特許 6965332 基板ハンドリングシステムおよびリソグラフィ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6965332

(24)【登録日】2021年10月22日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】基板ハンドリングシステムおよびリソグラフィ装置

(51)【国際特許分類】

   G03F 9/00 20060101AFI20211028BHJP

   H01L 21/68 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   G03F9/00 A

   H01L21/68 K

【請求項の数】12

【外国語出願】

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-228738(P2019-228738)

(22)【出願日】2019年12月19日

(62)【分割の表示】特願2018-537633(P2018-537633)の分割

【原出願日】2017年2月9日

(65)【公開番号】特開2020-46686(P2020-46686A)

(43)【公開日】2020年3月26日

【審査請求日】2020年1月14日

(31)【優先権主張番号】16157034.6

(32)【優先日】2016年2月24日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】504151804

【氏名又は名称】エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ．

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】ヴェルヴォルデルドンク，マイケル，ヨハネス

(72)【発明者】

【氏名】ロフ，ユーリ

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１４２２３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１１４３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７２８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１５１４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０４０７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を取り扱うための基板ハンドリングシステムであって、
前記基板を保持するホルダと、
前記ホルダを平面に垂直な軸のまわりに回転させる回転デバイスと、
前記ホルダを前記軸に対して前記平面内の経路に沿って移動させる移動器と、
第１の状態において、前記ホルダを前記移動器に結合するように構成されたカップリングデバイスであって、前記カップリングデバイスは、第２の状態において、前記ホルダを前記移動器から切り離すように構成される、前記カップリングデバイスと、
を含み、
前記第１の状態において、前記回転デバイスは、前記移動器を回転させながら、前記ホルダを回転させるように配置され、前記第２の状態において、前記回転デバイスは、前記移動器を回転させることなく、前記ホルダを回転させるように構成される、
基板ハンドリングシステム。

【請求項2】

前記カップリングデバイスは、第１の部分、第２の部分、およびアクチュエータを含み、前記第１の部分は、第１の接触領域を有し、前記第２の部分は、第２の接触領域を有し、前記カップリングデバイスは、前記第１の状態において、前記第１の接触領域と前記第２の接触領域とを結合するように配置され、前記アクチュエータは、前記第２の状態において、前記第１の接触領域と前記第２の接触領域とを分離するように構成される、請求項１に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項3】

前記アクチュエータはガスノズルを含み、前記ガスノズルは、前記第２の状態において、前記第１の接触領域と前記第２の接触領域とを分離するためにガスを供給するように構成される、請求項２に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項4】

前記カップリングデバイスは可撓性要素を含み、前記第１の部分および前記第２の部分は、前記可撓性要素を介して互いに連結され、前記可撓性要素は、前記平面の方向に可撓性である、請求項２または３に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項5】

前記回転デバイスは、前記ホルダを少なくとも３６０°だけ回転させるように構成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項6】

前記ホルダは、前記基板の温度を調整する熱調整デバイスを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項7】

前記基板の中心の位置を表す信号を供給するように構成されたセンサと、
前記信号に基づいて、前記移動器の移動、および前記回転デバイスの回転を制御するように構成されたコントローラと、
をさらに含む請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項8】

前記コントローラは、前記信号に基づいて、基準位置に対する前記基板の前記中心のずれを求めるように構成される、請求項７に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項9】

前記コントローラは、前記移動器の前記移動および前記回転デバイスの前記回転を制御することで前記ずれを変えるように構成される、請求項８に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項10】

前記基板を前記ホルダから持ち上げるように構成された持ち上げピンを含み、前記持ち上げピンは、前記基板と接触するように構成された可撓性先端部を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項11】

前記可撓性先端部は、前記平面内の軸に沿って回転自在である、請求項１０に記載の基板ハンドリングシステム。

【請求項12】

請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板ハンドリングシステムを含むリソグラフィ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本願は、２０１６年２月２４日に出願された欧州特許出願第１６１５７０３４．６号の優先権を主張するものであり、この特許は、参照によりその全体を本明細書に援用される。

