[發明專利]曝光裝置、基片處理單元和光刻系統及器件制造方法

無效

• 申請號: 01118812.X
• 申請日: 2001-06-14
• 公開（公告）號: CN1330292A
• 公開（公告）日: 2002-01-09
• 發明（設計）人: 藤田浩裕
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G03F7/20
• 分類號: G03F7/20;H01L21/027
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 武玉琴,朱登河

本發明涉及曝光裝置、基片處理單元和光刻系統以及器件制造方法。本發明尤其涉及當生產半導體器件、液晶顯示器、等離子顯示器、薄膜磁頭、圖像拾取設備(CCD)、諸如微型機等微型器件、及光掩模(光網)等時，用于光刻處理中的曝光裝置，串聯到曝光裝置的基片處理單元，配置中包括該曝光裝置和基片處理單元的光刻系統，和使用該曝光裝置和光刻系統的器件制造方法。

在用于生產諸如半導體器件和上述一類微型器件的光刻處理中，一般都使用各種曝光裝置。近幾年，主要使用的是將形成于掩模或光網(以下簡稱“光網”)上的圖形經投影光學系統轉印到涂布有光致抗蝕劑(光敏劑)的諸如晶片或玻璃板(以下簡稱“晶片”)等基片上的曝光裝置。對于曝光裝置，根據一步接一步(step-and-repeat)的方法的還原型投影曝光裝置(被稱為步進器)是主流。但近來在投影式光學系統基礎上，增加了根據步進掃描方法的掃描型曝光裝置(被稱為掃描步進器)，它通過同步掃描光網和晶片來進行曝光。

該光刻處理包括在使用曝光裝置進行曝光處理的前后，執行在晶片的表面涂布抗蝕劑的抗蝕劑涂層處理，和在完成光網轉印后顯影晶片的顯影處理。在抗蝕劑涂層處理和顯影處理中，使用被稱為涂布機顯影機的涂布/顯影單元(以下簡稱“C/D”)。這個涂布機顯影機具有抗蝕劑涂布單元(涂布機)的功能和顯影單元的功能，抗蝕劑涂布單元包括諸如旋轉涂布機，例如，以高速旋轉晶片并利用晶片的旋轉以均勻地涂布滴落到晶片表面的抗蝕劑滴，或可以相對移動噴嘴和晶片的掃描涂布機。

在光刻處理中，頻繁使用一種被大家稱作串聯聯接的系統配置。以這種串聯聯接，例如，C/D被設置在曝光裝置的左、右或前(或后)，并被直接聯接或經一個聯接部分聯接到曝光裝置，并且接受處理的主體(接受處理的晶片)在C/D和曝光裝置之間自動進行移送。使用這種系統配置的目的是避免當傳送一批(接受處理的一批晶片)晶片進行各個抗蝕劑涂層處理、曝光處理、顯影處理時發生混亂，并在保持化學增效的抗蝕劑的化學特性的同時還提高產量，其中的抗蝕劑是目前頻繁使用的高度敏感的抗蝕劑類型。

在使用這種曝光裝置和C/D之間串聯聯接的光刻系統中，大多數情況下，在曝光裝置和C/D之間設置一個傳送裝置以執行在這些裝置之間的晶片的傳送。另外，該C/D在其自己的單元內有一傳送系統，它移送在執行涂層處理的涂層部分和執行顯影處理的顯影部分之間的固定流程中經受處理的晶片。曝光裝置在其自己的單元內也有一個傳送系統，它移送在執行曝光的晶片臺和傳送部分之間經受處理的晶片。

另外，在上面描述的光刻處理中，在很多情況下，需要的時候可以安裝冷卻部分和烘烤部分。另外，需要的時候也可以設置一個臨時存放接受處理的晶片的緩沖部分。

在使用這種曝光裝置和C/D之間串聯聯接的光刻系統中，當在傳送部分執行晶片傳送時，曝光裝置和C/D彼此通信，所以晶片傳送的執行沒有障礙。因此，曝光裝置和C/D各自具有執行通信和傳送控制的控制部分。

然而，在傳統的光刻系統中，曝光裝置和C/D在關于在傳送部分的諸如實時的、一步接一步的傳送請求、傳送可能性/禁止，和傳送完成等等晶片傳送問題上通信。

這引起諸如當C/D以固定流程移送晶片從而在單元內執行最優化傳送，并試圖傳送在經由傳送部分傳送到曝光裝置期間還沒有曝光的晶片時，出現曝光裝置不能接收晶片的情況。或者由于晶片還沒有到達傳送部分，而引起C/D不能通過傳送部分接收已經在曝光裝置內完成曝光的晶片。這種情況導致很長的等待時間，并且在某些情況下，由于在各個單元內的傳送周期的時間差異，引起沒有晶片準備發送，導致發送以失敗而告終，并且該晶片傳送被停止，直到下一個周期計時為止。

因此，用這種曝光裝置，當晶片在晶片臺上被連續處理時，操作的效率很高。所以，為了最大可能地避免在晶片臺上沒有晶片等待處理的情況，往晶片臺上裝載晶片和從晶片臺上卸載晶片需要交替或同步執行。對于已經曝光過的晶片，需要不在對每個晶片的區別上化時間地卸載晶片，并盡快地送往下一步烘烤處理/C/D執行的顯影處理，因為晶片的化學變化是連續的。