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(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】
(24)【登録日】2022-05-12
(45)【発行日】2022-05-20
(54)【発明の名称】基板位置決め装置および方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/68 20060101AFI20220513BHJP
G03F 7/20 20060101ALI20220513BHJP
H01L 21/027 20060101ALI20220513BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 G
G03F7/20 521
H01L21/30 562
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021501036
(86)(22)【出願日】2019-07-17
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-11-18
(86)【国際出願番号】 US2019042147
(87)【国際公開番号】W WO2020018635
(87)【国際公開日】2020-01-23
【審査請求日】2021-03-10
(31)【優先権主張番号】62/701,274
(32)【優先日】2018-07-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/512,705
(32)【優先日】2019-07-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】390040660
【氏名又は名称】アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110002077
【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】モラディアン， アラ
(72)【発明者】
【氏名】テッシュ， トラヴィス
【審査官】中田 剛史
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－１８４０３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－０７４０１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２１０９５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２１－５３０８７０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８
Ｇ０３Ｆ ７／２０
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理装置であって、チャンバと、
基板の厚みを画定する上面と底面とを含む基板を支持するように構成された基板支持体であって、前記チャンバ内の複数の回転角度位置にわたって前記基板を３６０度回転させるように構成された、基板支持体と、
前記上面と前記底面との間の前記厚みに沿って照射ビームを向けるように位置決めされたレーザと、
前記上面と前記底面との間の前記基板の厚みに沿って送られる照射を検出するため、前記レーザに対向して位置決めされたセンサと、
前記複数の回転角度位置において前記センサによって検出される前記照射の信号強度を解析し、前記複数の回転角度位置における前記信号強度を、前記チャンバ内の位置に相関させるように構成されたコントローラと、
を備える、基板処理装置。
【請求項2】
前記コントローラは、前記複数の回転角度位置において、多角形基板の前記厚みに沿って送られる前記照射の前記信号強度を解析するように構成される、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記コントローラは、長方形基板の前記厚みに沿って送られる前記信号強度を解析するように構成される、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記コントローラは、回転角度位置に対する信号強度パターンを解析するように構成される、請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記センサは、レーザセンサを備える、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記コントローラは、前記基板支持体の回転運動を制御する、請求項５に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記コントローラは、前記複数の回転角度位置において信号強度パターンを生成し、前記信号強度パターンを所定の信号強度パターンと比較するように構成される、請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記所定の信号強度パターンは、前記基板が前記基板支持体の中心に位置することに相関し、前記コントローラは、前記基板を再配置するように構成される、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記基板は、極端紫外線（ＥＵＶ）マスクブランクを備え、前記チャンバは、真空チャンバを備え、前記基板処理装置はさらに、物理的気相堆積チャンバ、予洗浄チャンバ、およびマルチカソードＰＶＤチャンバを含む真空チャンバへのアクセスを提供するため、複数のポートを含む基板ハンドリング真空チャンバへのアクセスを提供する保持チャンバと、
