搬送系統(tǒng)、曝光裝置、搬送方法、曝光方法及器件制造方法、以及吸引裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及搬送系統(tǒng)、曝光裝置、搬送方法、曝光方法及器件制造方法、以及吸引裝置，尤其涉及搬送板狀物體的搬送系統(tǒng)、具有該搬送系統(tǒng)的曝光裝置、將板狀物體搬送到移動(dòng)體上的搬送方法、使用該搬送方法的曝光方法、使用上述曝光裝置或曝光方法的器件制造方法、以及吸引板狀物體的吸引裝置。
【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)度及剛性較弱。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送(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，作為晶片的朝向晶片載臺(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)法容許的水準(zhǔn)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(kāi)第2010/0297562號(hào)說(shuō)明書(shū)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]作為消除上述晶片的由于通過(guò)搬送部件從上方非接觸吸引而導(dǎo)致的不良情況的方法，可以想到邊通過(guò)伯努利吸盤等吸引部件來(lái)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)明人的實(shí)驗(yàn)等的結(jié)果，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)行晶片朝向晶片載臺(tái)上的裝載的情況下，存在因該裝載時(shí)的吸引部件與支承部件的驅(qū)動(dòng)速度差而導(dǎo)致即使是300毫米晶片也會(huì)產(chǎn)生無(wú)法容許的水準(zhǔn)的應(yīng)變的情況。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第I方式，提供一種搬送系統(tǒng)，將板狀的物體搬送到設(shè)有物體載置部的物體載置部件上，具有:吸引部件，其具有與上述物體相對(duì)的相對(duì)部，在該相對(duì)部與上述物體之間形成氣流而產(chǎn)生對(duì)上述物體的吸引力；計(jì)測(cè)裝置，其求出與由上述吸引部件吸引的上述物體的形狀相關(guān)的信息；驅(qū)動(dòng)裝置，其使上述吸引部件相對(duì)于上述物體載置部沿接近或分離的上下方向相對(duì)移動(dòng)；和控制裝置，其使用上述計(jì)測(cè)裝置所求出的上述信息，以使上述物體以規(guī)定形狀載置到上述物體載置部上的方式，控制上述吸引部件和上述驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一方。
[0011]由此，能夠?qū)⑽矬w在平坦度維持得高的狀態(tài)下搬送到物體載置部件上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第2方式，提供一種曝光裝置，用于在物體上形成圖案，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)搬送到上述物體載置部件上的上述物體進(jìn)行曝光，而形成上述圖案。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第3方式，提供一種器件制造方法，包含以下步驟:使用上述曝光裝置對(duì)物體進(jìn)行曝光、和對(duì)曝光后的上述物體進(jìn)行顯影。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第4方式，提供一種搬送方法，將板狀的物體搬送到物體載置部件上，包含以下步驟:在上述物體載置部件的上方，通過(guò)吸引部件從上方以非接觸的方式吸引上述物體；通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置使上述吸引部件相對(duì)于上述物體載置部沿上下方向相對(duì)移動(dòng)；對(duì)由上述吸引部件吸引的上述物體的多個(gè)部位，分別求出與上述上下方向上的位置相關(guān)的信息；和使用所求出的上述信息，以使上述物體以規(guī)定形狀載置到上述物體載置部上的方式控制上述吸引部件和上述驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一方。
