶片台WTB上之前,从吸盘部件124朝向晶片W,以比将晶片W吸引至此时的喷出速度快的喷出速度喷出气体。由此,如图11所示,晶片W与吸盘部件124之间的压力上升,晶片W的外周部振动(引起所谓气锤现象)。在发生该振动的状态下,当进一步使晶片W下降时,晶片W在下表面的外周部与未图示的晶片保持器上表面的接触面积较小的状态下被载置到晶片台WTB上。S卩,由于晶片W下表面与未图示的晶片保持器之间的摩擦力降低,所以晶片W在被吸附保持到未图示的晶片保持器上时,在抑制了吸附应变的发生的状态下,被载置到晶片台WTB上。
[0149]此外,在上述实施方式中,在吸盘单元153从上方吸引晶片W、且三根上下移动销140在背面真空吸附晶片W的状态下,将吸盘单元153和三根上下移动销140向下方驱动,由此使晶片W载置到晶片台WTB的晶片载置面41上,但并不限定于此。例如,也可以为取代三根上下移动销140而使用搬送臂149的结构。在该情况下,搬送臂149为除水平方向以外,在上下方向上也能够在规定范围内驱动的结构。并且,只要在通过搬送臂149真空吸附晶片W的背面的状态下,通过吸盘单元153吸引晶片W表面,并使用晶片平坦度检测系统147的检测结果由主控制装置20将吸盘单元153和搬送臂149的下降速度分别设定成规定值即可。
[0150]此外,在将晶片W载置到晶片载置面41上时,为了使搬送臂149不会造成妨碍,也可以预先在晶片载置面41上形成供搬送臂149进入的槽,而使晶片W和晶片载置面41高精度地接触。并且,只要在该槽的内部使搬送臂149向水平方向移动,而从晶片载置面41退开即可。
[0151]另外,作为其他结构,也可以在从搬送臂149将晶片W交接到吸盘单元153上后,不使用三根上下移动销140地使晶片W载置到晶片台WTB的晶片载置面41上。在该情况下,例如,只要使用晶片平坦度检测系统147的检测结果,通过主控制装置20控制吸盘单元153的下降速度、从吸盘部件124喷出的流体的流速(流量)、流体的流动方向,而将吸盘单元153的吸引力分别设定成规定值即可。此时,在使用晶片支承部件125的吸附垫125b来吸附支承晶片W的背面的情况下,与上述的搬送臂149的情况同样地,只要预先在晶片载置面41上形成供晶片支承部件125进入的缺口,使晶片W和载置面41能够高精度地接触即可。另外,在无需约束晶片W的横向(与载置面平行的方向)的移动的情况下,也可以不设置晶片支承部件125,仅通过吸盘部件124以吸引来保持晶片W,而将晶片W载置到晶片台WTB的晶片载置面41上。此时,也只要例如使用晶片平坦度检测系统147的检测结果,通过主控制装置20来控制吸盘单元153的下降速度、从吸盘部件124喷出的流体的流速(流量)、流体的流动方向,而将吸盘单元153的吸引力分别设定成规定值即可。
[0152]此外,在上述实施方式中,作为一个例子说明了如下液浸曝光装置:在投影光学系统与晶片之间形成包含照明光的光路的液浸空间,并经由投影光学系统及液浸空间的液体,以照明光对晶片进行曝光,但并不限于此,也能够将上述实施方式适用于不经由液体(水)地进行晶片W的曝光的干式曝光装置。
[0153]另外,在上述实施方式及其变形例(以下称为上述实施方式等)中,对曝光装置是步进扫描方式等的扫描型曝光装置的情况进行了说明,但并不限于此,也可以将上述实施方式等适用于步进曝光装置等静止型曝光装置。另外,上述实施方式等也能够适用于将曝光区域和曝光区域合成的步进拼接(step and stitch)方式的缩小投影曝光装置、接近(proximity)方式的曝光装置、或镜面投影对准曝光器(mirror project1n aligner)等。而且,上述实施方式等也能够适用于例如美国专利第6,590,634号说明书、美国专利第5,969,441号说明书、美国专利第6,208,407号说明书等所公开那样,具有多个晶片载台的多载台型的曝光装置。
[0154]另外,上述实施方式等的曝光装置中的投影光学系统不仅可以是缩小系统,也可以是等倍及放大系统中的任一个,投影光学系统PL不仅可以是折射系统,也可以是反射系统及反射折射系统中的任一个,该投影像也可以是倒立像及正立像中的任一个。另外,上述的照明区域及曝光区域的形状为矩形,但并不限于此,例如也可以为圆弧、梯形或平行四边形等。
[0155]另外,上述实施方式等的曝光装置的光源并不限于ArF准分子激光,也能够使用发出KrF准分子激光(输出波长248nm)、F2激光(输出波长157nm)、Ar 2激光(输出波长126nm)、Kr2激光(输出波长146nm)等的脉冲激光光源、发出g线(波长436nm)、i线(波长365nm)等亮线的超高压水银灯等。另外,也能够使用YAG激光的高次谐波产生装置等。此夕卜,例如美国专利第7,023,610号说明书所公开那样,作为真空紫外光可以使用高次谐波,该高次谐波如下地产生半导体激光器或者光纤激光器振荡得到的红外区或可见区的单一波长激光,利用例如掺杂有铒(或
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