前記保持チャンバおよび前記真空チャンバのうちの少なくとも１つの中に、ＥＵＶマスクブランクの厚みを画定する上面と底面とを含む前記ＥＵＶマスクブランクを装填するように構成されたＥＵＶマスクブランク装填システムと、を備え、
前記基板支持体は、前記保持チャンバおよび前記真空チャンバのうちの少なくとも１つの中で、前記ＥＵＶマスクブランクを支持し、複数の回転角度位置にわたって３６０度回転させるように構成され、
前記コントローラは、前記複数の回転角度位置において前記センサによって検出された前記照射の信号強度を解析し、前記複数の回転角度位置における前記信号強度を前記真空チャンバ内の位置に相関させるように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項10】
チャンバ内で基板を位置決めする方法であって、チャンバ内で基板支持体上に長方形基板を配置することであって、前記基板は、基板厚みを画定する上面と底面とを備える、長方形基板を配置することと、
前記チャンバ内の複数の回転角度位置にわたって前記基板を３６０度回転させることと、
前記上面と前記底面との間の前記厚みに沿って照射ビームを向けるようにレーザを導くことと、
前記上面と前記底面との間の前記基板の前記厚みに沿って送られる前記照射ビームから照射を検出することと、
前記複数の回転角度位置において検出された前記照射の信号強度を解析し、前記複数の回転角度位置における前記信号強度を前記チャンバ内の位置に相関させることと、
を含む、方法。
【請求項11】
前記複数の回転角度位置において信号強度パターンを生成するため、コントローラを使用することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記信号強度パターンを所定の信号強度パターンと比較することをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記所定の信号強度パターンは、前記基板が前記基板支持体上の中心位置にあることに相関する、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記チャンバ内の前記基板を中心位置に再配置することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記基板を再配置するため、ロボットアームを使用することをさらに含む、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［０００１］ 本開示の実施形態は概して、基板などのワークピースを処理し、位置合わせすることに関し、より具体的には、位置決め装置を利用してワークピースを処理する装置および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
［０００２］ 集積回路は、保持チャンバまたは「ロードロック」チャンバおよび様々な基板処理チャンバを含むチャンバ内での基板の配置を伴う処理によって製造される。チャンバには、堆積チャンバ、熱処理チャンバ、エッチングチャンバ、プラズマチャンバ、および基板を処理するための他のチャンバが含まれるが、これらに限定されるわけではない。１つのチャンバ内で２つ以上の処理が実行されてもよい。例えば、プラズマ処理、熱処理、およびエッチングは、単一のチャンバまたは別個のチャンバ内で実行されてもよい。多くの半導体処理システムでは、基板は、ロボットアームまたはロボットアームを含む１つまたは複数の前方開口型統合ポッド（ＦＯＵＰ）によってチャンバに供給される。基板上にパターニングされた材料を生成することなど、基板の処理には、露出された材料の堆積および除去のための制御された方法が必要となる。しかしながら、堆積および除去の前に、基板の正確な配置は、プロセス制御の重要な局面である。
【0003】
［０００３］ ＦＯＵＰ内の基板配置の変動、処理チャンバ内の基板配置、およびロボットアームからのウエハ移送の一貫性および再現性など、いくつかの理由により、基板は、正確に持ち上げられて、同じ様に配置されないことがある。したがって、種々の基板が処理チャンバ内で正確に同じ位置に配置されない可能性がある。これは、フローの条件、見通し線、またはその他の処理に重大な影響を及ぼす物理特性または化学特性のわずかな変動に敏感な処理の歩留まり性能（ｙｉｅｌｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）に影響を及ぼし得る。
【0004】
［０００４］ 従来、円形シリコン基板（ウエハとも称される）の中心（またはエッジ）を検出することは、一連の発光ダイオードおよびセンサを使用することを含み、ウエハは、いくつかの発光ダイオードから放出される光の経路を遮断する。この手法は、鋭いエッジを有する円形ウエハには十分である。しかしながら、円形の基板またはウエハの位置を検出するための従来の方法は、円形でない基板またはウエハには不十分であるため、多角形、例えば、長方形または正方形の基板などの他の一般的な形状には、基板位置決め装置および方法の改善が必要であることが判明している。
【発明の概要】
【0005】
［０００５］ 本開示の１つまたは複数の実施形態は、チャンバおよび基板支持体を備える基板処理装置を対象としている。基板支持体は、基板の厚みを画定する上面と底面を備える基板を支持するように構成される。基板支持体は、チャンバ内の複数の回転角度位置にわたって、基板を３６０度回転させるように構成される。レーザは、上面と底面との間の厚みに沿って照射ビームを向けるように位置決めされる。上面と底面との間の基板の厚みに沿って送られる照射を検出するために、センサはレーザに対向して位置決めされる。コントローラは、複数の回転角度位置でセンサによって検出された照射の信号強度を解析し、複数の回転角度位置での信号強度をチャンバ内の位置に相関させるように構成される。