[0015]由此，能夠?qū)⑽矬w在平坦度維持得較高的狀態(tài)下搬送到物體載置部件上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第5方式，提供一種曝光方法，包含以下步驟:通過(guò)上述搬送方法將板狀的上述物體搬送到上述物體載置部件上；和在搬送后以能量束對(duì)保持在上述物體載置部件上的上述物體進(jìn)行曝光，而在上述物體上形成圖案。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第6方式，提供一種器件制造方法，包含以下步驟:通過(guò)上述曝光方法對(duì)物體進(jìn)行曝光；和對(duì)曝光后的上述物體進(jìn)行顯影。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第7方式，提供一種第I吸引裝置，用于吸引板狀的物體，具有:吸引部件，其具有與上述物體相對(duì)的相對(duì)部，并從該相對(duì)部噴出氣體而產(chǎn)生對(duì)上述物體的吸引力；和計(jì)測(cè)裝置，其求出與由吸引部件吸引的上述物體的形狀相關(guān)的信息。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第8方式，提供一種第2吸引裝置，對(duì)板狀的物體以非接觸的方式作用吸引力，具有:基座部件；多個(gè)吸引部，其設(shè)在上述基座部件上，分別在上述物體周邊產(chǎn)生氣體的流動(dòng)而產(chǎn)生對(duì)該物體的吸引力；和調(diào)整裝置，其使上述物體變形，邊通過(guò)因上述多個(gè)吸引部產(chǎn)生的上述氣體的流動(dòng)而產(chǎn)生的上述力來(lái)吸引上述物體，邊通過(guò)上述調(diào)整裝置使上述物體變形。
[0020]由此，能夠邊通過(guò)因多個(gè)吸引部產(chǎn)生的氣體的流動(dòng)而產(chǎn)生的吸引力來(lái)吸引物體，邊通過(guò)調(diào)整裝置使物體以例如能夠確保所期望的水準(zhǔn)的平坦度的方式變形。
【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的(A)是圖1的晶片載臺(tái)的從+Z方向觀察到的圖(俯視)，圖2的⑶是晶片載臺(tái)的從-Y方向觀察到的圖(主視圖)。
[0023]圖3是將投影光學(xué)系統(tǒng)作為基準(zhǔn)來(lái)表示曝光裝置所具有的干涉儀、對(duì)準(zhǔn)儀、多點(diǎn)AF系統(tǒng)等的配置的圖。
[0024]圖4是圖1的搬入單元及晶片載臺(tái)的從-Y方向觀察到的圖(主視圖)。
[0025]圖5是圖4的吸盤單元的從-Z方向觀察到的圖。
[0026]圖6是以一個(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。
[0027]圖7的㈧是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其I)，圖7的⑶是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其2)，圖7的(C)是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其3)，圖7的(D)是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其4)。
[0028]圖8的㈧是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其5)，圖8的⑶是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其6)，圖8的(C)是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其7)，圖8的(D)是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其8)。
[0029]圖9的(A)是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其9)，圖9的(B)是用于說(shuō)明晶片的搬入動(dòng)作的圖(其10)。
[0030]圖10是用于說(shuō)明晶片平坦度檢測(cè)系統(tǒng)和吸盤單元位置檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子(變形例)的圖。
[0031]圖11是用于說(shuō)明晶片搬入動(dòng)作中的、即將將晶片載置到晶片載臺(tái)上之前的動(dòng)作的一個(gè)例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下基于圖1?圖9，說(shuō)明一個(gè)實(shí)施方式。
[0033]在圖1中概略地示出一個(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。如后所述，在本實(shí)施方式中，設(shè)有投影光學(xué)系統(tǒng)PL，在以下，將與該投影光學(xué)系統(tǒng)PL的光軸AX平行的方向作為Z軸方向，將在與其正交的面內(nèi)，標(biāo)線片(reticule)和晶片相對(duì)掃描的方向作為Y軸方向，將與Z軸及Y軸正交的方向作為X軸方向，將繞X軸、Y軸、及Z軸的旋轉(zhuǎn)(傾斜)方向分別作為θχ、0y、及θζ方向來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0034]如圖1所示，曝光裝置100具有:曝光部200，其配置在曝光工位上，該曝光工位配置在基盤12上的+Y側(cè)端部附近；計(jì)測(cè)部300，其從曝光部200向-Y側(cè)遠(yuǎn)離規(guī)定距離地配置在計(jì)測(cè)工位上；載臺(tái)裝置50，其包含在基盤12上獨(dú)立地在XY平面內(nèi)二維移動(dòng)的晶片載臺(tái)WST及計(jì)測(cè)載臺(tái)MST ;搬入單元121，其與未圖示的搬出單元及后述的晶片支承部件125一起構(gòu)成搬送晶片W的搬送系統(tǒng)120(參照?qǐng)D6);和它們的控制系統(tǒng)等。在此，基盤12通過(guò)防振裝置(省略圖示)而大致水平地(與XY平面平行地)支承在地面上?；P12由具有平板狀外形的部件構(gòu)成。另外，在基盤12的內(nèi)部收納有線圈單元，該線圈單元包含構(gòu)成平面電機(jī)(后述)的定子的、將XY 二維方向作為行方向、列方向而呈矩陣狀配置的多個(gè)線圈17。此外，在圖1中，晶片載臺(tái)WST位于曝光工位，在晶片載臺(tái)WST(更詳細(xì)而言為后述的晶片臺(tái)WTB)上保持有晶片W。另外，在曝光工位附近配置有計(jì)測(cè)載臺(tái)MST。