【0002】

本発明は、基板を取り扱う基板ハンドリングシステムおよびリソグラフィ装置に関する。

【背景技術】

【0003】

リソグラフィ装置は、集積回路（ＩＣ）の製造で使用できる装置である。その際に、代替としてマスクまたはレチクルとも称されるパターニングデバイスを使用して、ＩＣの個々の層に形成される回路パターンを発生させることができる。このパターンは、放射ビームにより、投影システムを介してシリコンウェーハなどの基板上のターゲット部分に転写することができる。パターンの転写は通常、基板上に設けられた放射感応性材料層への結像による。一般に、単一の基板は、連続的にパターン形成された、隣接するターゲット部分のネットワークを含む。公知のリソグラフィ装置には、いわゆるステッパがあり、このステッパでは、各ターゲット部分は、パターン全体をターゲット部分に一度に露光することで照射される。公知のリソグラフィ装置には、いわゆるスキャナもあり、このスキャナでは、各ターゲット部分は、パターンを放射ビームによって所与の方向に走査し、同時にそれと同期して、この方向に平行に、または非平行に基板を走査することで照射される。

【0004】

リソグラフィ装置は通常、基板ハンドリングシステムを設けられる。基板ハンドリングシステムは、基板をリソグラフィ装置以外から受け取り、基板をさらにリソグラフィ装置に移送するように構成される。一部の用途では、基板ハンドリング装置は、リソグラフィ装置の１つの部分から基板を受け取り、基板をリソグラフィ装置の別の部分に移送するように構成される。基板ハンドリングシステムは通常２つの機能を有する。第１の機能は、基板を基準位置に合わせることであり、それにより、基板の位置および向きが特定の望ましい範囲内に収まる。このアライメント機能は、プリ・アライメントとしても公知である。他の機能は、典型的には基板を熱的に調整することである。

【0005】

公知の基板ハンドリングシステムは、参照により本明細書に援用される米国特許出願第２０１５／００７０６６６ Ａ１号に開示されている。公知の基板ハンドリングシステムは、熱調整システムを有し、熱調整システムは基板を保持し、基板と熱調整システムとの間で熱伝達を行う。公知の基板ハンドリングシステムは、プリ・アライメント時に基板を回転させるための基板位置マニピュレータをさらに有する。

【発明の概要】

【0006】

公知の基板ハンドリングシステムの欠点は、プリ・アライメント時に熱調整が制限されることである。プリ・アライメント時に、ウェーハは、水平平面（ｘ）内を移動し、水平平面に垂直な軸（Ｒｚ）のまわりに回転する。公知の基板ハンドリングシステムにおいて、Ｒｚでの基板の回転は、２つの方法の１つで行われる。第１の方法では、ガス膜が基板と熱調整装置との間に形成される。ガス膜は、基板と熱を交換するのに物理接触ほど効果的ではない。第２の方法では、物理接触が行われる。しかし、基板が回転または移動するときに、基板は、最初に熱調整装置から持ち上げる必要があり、これは、基板の熱調整に悪影響を及ぼす。

【0007】

本発明の目的は、基板の熱調整が改良された基板ハンドリングシステムを提供することである。

【0008】

本発明の第１の態様では、
基板を保持するためのホルダと、
ホルダを平面に垂直な軸のまわりに回転させる回転デバイスと、
ホルダを軸に対して平面内の経路に沿って移動させる移動器と、
を含む基板ハンドリングシステムが提示される。

【0009】

本発明の第２の態様では、基板ハンドリングシステムを含むリソグラフィ装置が提示される。

【0010】

本発明の実施形態が、単なる例として、添付の概略的な図面を参照して以下に説明される。添付の図面において、同じ参照符号は同じ部品を示す。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明によるリソグラフィ装置を示している。

【図2】本発明による基板ハンドリングシステムを示している。

【図3】本発明の別の実施形態による基板ハンドリングシステムの一部を示している。

【図4】本発明の実施形態による基板ハンドリングシステムの詳細図を示している。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１は、照明システムＩＬ、サポート構造ＭＴ、基板テーブルＷＴ、および投影システムＰＳを含むリソグラフィ装置を概略的に示している。

【0013】

照明システムＩＬは、放射ビームＢを調整するように構成される。照明システムＩＬは、放射線を誘導する、成形する、または制御するために、屈折式、反射式、磁気式、電磁式、静電式、または他のタイプの光学コンポーネント、あるいはそれらの任意の組み合わせなどの様々なタイプの光学コンポーネントを含むことができる。

【0014】

照明システムＩＬは、放射源ＳＯから放射ビームを受け取る。放射源ＳＯおよびリソグラフィ装置は、例えば、放射源ＳＯがエキシマレーザの場合に、独立した構成要素とすることができる。そのような事例では、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置の一部を形成するとみなされず、放射ビームＢは、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を用いて、放射源ＳＯから照明システムＩＬに送られる。他の事例では、例えば、放射源ＳＯが水銀ランプの場合に、放射源ＳＯは、リソグラフィ装置の組込み部品とすることができる。放射源ＳＯおよび照明システムＩＬは、ビームデリバリシステムＢＤと共に、必要に応じて、放射システムと称することができる。