【0006】
［０００６］ 本開示のさらなる実施形態は、極端紫外線（ＥＵＶ）マスク製造システムを対象とする。保持チャンバは、物理的気相堆積チャンバ、予洗浄チャンバ、およびマルチカソードＰＶＤチャンバを含む真空チャンバへのアクセスを提供するため、複数のポートを含む基板ハンドリング真空チャンバへのアクセスを提供する。ＥＵＶマスクブランク装填システムは、保持チャンバおよび真空チャンバのうちの少なくとも１つに、ＥＵＶマスクブランクの厚みを画定する上面と底面を含むＥＵＶマスクブランクを装填するように構成される。基板支持体は、ＥＵＶマスクブランクを支持し、保持チャンバおよび真空チャンバのうちの少なくとも１つの中で、複数の回転角度位置にわたって、３６０度回転させるように構成される。レーザは、上面と底面との間の厚みに沿って照射ビームを向けるように位置決めされる。上面と底面との間の基板の厚みに沿って送られる照射を検出するために、センサはレーザに対向して位置決めされる。コントローラは、複数の回転角度位置でセンサによって検出された照射の信号強度を解析し、複数の回転角度位置での信号強度を真空チャンバ内の位置に相関させるように構成される。
【0007】
［０００７］ 本開示のさらなる実施形態は、チャンバ内での基板の位置決め方法を対象とする。長方形の基板は、基板支持体上のチャンバ内に配置される。基板は、基板の厚みを画定する上面と底面とを含む。基板は、チャンバ内の複数の回転角度位置にわたって、３６０度回転される。レーザは、上面と底面との間の厚みに沿って照射ビームを向ける。照射ビームからの照射は、上面と底面との間の基板の厚みに沿って送られる。複数の回転角度位置で検出された照射の信号強度が解析され、信号強度は、複数の回転角度位置で、チャンバ内の位置に関連付けられる。
【0008】
［０００８］ 本開示の上述の特徴を詳細に理解することができるように、上記で簡単に要約された本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって、得ることができる。そのうちのいくつかの実施形態は添付の図面で例示されている。しかしながら、添付の図面は本開示の実施形態を示すものであり、したがって、本開示の範囲を限定するものと見做されず、本開示が他の等しく有効な実施形態も許容し得ることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の１つまたは複数の実施形態で使用される、例示的な処理ツールの１つの実施形態の上平面図である。
【図2A】本開示の１つまたは複数の実施形態による、基板位置合わせ装置の概略上面図である。
【図3A】本開示の一実施形態による位置合わせ装置において位置合わせされる長方形基板の上平面図である。
【図3B】本開示の一実施形態により位置合わせされている長方形基板を示す基板位置合わせ装置の上平面図である。
【図3C】本開示の一実施形態により位置合わせされている長方形基板を示す基板位置合わせ装置の上平面図である。
【図3D】本開示の一実施形態により位置合わせされている長方形基板を示す基板位置合わせ装置の上平面図である。
【図4A】一実施形態による測定処理中のビーム経路長のグラフである。
【図4B】一実施形態による測定処理中のビーム信号強度のグラフである。
【図5A】本開示の一実施形態による、基板位置合わせ装置において位置合わせされた長方形基板の上平面図である。
【図6】本開示の一実施形態による、基板位置合わせ装置の上平面図である。
【図7】本開示の特定の態様による、例示的な基板処理システムの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
［００２２］ 以下、添付の図面を参照して、本開示による様々な実施形態をより詳細に説明する。ワークピース位置合わせ装置および方法は、多くの異なる形態で具現化されてよく、本明細書に記載される実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が一貫した完全なものであり、システムおよび方法の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。
【0011】
［００２３］ 便宜上および明確にするために、「上部（ｔｏｐ）」、「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、「上方（ｕｐｐｅｒ）」、「下方（ｌｏｗｅｒ）」、「垂直方向（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「水平方向（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「横方向（ｌａｔｅｒａｌ）」、および「縦方向（ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ）」といった用語は、本明細書では、図に見られるように、これらの構成要素およびこれらを構成する部分の相対的な配置および配向を説明するために使用される。専門用語には、具体的に言及された単語、その派生語、および、同様の意味および／または重要度の単語が含まれる。
【0012】
［００２４］ 本明細書で使用されるように、単数形で列挙され、「ａ」または「ａｎ」という語が続く要素または動作は、除外することが明示的に示されない限り、複数の要素または動作を含むものとして理解されるべきである。さらに、本開示の「一実施形態」への言及は、限定を意図するものではない。付加的な実施形態は、列挙された特徴を組み込むこともできる。