[0035]曝光部200具有照明系統(tǒng)10、標(biāo)線片載臺(tái)RST、投影單元PU及局部液浸裝置8等。
[0036]例如美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)第2003/0025890號(hào)說(shuō)明書(shū)等所公開(kāi)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(reticule 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以大致均勻的照度對(duì)標(biāo)線片遮簾(也被稱為掩蔽系統(tǒng))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，作為一個(gè)例子而使用ArF準(zhǔn)分子激光(波長(zhǎng)193nm)。
[0037]在標(biāo)線片載臺(tái)RST上，例如通過(guò)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)D6)，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)。
[0038]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)D6)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)D6)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。
[0039]投影單元配置在標(biāo)線片載臺(tái)RST的圖1中的下方。投影單元通過(guò)水平配置在基盤12的上方的主框架BD并經(jīng)由設(shè)在其外周部上的凸緣部FLG而被支承。如圖1及圖3所示，主框架BD由Y軸方向上的尺寸比X軸方向上的尺寸大的俯視觀察時(shí)為六邊形狀(將矩形的兩個(gè)角切下后那樣的形狀)的板部件構(gòu)成，通過(guò)一部分包含未圖示的防振裝置的未圖示的支承部件而支承在地面上。如圖1及圖3所示，以圍繞主框架BD的方式配置有俯視觀察時(shí)為矩形框狀的框架FL?？蚣蹻L通過(guò)與支承主框架BD的支承部件不同的其他支承部件，在地面上支承于與主框架BD相同高度的位置。從在框架FL的X軸方向上離開(kāi)的一對(duì)長(zhǎng)邊部的-Y側(cè)的端部附近(與后述的裝載位置LP大致相同的Y位置)，分別向下方突出設(shè)置有XZ截面為L(zhǎng)字狀的一對(duì)(左右對(duì)稱的)延伸部159 (參照?qǐng)D4)。
[0040]投影單元PU包含鏡筒40、和保持在鏡筒40內(nèi)的投影光學(xué)系統(tǒng)PL。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(投影單元PU)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像)。并且，通過(guò)標(biāo)線片載臺(tái)RST與晶片載臺(tái)WST (更準(zhǔn)確而目，是保持晶片W的后述的微動(dòng)載臺(tái)WFS)的同步驅(qū)動(dòng)，使標(biāo)線片R相對(duì)于照明區(qū)域IAR(照明光IL)向掃描方向(Y軸方向)相對(duì)移動(dòng)，并且使晶片W相對(duì)于曝光區(qū)域IA (照明光IL)向掃描方向(Y軸方向)相對(duì)移動(dòng)，由此對(duì)晶片W上的一個(gè)曝光(shot)區(qū)域(劃分區(qū)域)進(jìn)行掃描曝光，在該曝光區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)印標(biāo)線片R的圖案。即，在本實(shí)施方式中，通過(guò)照明系統(tǒng)10及投影光學(xué)系統(tǒng)PL在晶片W上生成標(biāo)線片R的圖案，通過(guò)基于照明光IL對(duì)晶片W上的感應(yīng)層(抗蝕劑層)的曝光而在晶片W上形成該圖案。
[0041]局部液浸裝置8是應(yīng)對(duì)曝光裝置100進(jìn)行液浸方式的曝光而設(shè)置的。局部液浸裝置8包含:液體供給裝置5、液體回收裝置6 (在圖1中均未圖示，參照?qǐng)D6)、及噴嘴單元32等。如圖1所示，噴嘴單元32以圍繞鏡筒40的下端部周圍的方式，經(jīng)由未圖示的支承部件而垂掛支承在用于支承投影單元PU等的主框架BD上，其中該鏡筒40保持構(gòu)成投影光學(xué)系統(tǒng)PL的最靠近像面?zhèn)?晶片W側(cè))的光學(xué)元件，在此是透鏡(以下也成為“前端透鏡”)191。噴嘴單元32具有:液