【0015】

照明システムＩＬは、放射ビームの角度強度分布を調整するアジャスタＡＤを含むことができる。さらに、照明システムＩＬは、インテグレータＩＮおよびコンデンサＣＯなどの様々な他のコンポーネントを含むことができる。断面において所望の均一性および強度分布を有するように、照明システムＩＬを使用して放射ビームＢを調整することができる。

【0016】

本明細書で使用する「放射ビーム」という用語は、（例えば、約３６５ｎｍ、３５５ｎｍ、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、または１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）線および（例えば、５〜２０ｎｍの範囲の波長を有する）極端紫外（ＥＵＶ）線、さらには、イオンビームまたは電子ビームなどの粒子ビームを含むすべてのタイプの電磁放射線を包含する。

【0017】

サポート構造（例えば、マスクテーブル）ＭＴは、パターニングデバイス（例えば、マスクまたはレチクル）ＭＡを支持するためにある。サポート構造ＭＴは、特定のパラメータに従って、パターニングデバイスＭＡを正確に位置決めするように構成された第１の位置決めシステムＰＭに連結される。

【0018】

サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの重量を支持する、すなわち、担持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡの向きと、リソグラフィ装置の構造と、例えば、パターニングデバイスＭＡが真空環境で保持されるかどうかなどの他の条件とに応じた態様で、パターニングデバイスＭＡを保持する。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡを保持するのに、機械式、真空式、静電式、または他のクランプ技術を使用することができる。サポート構造ＭＴは、例えば、必要に応じて固定することも、または移動することもできるフレームまたはテーブルとすることができる。サポート構造ＭＴは、パターニングデバイスＭＡが、例えば、投影システムＰＳに対して所望位置を取ることを保証することができる。

【0019】

本明細書で使用する「パターニングデバイス」という用語は、基板Ｗのターゲット部分Ｃにパターンを形成するなど、放射ビームＢに断面パターンを付与するために使用することができる任意のデバイスを指すと広く解釈すべきである。なお、放射ビームＢに付与されるパターンは、例えば、パターンが位相シフトフィーチャ、すなわち、いわゆるアシストフィーチャを含む場合に、必ずしも基板Ｗのターゲット部分Ｃの所望のパターンに一致しなくてもよい。通常、放射ビームＢに付与されるパターンは、集積回路などのターゲット部分Ｃに形成されるデバイスの特定の機能層に対応する。

【0020】

パターニングデバイスＭＡは、透過式または反射式とすることができる。パターニングデバイスＭＡの例には、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パネルがある。マスクはリソグラフィでは公知であり、バイナリ、交互配置型位相シフト、および減衰型位相シフト、さらには、様々なハイブリッドマスクタイプなどのマスクタイプを含む。プログラマブルミラーアレイの例は、入射した放射ビームを様々な方向に反射するように、それぞれが個別に傾斜できるマトリクス配列の小ミラーを使用する。傾斜ミラーは、ミラーマトリクスによって反射される放射ビームにパターンを付与する。図に示すように、装置は、透過型マスクを使用する透過型である。

【0021】

基板テーブルＷＴ、例えば、ウェーハテーブルは、基板Ｗ、例えば、レジストを被覆されたウェーハを保持するためにある。基板テーブルＷＴは、特定のパラメータに従って、基板Ｗを正確に位置決めするように構成された第２の位置決めシステムＰＷに連結される。

【0022】

投影システムＰＳは、パターニングデバイスＭＡによって放射ビームＢに付与されたパターンを基板Ｗのターゲット部分Ｃに投影するように構成される。

【0023】

本明細書で使用する「投影システム」という用語は、使用される露光放射に適した、または液浸液の使用もしくは真空の使用などの他の要素に適した、屈折式、反射式、反射屈折式、磁気式、電磁式、および静電式の光学系、またはそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプの投影システムＰＳを包含すると広く解釈すべきである。