【0013】
［００２５］ 本明細書で使用される「基板」とは、製造プロセス中に層処理が実施される任意の基板、または、基板上に形成された材料面のことを指す。例えば、処理が実施される基板表面には、用途に応じて、シリコン、酸化シリコン、ストレインドシリコン、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）、炭素がドープされた酸化シリコン、アモルファスシリコン、ドープされたシリコン、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、ガラス、ガラスセラミクス、低膨張率ガラス、超低膨張率ガラス（例えば、Ｃｏｒｎｉｎｇ社から市販されているＵＬＥ（登録商標）ガラス）、Ｚｅｒｏｄｕｒ（登録商標）低膨張率リチウムアルミノシリケートガラス、サファイア、ならびに、金属、金属窒化物、金属合金などの他の任意の材料、および他の導電性材料などが含まれる。基板には、半導体ウエハなどのウエハ、および前文で列挙した材料などの他のタイプの材料から作製されたウエハが含まれるが、これらに限定されるものではない。基板表面を研磨、エッチング、還元、酸化、ヒドロキシル化、アニール、および／またはベークするために、基板は前処理プロセスに曝露されることがある。本開示では、基板自体の表面に直接的に層処理を行うことに加えて、開示されている層処理ステップのうちの任意のステップが、より詳細に後述するように、基板に形成された下部層に実施されることもある。「基板表面（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｓｕｒｆａｃｅ）」という用語は、文脈に示唆されるこのような下部層を含むことが意図されている。したがって、例えば、層（層は膜と称されることもある）または部分的な層が基板表面に堆積している場合には、新たに堆積した層の露出面が基板表面となる。
【0014】
［００２６］ 図１は、本開示の１つまたは複数の実施形態による、堆積（例えば、化学気相堆積、物理的気相堆積、および原子層堆積）、エッチング、加熱、熱処理、ベーキング、および／または硬化を含む、基板を処理するために使用される処理ツールまたはシステム１００の一実施形態の上面図を示す。図において、一対のＦＯＵＰ（前方開口型統合ポッド）１０２は、第１のロボットアーム１０４によって受け取られ、処理チャンバ１０９ａ～１０９ｃの基板処理区域１０８ａ～１０８ｆのうちの１つに配置される前に、低圧保持チャンバまたは保持領域（ロードロックチャンバとも称される）（本明細書では、保持チャンバ１０６と称される）に配置され得る基板（例えば、指定された直径の半導体ウエハ）を供給する。本明細書で使用されるように、保持チャンバ１０６は、保持チャンバが、１つまたは複数の処理が行われる処理チャンバに移動される前に、処理される基板が配置されるチャンバであるという点で、処理チャンバと区別される。保持チャンバ１０６から処理チャンバ１０９ａ～１０９ｆへ、およびその逆方向に、基板を移送するために、第２のロボットアーム１１０が用いられてもよい。
【0015】
［００２７］ 処理チャンバ１０９ａ～１０９ｃの基板処理区域１０８ａ～１０８ｆは、その上に基板または層を（例えば、化学気相堆積、物理的気相堆積、および原子層堆積により）堆積、アニーリング、加熱、熱処理、硬化、および／またはエッチングするための１つまたは複数のシステム構成要素を含むことができる。したがって、チャンバ１０９ａ～１０９ｃは、化学気相堆積（ＣＶＤ）チャンバ、物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ、原子層堆積（ＡＬＤ）チャンバ、流動性化学気相堆積（ＦＣＶＤ）チャンバ、プラズマ強化化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）チャンバ、アニーリングチャンバ、熱処理チャンバ、急速熱処理（ＲＴＰ）チャンバ、硬化チャンバ、エッチングチャンバ、またはプラズマエッチングチャンバのいずれかであってもよい。このチャンバのリストは、例示にすぎず、限定するものではない。例示的な層は、流動性誘電体、多層反射スタック、または吸収層であってもよいが、多くのタイプの層が、処理ツールを使用して形成または処理されてもよい。一構成では、処理チャンバ（例えば、１０８ｃ～１０８ｄおよび１０８ｅ～１０８ｆ）の処理区域の２つのペアを使用して、基板上に材料を堆積させることができ、処理区域の第３のペア（例えば、１０８ａ～１０８ｂ）を使用して、堆積した材料をアニールすることができる。別の構成では、処理区域の２つのペア（例えば、１０８ｃ～１０８ｄおよび１０８ｅ～１０８ｆ）は、基板上の層の堆積およびアニールの両方を行うように構成することができ、処理区域の第３のペア（例えば、１０８ａ～１０８ｂ）を使用して、堆積した層を紫外線または電子ビームにより硬化させることができる。さらに別の構成では、処理区域の３つのペア（例えば、１０８ａ～１０８ｆ）はすべて、基板上に層を堆積および硬化させる、または堆積した層に特徴をエッチングするように構成することができる。
【0016】
［００２８］ さらに別の構成では、処理区域の２つのペア（例えば、１０８ｃ～１０８ｄおよび１０８ｅ～１０８ｆ）を使用して、層の堆積ならびに紫外線または電子ビームによる硬化の両方を行うことができ、処理区域の第３のペア（例えば、１０８ａ～１０８ｂ）を使用して、層をアニールすることができる。加えて、１つまたは複数の処理区域１０８ａ～１０８ｆは処理チャンバとして構成することができ、湿式処理チャンバ、またはドライ処理チャンバであってよい。これらの処理チャンバは、湿気を含む雰囲気中で層を加熱することを含み得る。したがって、システム１００の実施形態は、堆積した層上に湿式およびドライアニールの両方を行うための、湿式処理区域１０８ａ～１０８ｂと、アニール処理区域１０８ｃ～１０８ｄを含むことができる。システム１００によって、層のための堆積チャンバ、エッチングチャンバ、アニールチャンバ、および硬化チャンバのさらなる構成が検討されていることを理解されたい。いくつかの実施形態では、処理区域は、タンデム処理領域またはチャンバとして配置または構成されている。