【0024】

放射ビームＢは、サポート構造ＭＴに保持されたパターニングデバイスＭＡに入射し、パターニングデバイスＭＡによってパターン化される。パターニングデバイスＭＡを横断すると、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、放射ビームＢを基板Ｗのターゲット部分Ｃ上に収束させる。第２の位置決めシステムＰＷおよび位置センサＩＦ（例えば、干渉デバイス、リニアエンコーダ、または静電容量センサ）を用いて、基板テーブルＷＴは、例えば、放射ビームＢの経路に様々なターゲット部分Ｃを配置するように、正確に移動することができる。同様に、第１の位置決めシステムＰＭおよび（図１には示されていない）別の位置センサを使用して、パターニングデバイス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ができる。通常、サポート構造ＭＴの移動は、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用いて実施することができる。ロングストロークモジュールは、長領域にわたる、投影システムＰＳに対するショートストロークモジュールの粗動位置決めを可能にする。ショートストロークモジュールは、小領域にわたる、ロングストロークモジュールに対するパターニングデバイスＭＡの微動位置決めを可能にする。同様に、基板テーブルＷＴの移動は、第２の位置決めシステム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用して実施することができる。（スキャナではなく）ステッパの場合に、サポート構造ＭＴは、ショートストロークアクチュエータのみに連結する、または固定することができる。

【0025】

パターニングデバイスＭＡおよび基板Ｗは、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２および基板アライメントマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。基板アライメントマークＰ１、Ｐ２は、図示したように、専用のターゲット部分に配置してあるが、ターゲット部分Ｃ間の空所に配置することもできる。同様に、２つ以上のダイがパターニングデバイスＭＡに設けられた状態で、マスクアライメントマークＭ１、Ｍ２は、ダイ間に配置することができる。

【0026】

リソグラフィ装置は、２つ以上の基板テーブルＷＴおよび／または２つもしくはサポート構造ＭＴを有するタイプとすることができる。少なくとも１つの基板テーブルＷＴに加えて、リソグラフィ装置は、測定テーブルを含むことができ、この測定テーブルは、測定を行うように構成されるが、基板を保持するように構成されない。

【0027】

リソグラフィ装置はまた、比較的高い屈折率を有する液体、例えば、水によって、投影システムＰＳと基板Ｗとの間の空間を満たすように基板Ｗの少なくとも一部分を覆うことができるタイプとすることができる。液浸液は、リソグラフィ装置内の他の空間、例えば、パターニングデバイスＭＡと投影システムＰＳとの間に加えることもできる。投影システムの開口数を大きくするための液浸技術は当技術分野で公知である。本明細書で使用する「液浸」という用語は、基板Ｗなどの構造物が、液中に沈められなければならないことを意味するのではなくて、単に、露光中に液体が投影システムＰＳと基板Ｗとの間に配置されることを意味する。

【0028】

図示したリソグラフィ装置は、次の３つのモードの少なくとも１つで使用することができる。第１のモード、いわゆるステップモードでは、サポート構造ＭＴおよび基板テーブルＷＴは、基本的に静止状態に保たれ、一方、放射ビームに付与されたパターン全体は、一度にターゲット部分Ｃに投影される。次いで、別のターゲット部分Ｃを露光できるように、基板テーブルＷＴがＸおよび／またはＹ方向に移動する。

【0029】

第２のモード、いわゆる走査モードでは、パターニングデバイスＭＴおよび基板テーブルＷＴは同期して走査され、一方、放射ビームに付与されたパターンは、ターゲット部分Ｃに投影される。パターニングデバイスＭＴに対する基板テーブルＷＴの速度および方向は、投影システムＰＳの（縮小）拡大特性および像反転特性によって決まり得る。

【0030】

第３のモードでは、パターニングデバイスＭＡは、基本的に静止状態に保たれて、プログラマブルパターニングデバイスＭＡを保持し、基板テーブルＷＴは、移動または走査され、一方、放射ビームＢに付与されたパターンは、ターゲット部分Ｃに投影される。このモードでは、通常、パルス放射源が使用され、プログラマブルパターニングデバイスは、走査中の基板テーブルＷＴの各移動後、すなわち、連続放射パルスの合間に必要に応じて更新される。この動作モードは、上記のタイプのプログラマブルミラーアレイなどのプログラマブルパターニングデバイスＭＡを利用するマスクなしリソグラフィに容易に適用することができる。

【0031】

上記の使用モードの組み合わせ、および／または変形型、あるいは全く異なる使用モードを採用することもできる。

【0032】

図２は、本発明の実施形態による基板ハンドリングシステム２００を示している。基板ハンドリングシステム２００は、ホルダ２０２、移動器２０４、回転デバイス２０６、およびカップリングデバイス２１０を含む。ホルダ２０２は、基板Ｗを保持するためにある。移動器２０４は、ホルダ２０２を平面内の経路に沿って移動させるためにある。回転デバイス２０６は、ホルダ２０２を平面に垂直な軸２０８に沿って回転させるように構成される。移動器２０４は、ホルダ２０２を軸２０８に対して平面内の経路に沿って移動させるためにある。