【0017】
［００２９］ 以上のことを考慮すると、本開示の１つまたは複数の実施形態の利点は、円形基板には有用であるが非円形基板には有用でない現在の基板位置検出および位置合わせ装置に関する問題が、非円形基板の位置を検出し、基板を位置合わせするように構成されているシステムを提供することによって解決されることである。１つまたは複数の実施形態によれば、本明細書で使用される「非円形」は、円ではなく、正方形、長方形、三角形、六角形、多角形、菱形、および平行四辺形を含む形状を指す。特定の実施形態では、基板は正方形または長方形である。
【0018】
［００３０］ 多角形（例えば、長方形）基板などの非円形基板の位置を正確に検出するように構成されている装置を提供することは、軟Ｘ線投影リソグラフィとしても知られる極端紫外線リソグラフィ（ＥＵＶ）用の素子の製造において非常に有益である。ＥＵＶは、０．１３ミクロン以下、最小の特徴サイズの半導体デバイス製造用の深紫外線リソグラフィで代替され始めている。ＥＵＶシステムは、光の透過ではなく反射によって動作する。非反射吸収マスクパターンでコーティングされた一連のミラーまたはレンズ素子、および反射素子またはマスクブランクの使用によって、パターン化された化学光がレジストでコーティングされた半導体ウエハ上で反射される。
【0019】
［００３１］ 従来のＥＵＶブランク処理は、例えば、１５２ｍｍ×１５２ｍｍのブランクレチクルをコーティングツール内に配置して、様々なコーティングを塗布することを含み得る。構成されているように、正方形レチクルは、キャリアアセンブリ（例えば、３００ｍｍキャリアアセンブリ）内に挟まれて、３００ｍｍウエハと同様にコーティングツールを通過できるようにする。キャリアアセンブリは、キャリアベースと、レチクルブランクと、キャリアシールドとを含み得る。レチクルの製造時には、キャリアアセンブリは製造プロセス中に位置合わせされてもよい。本明細書に開示される装置および方法は、様々な半導体処理チャンバ、システム、および方法において有用である。例えば、位置情報が処理の結果に直接影響するため、チャンバ内部のウエハの正確な位置の検出および／またはモニタリングが役立つ堆積およびエッチング処理において有用である。例えば、特定の導電経路の配置、または複数のチャンバ内でのエッチングは、チャンバ内でのウエハの反復可能かつ正確な配置の能力に依存する。
【0020】
［００３２］ 本開示の実施形態は、チャンバ内の基板を処理するために、特に、保持チャンバまたは処理チャンバ内に非円形基板を位置決めするために使用される装置および方法を提供する。さらに、本明細書に記載されているのは、上面と底面との間の基板の厚みに沿って送られた照射を検出し、基板が回転されるときの信号強度を決定し、チャンバの中心位置に関してチャンバ内の基板の位置を決定するための信号強度パターンを得る方法および装置である。本開示の実施形態は、基板がチャンバ内の中心から外れて位置決めされているかどうか、また、基板が中心からどの程度外れて位置決めされているか、を検出可能にする。本方法および装置は、任意の基板形状に対して使用されるが、本開示の実施形態は、矩形形状を有する基板に有用である。本明細書に開示される装置および方法は、様々な半導体処理チャンバ、システムおよび方法、例えば、堆積およびエッチング処理で有用であり、位置情報が処理結果に直接影響するため、チャンバ内部のウエハの正確な位置を検出し監視することが重要である。例えば、特定の導電経路の配置、または複数のチャンバ内でのエッチングは、チャンバ内でのウエハの反復可能かつ正確な配置の能力に依存する。さらに、１つまたは複数の実施形態によれば、チャンバ内の基板の反りおよび変形を検出および定量化することも可能である。
【0021】
［００３３］ ここで図２Ａ、図２Ｂ、および図３Ａ～図３Ｄを参照すると、本開示の１つまたは複数の実施形態により、多角形基板、特に長方形基板２０２を処理するための基板処理装置２００が提供される。いくつかの実施形態では、長方形基板２０２を処理することは、基板２０２を支持するチャンバ表面２０４（例えば、基板支持体２２５）上に基板を配置することを含む。基板の平面内のチャンバ表面２０４は、中心位置２０３を有する。図２Ａ、図２Ｂ、および図３Ａ～図３Ｄに示される基板２０２は、長方形の形状であり、第１のコーナー２０２ａ、第２のコーナー２０２ｂ、第３のコーナー２０２ｃ、および第４のコーナー２０２ｄを含む。第１のコーナー２０２ａと第２のコーナーとの間に延在する線は、第１の辺２０２ｅを画定し、第２のコーナー２０２ｂと第３のコーナー２０２ｃとの間に延在する線は、第２の辺２０２ｆを画定し、第３のコーナー２０２ｃと第４のコーナー２０２ｄとの間に延在する線は、第３の辺２０２ｇを画定し、第４のコーナー２０２ｄと第１のコーナー２０２ａとの間に延在する線は、基板２０２の第４の辺２０２ｈを画定する。基板２０２は、上面２０５および底面２０７を有し、上面２０５と底面との間の距離は、図２Ｂに示されたように、厚み「ｔ」を画定する。一実施例では、チャンバ表面２０４は、ＥＵＶレチクルまたはＥＵＶマスクを処理するためのチャンバの表面であり、基板２０２は、ＥＵＶレチクルブランクまたはＥＵＶマスクブランクである。
【0022】
［００３４］ いくつかの実施形態では、図１に示された第１のロボットアーム１０４および第２のロボットアーム１１０は、基板２０２をチャンバ表面２０４上に配置するように構成される。第１のロボットアーム１０４および第２のロボットアーム１１０は、Ｘ－Ｙ平面の基板２０２内を移動する。これにより、基板２０２は、矢印２２０で示されているようにＸ方向で前後に移動し、矢印２２２で示されてようにＹ方向で前後に移動する。さらに、基板は、ロボットアームまたは基板支持体２２５（いくつかの実施形態では、回転基板支持体２２５である）のいずれかによって、矢印２２４によって示されているように、Ｘ－Ｙ平面内で回転される。運動は、電気モータ、トランスミッション（例えば、リードスクリュー）、ベルトおよびプーリー、リニアベアリングおよびロータリーベアリング、ならびに機械部品のうちの１つまたは複数を含むドライブトレインによって制御される。
【0023】
［００３５］ さらに図２Ａ、図２Ｂ、および図３Ａ～図３Ｄを参照すると、装置２００は、非円形基板、例えば多角形基板、およびいくつかの実施形態では、示されている多角形透明基板２０２の表面プロファイルを測定するように構成された位置検出システムを含む。装置は、基板２０２を走査し、コントローラ２７０と通信している照射源２５０を備える。
【0024】
［００３６］ 基板支持体２２５は、チャンバ２０４内の複数の回転角度位置にわたって、基板を３６０度回転するように構成される。コントローラは、基板支持体２２５の回転を制御する。いくつかの実施形態における照射源２５０は、破線の矢印２１１で示されているように、上面２０５と底面２０７との間の厚み「ｔ」に沿って照射ビームを向けるように位置決めされたレーザである。上面と底面との間の基板の厚みに沿って送られた照射を検出するために、センサ２５２は照射源２５０に対向して位置決めされる。コントローラ２７０は、複数の回転角度位置でセンサ２５２によって検出された照射の信号強度を解析し、複数の回転角度位置での信号強度をチャンバ内の位置に相関させるように構成される。
【0025】
［００３７］ 制御装置２７０は、長方形基板などの多角形基板の厚みに沿って送られる照射の信号強度を、複数の回転角度位置で解析するように構成される。いくつかの実施形態では、制御装置は、長方形基板の厚み「ｔ」に沿って送られる信号強度を解析するように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラ２７０は、基板２０２が複数の回転角度位置にわたって回転されるときに、基板の回転角度位置に対する信号強度パターンを解析するように構成される。いくつかの実施形態では、コントローラ２７０は、基板支持体２２５の回転運動を制御する。
【0026】
［００３８］ いくつかの実施形態では、基板２０２は、照射源２５０によって放出される照射２１１の波長に対して透明である。このような実施形態では、照射センサ２５２は、透明基板２０２の厚み「ｔ」に沿って送られる照射を検出するために、照射源２５０に対向して位置決めされる。いくつかの実施形態では、照射源２５０はレーザ源を備え、照射センサはレーザ照射を検出するレーザセンサを備える。１つまたは複数の実施形態によれば、位置または光強度に基づいて非円形基板の存在を検出するためにレーザセンサが使用される。レーザセンサの利点には、長い距離、可視ビームスポットおよび正確な検出が含まれる。
【0027】
［００３９］ 図３Ａは、幅「Ｗ」および幅「Ｗ」よりも大きい長さ「Ｌ」を有する、図２Ａ、図２Ｂに示した基板２０２に類似した長方形基板２０２の上平面図を示すが、いくつかの実施形態では、ＬとＷは等しく、その結果、長方形基板２０２は正方形になる。長方形基板２０２は、対角線「Ｄ」の厚みに沿って最長寸法を有する。図３Ｂに見られるように、基板２０２は、Ｘ－Ｙ平面内で位置合わせされない。照射２１１のビーム（例えば、照射センサ２５２（例えば、レーザセンサ）によって測定される基板２０２の厚みに沿ったレーザ照射）を放出するため、コントローラ２７０は、照射源２５０（例えば、レーザ源）に信号を送る。図３Ｂは、照射２１１を発する照射源２５０を有する装置２００の側面図を示しており、照射センサ２５２によって感知される照射２１１は、基板２０２の厚みに沿って透過する。第１の測定は、図３Ｂの線ｂ１によって示されるように、基板の厚みに沿った第１の回転角度位置で行われる。図３Ｃでは、コントローラ２７０は、基板の位置を第２の回転角度位置に回転させる信号を送っており、基板支持体２２５を矢印２２４の方向に回転させることによって、基板２０２の回転角度位置が変更されている。ｂ１よりも短い線ｂ２で示されるように基板２０２にわたる第２の測定値を得るため、コントローラ２７０は、別の信号を照射源２５０および照射センサ２５２に送る。図３Ｃに示したように、基板２０２の厚みに沿って照射３１１のビームを放出するように、コントローラは別の信号を照射源２５０に送り、照射センサは、ｂ２よりも短い距離ｂ３で基板２０２の厚みに沿った第３の測定値を取得する。
【0028】
［００４０］ コントローラ２７０は、照射源２５０が基板２０２の厚みに沿って照射を走査するとき、矢印２２４で示すように基板２０２の回転運動を制御する。図３Ｂ～図３Ｄは、基板２０２の厚みに沿った３つの測定値のみを表すが、１つまたは複数の実施形態では、照射源２５０、照射センサ２５２、およびコントローラは、協働して、基板２０２の厚み「ｔ」に沿った複数の測定値を得ることが理解されるであろう。照射源２５０および照射センサ２５２は、キャリッジ（図示せず）上に取り付けられ、キャリッジは、基板のサイズに応じて、照射源２５０と照射センサとの間の距離を増減するために、電気モータ、空気圧駆動装置、または油圧駆動装置（図示せず）によって移動される。コントローラ２７０は、基板の特性および照射の波長に基づいて信号強度に変換された、あるいは信号強度と関連付けられた照射センサ２５２から、照射強度測定値を受信するように構成された中央処理装置２７２を含む。材料（例えば、石英、ガラスなど）の特性に応じて、特定の波長での照射の透過率は、図４Ａに示されたように、あらかじめ知られているか、または所与の経路長に対して経験的に決定される。材料特性および経路長に基づいて、信号強度は、図４Ｂに示されるように、様々な経路長に対して決定される。