【0033】

カップリングデバイス２１０は、第１の状態において、ホルダ２０２を移動器２０４および回転デバイス２０６の１つに結合するように構成される。カップリングデバイス２１０は、第２の状態において、ホルダ２０２を移動器２０４および回転デバイス２０６の１つから切り離すように構成される。示した図２の実施形態では、カップリングデバイス２１０は、第２の状態において、ホルダ２０２を回転デバイス２０６から切り離すように構成される。

【0034】

ホルダ２０２には、基板Ｗをホルダ２０２にクランプするクランプデバイスを設けることができる。クランプデバイスは、基板Ｗをホルダ２０２に吸い付けるために、負圧または真空を使用するように構成することができる。クランプデバイスは、基板Ｗをホルダ２０２にクランプする静電式クランプを有することができる。ホルダ２０２は、基板Ｗを保持できる複数の突起を有することができる。

【0035】

ホルダ２０２には、基板Ｗの温度を調整する熱調整デバイス２１２を設けることができる。基板Ｗは、熱調整デバイス２１２に熱的に接続される。熱調整デバイス２１２には、流体が流れるように構成されたチャネルを設けることができる。流体は、基板Ｗの温度に影響を及ぼすように選択された特定の温度を有する。流体は、液体、例えば、水とすることができるし、またはガス、例えば、ヘリウム、アルゴンとすることができるし、または流体およびガスの組み合わせとすることができる。そのような組み合わせは、特定の圧力、例えば、１０ｂａｒまたは５０ｂａｒまたは１００ｂａｒの状態にあるＣＯ２を含むことができ、そのため、基板ハンドリングシステム２００の動作温度は、ほぼＣＯ２の相転移温度である。熱調整デバイス２１２が、熱負荷を基板Ｗに伝達する、または熱負荷を基板Ｗから受け取るときに、ＣＯ２の温度は同じに維持され、それに対して、ガスの量と液体の量との間の比率は変わる。ＣＯ２の代わりに、他の任意のタイプの２相流体を使用することができる。それに加えて、またはそれに代えて、熱調整デバイス２１２は、ペルチェ素子および／または電気ヒータなどの電気コンポーネントを含むことができる。熱調整デバイス２１２は、基板Ｗの面全体を調整するように構成できるし、または熱調整デバイス２１２は、基板Ｗの面の一部を調整するように構成することもできる。熱調整デバイス２１２は、基板Ｗを冷却するか、基板Ｗを加熱するか、または基板Ｗの冷却および加熱の両方を行うように構成することができる。

【0036】

移動器２０４は、ホルダ２０２を平面内の経路に沿って移動させるように構成される。この実施形態では、平面は、水平平面とすることができるｘｙ平面である。経路は、１つの方向、例えば、ｘ方向に沿うことができるし、または２つの方向、例えば、ｘおよびｙ方向、もしくはそれらの組み合わせに沿うこともできる。経路は、ｘｙ平面の任意の方向に沿うことができる。図２は、移動器２０４が、回転デバイス２０６だけに載っていることを示しているが、移動器２０４の一部は、ホルダ２０２に取り付けることもできる。例えば、移動器２０４は、磁石およびコイルを有するローレンツアクチュエータを含むことができる。磁石は、回転デバイス２０６およびホルダ２０２の一方に搭載することができる。コイルは、回転デバイス２０６およびホルダ２０２の他方に搭載することができる。移動器２０４は、ホルダ２０２を移動させる任意の適切なタイプのアクチュエータ、例えば、磁気式アクチュエータ、空気式アクチュエータ、または圧電アクチュエータを含むことができる。実施形態では、移動器２０４は、回転デバイス２０６に連結される。別の実施形態では、移動器２０４は、回転デバイス２０６以外の別のコンポーネント、例えば、回転デバイス２０６を支持するベース２１８に連結される。

【0037】

回転デバイス２０６は、ホルダ２０２を平面に垂直な軸２０８に沿って回転させるように構成される。回転デバイス２０６は、ホルダ２０２を少なくとも６０°、１２０°、１８０°、または３６０°だけ回転させるように構成することができる。回転デバイス２０６は、ホルダ２０２を３６０°を超えて、例えば、３７０°または３８０°にわたって回転させるように構成することができる。