【0029】
［００４１］ 中央処理装置（ＣＰＵ）２７２を含むコントローラ２７０は、メモリ２７４およびサポート回路２７６をさらに備え、コントローラ２７０は、基板の装填、基板の取り出し、測定中の基板の回転、およびチャンバ内に配置された基板の再配置の制御を容易にするために、通信リンク（図示せず）によって照射源２５０および照射センサ２５２に結合されており、その結果、基板はチャンバ表面２０４の中心位置２０３に配置される。メモリ２７４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、フロッピーディスク、ハードディスクなどの任意のコンピュータ可読媒体、あるいは、装置またはＣＰＵ２７２に対してローカルまたはリモートにある、他の任意の形態のデジタルストレージであってもよい。サポート回路２７６は、従来の様態でＣＰＵ２７２をサポートするように、ＣＰＵ２７２に連結される。いくつかの実施形態では、これらの回路は、キャッシュ、電源、クロック回路、入出力回路、およびサブシステムなどを含む。メモリ２７４に記憶されたソフトウェアルーチンまたは一連のプログラム命令は、ＣＰＵ２７２によって実行されると、図３Ａ～図３Ｄに関して説明したように、装置に複数の回転角度位置で測定を行わせる。
【0030】
［００４２］ 基板の厚みに沿った複数の測定値は、チャンバ表面２０４の中心点２０３に対する基板２０２の位置を正確に決定するための任意の適切な数を含むことが理解されるであろう。１つまたは複数の実施形態によれば、測定値は、９０度、４５度、３０度、２０度、１５度、１０度、９度、８度、７度、６度、５度、４度、３度、２度、１度、０．５度、０．１度または０．０１度ずつ測定される。
【0031】
［００４３］ いくつかの実施形態では、コントローラ２７０のメモリ２７４は、照射センサ２５２によって複数の回転角度位置で得られた信号強度を、記録する。いくつかの実施形態によれば、コントローラ２７０は、複数の回転角度位置で信号強度パターンを生成するように構成される。信号強度パターンは、メモリによって記憶された複数の回転角度位置で、記憶された信号強度の値を処理し、基板が３６０度回転されるときの信号強度対回転角度位置のプロットを生成するＣＰＵ２７２によって生成される。
【0032】
［００４４］ 図５Ｂは、図５Ａに示された長方形基板が３６０度回転されるときの経路長対回転角度位置の代表的なプロットを示す。最短経路長は長方形の幅Ｗであり、最長経路長は長方形の長さＬである。上述のように、信号強度は、基板の厚みに沿った光路の吸収損失および経路長に反比例し、したがって、ＣＰＵ２７２は、基板が回転されるときの各回転角度位置における各測定の経路長に相関する信号強度を決定する。図５Ｂは、鋸歯または正弦波パターンによって表されるように、中心位置２０３においてチャンバ内で完全に中心に位置する基板に対する経路長対角度の理想的プロファイルを表す。次いで、信号強度に相関する図５Ｂに示されたパターンからの偏差は、基板の位置の偏心と相関する。
【0033】
［００４５］ したがって、いくつかの実施形態によれば、チャンバ内に長方形の基板を配置し、レーザなどの照射源を、チャンバを横切って、基板の厚みに沿ってセンサに向けることによって、チャンバ内の基板位置の偏心が決定される。基板を３６０度回転させ、照射センサによって取得された信号を記録することによって、次に、基板が完全に中心に位置するときの既知のパターンに対してＣＰＵによって生成された信号強度パターンを比較することによって、基板の位置がずれているかどうかを判定する。例えば、基板が正しい位置（中心点２０３）にある場合、信号は鋸歯状または正弦波状になるはずである。すなわち、ビーム経路は、基板の幅においては短く、基板の対角線においては大きいであろう。
【0034】
［００４６］ 図６は、幅Ｗ＝２ａおよび長さＬ＝２ａを有する正方形基板２０２の一実施例を示す。基板が、距離「ｅ」だけｙ方向の中心からオフセットされていると仮定すると、チャンバの基板支持体が回転するとき、経路長は鋸歯または正弦波状のパターンとは異なるであろう。最大値は、４５度よりも大きい角度、すなわち、
で発生する。
【0035】
［００４７］ ｅ＝０の場合、最大値は以下のようになるはずである。
【0036】
【0037】
［００４９］ ３６０度回転の場合、グラフパターンは鋸歯またはコントローラパターンではなく、４回繰り返されない。１つまたは複数の実施形態では、プロセッサ（コントローラ２７０）が、４回繰り返さないか、鋸歯または正弦波パターンではないパターンを取得するときには、言い換えるならば、所定のパターンの信号強度パターンに相関しないときには、基板が中心位置２０３にないため、コントローラ２７０は、チャンバ内の基板の位置を調整するための信号を送信する。したがって、コントローラ２７０は、図１のように基板を持ち上げ、チャンバの中心により近づけて再び配置するように、ロボットアームに信号を送り、装置は測定を行い、基板２０２が中心位置２０３に配置されたことを確認する。したがって、いくつかの実施形態では、コントローラは、チャンバ内で基板２０２を再配置するように構成される。コントローラは、ロボットアーム、例えば、図１に関して上述したロボットアームのうちの１つに信号を送り、基板を持ち上げ、基板をチャンバ表面２０４の中心位置２０３に近づけるか、またはその位置に配置する。