【0038】

図２の実施形態では、カップリングデバイス２１０は、第１の状態において、ホルダ２０２と回転デバイス２０６とを互いに結合するように構成される。図３に示すように、第２の状態において、カップリングデバイス２１０は、ホルダ２０２を回転デバイス２０６から切り離すように構成される。第２の状態にある場合に、移動器２０４は、ホルダ２０２を軸２０８に対してｘｙ平面内の経路に沿って移動させることができる。移動器２０４がホルダ２０２を軸２０８に対して移動させると、軸２０８とホルダ２０２に載った基板Ｗの中心との間の位置が変わる。

【0039】

基板ハンドリングシステム２００には、基準要素に対する基板Ｗの中心の位置を表す信号を供給するセンサ２１４を設けることができる。センサ２１４は、ベース２１８に配置することができる。センサ２１４は、基板Ｗの縁部の一部に及ぶ測定ビームを供給する。測定ビームが基板Ｗの縁部と相互作用した後、センサ２１４は、測定ビームを受け取るように構成される。受け取った測定ビームに基づいて、センサ２１４は、基板Ｗの縁部の位置を表す信号を供給することができる。センサ２１４の測定時に、回転デバイス２０６が基板Ｗを回転させると、基板Ｗの縁部全体の少なくとも一部がセンサ２１４によって測定される。縁部全体の少なくとも一部の測定された位置に基づいて、基板Ｗの中心を求めることができる。図２では、ただ１つのセンサ２１４が示されているが、実施形態では、複数のセンサ２１４、例えば、２つ、３つ、または４つのセンサ２１４が設けられる。センサ２１４は、光センサとすることができ、この光センサは、放射ビームを基板Ｗの面に供給する放射源を有し、この面と相互作用した後の放射ビームを受光する検出器を有する。光センサは、基板Ｗの縁部および／または基板Ｗの面のマーカと相互作用することができる。光センサは、基板Ｗの画像を取り込むためのＣＣＤチップまたはＣＭＯＳチップを含むことができる。センサ２１４は、静電容量センサまたは誘導センサなどの、基板Ｗの縁部を検出するように構成された他の任意のタイプの適切なセンサとすることができる。センサ２１４は、基板Ｗのマークに基づいて信号を供給する。例えば、信号は、マークの位置を表す。

【0040】

基板ハンドリングシステム２００は、センサ２１４によって供給された信号に基づいて、移動器２０４の移動と回転デバイス２０６の回転とを制御するように構成されたコントローラを含むことができる。センサ２１４からの信号を使用することで、コントローラは、基板Ｗの中心の計算位置を算出することができる。計算位置は、基板Ｗの中心の所望位置とは異なることがある。コントローラは、計算位置と所望位置との間のずれ３０２を求めるように構成することができる。基板Ｗの中心を所望位置に配置するために、コントローラは、最初に回転デバイスを所望の回転位置まで回転させることができる。この回転時に、カップリングデバイス２１０は、ホルダ２０２を回転デバイス２０６に結合することができ、そのため、ホルダ２０２は、回転デバイス２０６により回転する。所望の回転位置に達すると、カップリングデバイス２１０は、図３に示すように、ホルダ２０２および回転デバイス２０６を互いから切り離すことができる。コントローラは、ずれ３０２を最小限にする所望位置までホルダ２０２をｘｙ平面内の経路に沿って移動させるように移動器２０４を制御することができる。移動器２０４を用いてホルダ２０２を移動させた後、カップリングデバイス２１０は、再度ホルダ２０２および回転デバイス２０６を互いに結合することができる。回転デバイス２０６は、ホルダ２０２を回転させることができ、センサ２１４は、基板Ｗの調整された中心を表す新たな信号を供給することができる。新たな信号に基づいて、以下のオプションの１つまたは複数を選択することができる。第１のオプションは、基板Ｗを所望の回転位置まで回転させ、ホルダ２０２を回転デバイス２０６から切り離し、移動器２０４を用いて、ホルダ２０２を所望位置まで移動させ、ホルダ２０２を回転デバイス２０６に結合する方法を繰り返すことである。第１のオプションを使用することで、通常、ずれ３０２をさらに小さくすることができる。第２のオプションは、新たな信号をリソグラフィ装置用の情報として使用することである。この情報を用いて、リソグラフィ装置は、基板Ｗの位置を求めることができ、相応して、任意のプロセスステップを調整することができる。第３のオプションは、基板Ｗが特定の範囲で配置されたかどうかをチェックすることである。第３のオプションの結果に応じて、第１のオプションまたは第２のオプションを選択することができる。

【0041】

コントローラは、基準位置に対するずれ３０２を求めるように構成することができる。基準位置は、センサ２１４または軸２０８の位置とすることができる。基準位置は、センサ２１４または軸２０８に対する、校正されたずれとすることができる。

【0042】

ロボットは、基板Ｗを基板ハンドリングシステム２００に搭載する、および／または基板Ｗを基板ハンドリングシステム２００から取り外すように構成することができる。通常、そのようなロボットは、所望する最大限のずれ３０２を維持しながら、基板を基板ハンドリングシステム２００から基板テーブルＷＴに移すほど高精度ではない。

【0043】

したがって、基板ハンドリングシステム２００は、ドッキングデバイスを含むことができる。ロボットが基板Ｗをホルダ２０２に搭載する、または基板Ｗをホルダ２０２から取り外す前に、ロボットはドッキングデバイスと合体する。ドッキングデバイスは基準要素として機能できるので、ずれ３０２は、ドッキングデバイスに対して最小になる。ロボットは、ドッキングデバイスと相互作用するために、インターフェイスを有することができる。インターフェイスは、基板Ｗを保持するロボットの一部に近接することができるので、ロボットによって保持された基板Ｗの位置とインターフェイスとの間に正確な位置関係を築くことができる。実施形態では、ロボットは、基板ハンドリングシステム２００の一部である。

【0044】

ドッキングデバイスに加えて、またはそれに代えて、基板ハンドリングシステム２００には、ロボット測定システムを設けることができる。ロボット測定システムは、基準要素に対するロボットの位置を表す出力を供給することができる。出力は、移動器２０４、回転デバイス２０６、および／またはカップリングデバイス２１０を制御するために、コントローラによって使用することができる。ロボット測定システムは、マークおよび検出器システムを含むことができる。マークは、ロボットおよび基板ハンドリングシステム２００の一方に付けることができる。検出器システムは、ロボットおよび基板ハンドリングシステム２００の他方に搭載することができる。検出器システムは出力を供給することができ、出力は、検出器システムに対するマークの位置によって決まる。

【0045】

基板ハンドリングシステム２００は、基準要素に対する移動器２０４の位置を表すセンサ信号を供給する別のセンサ２１６を含むことができる。コントローラは、別のセンサ２１６からのセンサ信号を使用して、移動器２０４を制御することができる。別のセンサ２１６は、エンコーダシステム、静電容量センサ、または他の任意の適切なセンサを含むことができる。別のセンサ２１６は、２つの部分、例えば、エンコーダヘッドおよびスケールを含むことができる。一方の部分は、移動器２０４に配置することができる。他方は、回転デバイス２０６またはベース２１８などの移動器２０４以外の別のコンポーネントに搭載することができる。

【0046】

実施形態では、第１の状態において、移動器２０４は、回転デバイス２０６を移動させながら、ホルダ２０２を移動させるように構成される。第２の状態において、移動器２０４は、回転デバイス２０６を移動させることなく、ホルダ２０２を移動させるように構成される。別の実施形態では、第１の状態において、回転デバイス２０６は、移動器２０４を回転させながら、ホルダ２０２を回転させるように構成される。第２の状態において、回転デバイス２０６は、移動器２０４を回転させることなく、ホルダ２０２を回転させるように構成される。

【0047】

図４は、本発明の実施形態によるカップリングデバイス２１０の詳細図を示している。カップリングデバイス２１０は、第１の部分４０１、第２の部分４０２、およびアクチュエータを含む。第１の部分４０１は、第１の接触領域４１０を有する。第２の部分４０２は、第２の接触領域４２０を有する。カップリングデバイス２１０は、第１の状態において、第１の接触領域と第２の接触領域４２０とを結合するように構成される。アクチュエータは、第２の状態において、第１の接触領域４１０と第２の接触領域４２０とを分離するように構成される。第１の状態では、第１の接触領域４１０および第２の接触領域４２０は、例えば、重力によって共にクランプされる。第１の接触領域４１０および第２の接触領域４２０を共にクランプするクランプ装置によって、さらなるクランプ力を付与することができる。クランプ装置は、磁石または別のアクチュエータを含むことができる。第１の接触領域４１０および第２の接触領域４２０は、第１の状態におけるｘｙ平面内の任意のスリップを防止するために、高い摩擦係数を有することができる。粗面にする、または高い摩擦材料にすることで、摩擦係数を高くすることができる。