【0038】
［００５０］ 上述のように、いくつかの実施形態では、いくつかの実施形態による装置は、レーザ照射を利用する。１つまたは複数の実施形態では、レーザ照射は、スペクトルの紫外線領域、可視領域、および赤外線領域を含む。いくつかの実施形態では、レーザ用の紫外線照射は、１８０ｎｍ～４００ｎｍの波長からなる。いくつかの実施形態では、可視領域は、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長の照射からなる。いくつかの実施形態では、スペクトルの赤外線領域は、７００ｎｍ～１ｍｍの波長の照射からなる。
【0039】
［００５１］ 上述のように、装置および方法は、ＥＵＶマスクなどのＥＵＶデバイスの製造に有益である。図７は、ＥＵＶマスク製造システム３００を示し、これは、多角形基板、例えば、１つまたは複数の実施形態にしたがって本明細書に記載の石英、シリカ、ガラス、または超低膨張率ガラスからなる多角形透明基板を処理するための装置２００を含む。ＥＵＶマスク製造システム３００は、多角形または多角形で透明な１つまたは複数のマスクブランク３０４を受け取るように構成されたマスクブランク装填およびキャリアハンドリングシステム３０２を含むことができる。保持チャンバ３０６により、基板ハンドリング真空チャンバ３０８へのアクセスが提供される。示されている実施形態では、基板ハンドリング真空チャンバ３０８は、２つの真空チャンバ、例えば、第１の真空チャンバ３１０と第２の真空チャンバ３１２を含む。第１の真空チャンバ３１０内には、第１の基板ハンドリングシステム３１４があり、第２の真空チャンバ３１２内には、第２の基板ハンドリングシステム３１６がある。
【0040】
［００５２］ 基板ハンドリング真空チャンバ３０８は、種々の他のシステムまたはチャンバの取り付けのため、およびこれらの種々の他のシステムまたはチャンバへのアクセスを提供するために、その外縁部の周りに複数のポートを有してもよい。この非限定的な実施形態では、第１の真空チャンバ３１０は、ガス抜きチャンバ３１８と、第１の物理的気相堆積チャンバ３２０と、第２の物理的気相堆積（ＰＶＤ）チャンバ３２２と、予洗浄チャンバ３２４とを有する。さらに、第２の真空チャンバ１１２は、第１のマルチカソードＰＶＤチャンバ３２６と、流動性化学気相堆積（ＦＣＶＤ）チャンバ３２８と、硬化チャンバ３３０と、第２の真空チャンバに接続された第２のマルチカソードＰＶＤチャンバ３３２とを含み得る。
【0041】
［００５３］ 第１の基板ハンドリングシステム３１４は、連続的な真空下で、保持チャンバ３０６および第１の真空チャンバ３１０の外縁部の周りの様々なチャンバの中で、スリットバルブを介して、基板（基板３３４など）を移動させることができる。第２の基板ハンドリングシステム３１６は、連続的な真空下で基板を維持している間に、第２の真空チャンバ３１２の周りで基板（基板３３６など）を移動させることができる。集積ＥＵＶマスク製造システム３００は、レチクル処理システムと共に動作してもよい。多角形基板を処理するための装置２００は、キャリアハンドリングシステム３０２に隣接して、またはその近傍で利用される。特に、非円形基板の表面プロファイルを測定するように構成された３次元（３Ｄ）照射マッピング装置２６０は、本明細書の図２および図３Ａ、図３Ｂに関して説明したように、種々のチャンバ、すなわち、ガス抜きチャンバ３１８、第１の物理的気相堆積チャンバ３２０、第２の物理的気相堆積チャンバ３２２、予洗浄チャンバ３２４、第１のマルチカソードＰＶＤチャンバ３２６、流動性化学気相堆積（ＦＣＶＤ）チャンバ３２８、硬化チャンバ３３０、および第２のマルチカソードＰＶＤチャンバ３３２に、基板３３４および３３６を正確に配置するために使用される。これらのチャンバのうちの１つまたは複数における多角形基板の正確な配置は、ＥＵＶマスクおよびＥＵＶレチクルの生産要件を満たし、正確な製造を行うために重要である。既存のシステムおよび装置は、位置を正確に検出し、非円形基板を配置することができず、特に、多角形基板がロボットアームのロボットブレード上にあり、保持チャンバまたは処理チャンバ内に移動されているときなど、基板が移動している間に、ロボットアーム上の位置または点に対する基板の位置を検出することができない。
【0042】
［００５４］ この明細書全体を通じて、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「１つまたは複数の実施形態」、または「実施形態」に対する言及は、実施形態に関連して説明されている特定の特徴、構造、材料、または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。したがって、この明細書全体の様々な箇所での「１つまたは複数の実施形態で」、「特定の実施形態で」、「一実施形態で」、または「実施形態で」などの表現は、必ずしも、本開示の同一の実施形態について言及するものではない。さらに、特定の特徴、構造、材料、または特性は、１つまたは複数の実施形態において任意の好適な様態で組み合わせることができる。
【0043】
［００５５］ 本明細書の開示は特定の実施形態を参照して説明されているが、これらの実施形態は、本開示の原理および用途の例示にすぎないことを理解されたい。本開示の精神および範囲から逸脱することなく、本開示の方法および装置に対して様々な改変および変形を行い得ることが、当業者には明らかになろう。このように、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内である改変例および変形例を含むことが意図されている。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】