【0048】

アクチュエータは、第２の状態において、第１の接触領域４１０と第２の接触領域４２０とを分離するために、ガスを供給するように構成されたガスノズル４３０を含むことができる。ガスノズル４３０は、第１の部分４０１と第２の部分４０２との間にガスベアリングを形成して、第１の部分４０１および第２の部分４０２が、ｘｙ平面内で互いに対して移動するのを可能にする。ガスノズル４３０は、加圧ガスを供給するのに適した任意のタイプのデバイスとすることができ、排出口、ホース、またはチューブを含むことができる。あるいは、アクチュエータは、ローレンツアクチュエータなどの磁気式アクチュエータを含むことができるし、または圧電アクチュエータもしくは他の任意の適切なアクチュエータを含むこともできる。

【0049】

カップリングデバイス２１０は、第１の部分４０１と第２の部分４０２とを連結する可撓性要素を含むことができる。可撓性要素は、ｘｙ平面の方向に可撓性である。例えば、ｘ方向、ｙ方向、またはその両方に可撓性である。可撓性要素は、ｘｙ平面の任意の方向に可撓性とすることができる。可撓性要素は、第１の部分４０１および第２の部分４０２が、軸２０８のまわりに互いに対して回転するのを防止するために、軸２０８のまわりの回転に対して非可撓性とすることができる。可撓性要素は、２つの板ばねを含むことができ、各板ばねはｘ方向に可撓性であり、ｙ方向に非可撓性である。可撓性要素は、２つの別の板ばねを含むことができ、各別の板ばねはｙ方向に可撓性であり、ｘ方向に非可撓性である。板ばねおよび別の板ばねは、中間体を介して互いに連結することができる。２つの板ばねの１つは、第１の部分４０１に連結することができ、２つの別の板ばねの１つは、第２の部分４０２に連結することができる。

【0050】

基板ハンドリングシステム２００には、基板Ｗをホルダ２０２から持ち上げるように構成された持ち上げピンを設けることができる。持ち上げピンは、基板Ｗに接触するように構成された可撓性先端部を含む。可撓性先端部は、ｘｙ平面内の１つまたは複数の軸に沿って回転自在であり得る。可撓性先端部は、ホルダ２０２と持ち上げピンとの間の傾斜オフセットによって引き起こされる、ｘｙ平面内での基板Ｗの移動を防止することができる。実施形態では、可撓性先端部は、中心のまわりに回転することができ、可撓性先端部が基板Ｗを支持する場合に、中心のＺ位置は基板Ｗに配置される。可撓性先端部が基板Ｗを支持する場合に、中心のＺ位置は、基板Ｗの下、例えば、基板Ｗの下０．５ｍｍ、または１ｍｍ、または２ｍｍに配置することができる。

【0051】

基板ハンドリングシステム２００は、リソグラフィ装置内の組込みユニットとすることができる。

【0052】

基板ハンドリングシステム２００は、リソグラフィ装置以外の装置と共に使用することができる。例えば、基板ハンドリングシステム２００を使用して、基板を被覆するための被覆装置、高温で基板を焼成するための焼成装置、基板を洗浄するための洗浄装置との間で基板を移送することができる。基板ハンドリングシステム２００は、基板Ｗの特性を測定するように構成されたメトロロジツールで使用することができる。特性は、基板Ｗのマーカの位置とすることができる。基板ハンドリングシステム２００は、そのような装置の組込み部分とすることができるし、またはそのような装置へのセパレートであるが、それに連結することができる。

【0053】

ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について、本テキストにおいて特定の言及がなされたが、当然のことながら、本明細書で説明したリソグラフィ装置は、集積光学システム、磁気ドメインメモリ用のガイダンス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などの他の用途を有することができる。当業者は、そのような代替用途との関連で、本明細書における「ウェーハ」または「ダイ」という用語の任意の使用が、それぞれ、より一般的な用語「基板」または「ターゲット部分」と同義であるとみなすことができると分かるであろう。本明細書で言及した基板は、露光の前後に、例えば、トラック（通常、基板Ｗにレジスト層を付加し、露光したレジストを現像するツール）、メトロロジツール、および／またはインスペクションツールで処理することができる。さらに、基板Ｗは、例えば、多層ＩＣを形成するために、２回以上処理することができるので、本明細書で使用した基板Ｗという用語は、処理した複数の層をすでに含む基板Ｗを指すこともある。

【0054】

本発明の特定の実施形態が上記に説明されたが、当然のことながら、本発明は、説明したものとは別の方法で実施することができる。

【0055】

上記の説明は、例示することを意図され、限定するものではない。したがって、下記に提示する特許請求の範囲から逸脱することなく、説明した本発明に対して修正を行うことができると当業者には分かるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】