JP2000208404A - 露光装置およびデバイス製造方法 - Google Patents

露光装置およびデバイス製造方法

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JP2000208404A
JP2000208404A JP11009260A JP926099A JP2000208404A JP 2000208404 A JP2000208404 A JP 2000208404A JP 11009260 A JP11009260 A JP 11009260A JP 926099 A JP926099 A JP 926099A JP 2000208404 A JP2000208404 A JP 2000208404A
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substrate
wafer
exposed
stage
time
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JP11009260A
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English (en)
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Shinichi Hirano
真一 平野
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Original Assignee
Canon Inc
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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被露光基板間に温度差が生じることによる不
都合を、コストをかけることなく解消する。 【解決手段】 装置内に搬入された被露光基板を基板ス
テージ6上に供給する基板供給手段13、14、15、
20とを備えた露光装置において、装置内に搬入されて
から経過した時間を各被露光基板について計測する時間
計測手段を設ける。そして、搬入されてから基板ステー
ジ上に供給するまでの時間が時間計測手段による計測に
基づいて所定の時間以上を経過するようにする。また、
被露光基板を一時保管する基板保管手段12、16と、
装置内に搬入された被露光基板を基板保管手段に一時保
管させ、そして基板ステージ6上に供給する基板供給手
段13、14、15、20とを備えた露光装置におい
て、一時保管させている被露光基板のうち保管時間が長
いものから順に基板ステージ上に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路等の製造
に使用される露光装置およびそれを用いることができる
デバイス製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ウエハコータデベロッパと接続し
て使用される半導体製造装置では、半導体製造装置のイ
ンラインステーションに搬入されたウエハはプリアライ
メントの後、ステージに搬送される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、プリアライメ
ント時間、搬送時間、アライメント時間、露光処理時間
等によるウエハ処理時間が発生することによって、搬入
ウエハの順番によりステージまでのウエハ搬送時間に差
が生じている。こうした状況で、ステッパチャンバ温度
とクリーンルーム温度に差がある場合、ステッパインラ
インステーションに搬入されたウエハをプリアライメン
ト後、直接ステージに搬送すると、搬入されたウエハの
順番によりステージ搬送までの時間に差があるため、露
光時のウエハ温度に差が生じ、ウエハ倍率に差が発生す
る。
【0004】このようなウエハ温度に差がある場合に対
処するため、半導体製造装置内に温度調節機を設けて温
度を一定に制御する投影露光方法が提案されている(特
開平05−234839号公報参照)。しかし、温度調
節機を設けると、コストアップに繋がるという問題があ
る。
【0005】本発明の目的は、このような従来技術の問
題点に鑑み、露光装置およびデバイス製造方法におい
て、被露光基板間に温度差が生じることによる不都合
を、コストをかけることなく解消することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の露光装置は、被露光基板を保持して露光位置に
位置決めするための基板ステージと、装置内に搬入され
た被露光基板を前記基板ステージ上に供給する基板供給
手段とを備えた露光装置において、装置内に搬入されて
から経過した時間を各被露光基板について計測する時間
計測手段を具備することを特徴とする。
【0007】また、本発明の別の露光装置は、被露光基
板を保持して露光位置に位置決めするための基板ステー
ジと、被露光基板を一時保管する基板保管手段と、装置
内に搬入された被露光基板を前記基板保管手段に一時保
管させ、そして前記基板ステージ上に供給する基板供給
手段とを備えた露光装置において、基板供給手段は、前
記基板保管手段に一時保管させている被露光基板のうち
保管時間が長いものから順に前記基板ステージ上に供給
するものであることを特徴とする。
【0008】また、本発明のデバイス製造方法は、順次
被露光基板を露光用のチャンバ内に搬入し、基板ステー
ジ上に供給し、位置決めして、露光を行なうデバイス製
造方法において、前記チャンバ内に搬入してから経過し
た時間を各被露光基板について計測することを特徴とす
る。
【0009】また、本発明の別のデバイス製造方法は、
順次被露光基板を露光用のチャンバ内に搬入し、一時保
管し、基板ステージ上に供給し、そして位置決めして露
光を行なうデバイス製造方法において、一時保管してい
る被露光基板を前記基板ステージ上に供給する際には、
一時保管している被露光基板のうち保管時間が長いもの
から順に前記基板ステージ上に供給することを特徴とす
る。
【0010】これによれば、被露光基板が装置内に搬入
されてから経過した時間を参照することにより、あるい
は各被露光基板の保管時間が一定以上となることによ
り、被露光基板間に生じる温度差がコストをかけること
なく低減される。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の露光装置の好ましい実施
形態においては、基板供給手段は、装置内に搬入されて
から基板ステージ上に供給するまでの時間が時間計測手
段による計測に基づいて所定の時間以上を経過するよう
にして被露光基板を基板ステージ上に供給するものであ
る。また、前記所定の時間を設定する手段を有する。
【0012】また、前記本発明の別の露光装置において
は、基板保管手段は被露光基板を複数枚収納できるキャ
リアと、これを保持して昇降するキャリアエレベータと
を有する。
【0013】また、本発明のデバイス製造方法において
は、チャンバ内に搬入してから基板ステージ上に供給す
るまでの時間が前記経過時間の計測に基づいて所定の時
間以上を経過するようにして各被露光基板を基板ステー
ジ上に供給する。
【0014】より具体的な形態においては、コータデベ
ロッパまたはウエハ供給装置からから露光装置内に搬入
された被露光基板としてのウエハをウエハステージに供
給するまでの時間をタイマにより一定時間以上となるよ
うに制御することによって、特別なウエハ温度調整機を
設けることなく、ウエハ搬入順番によりウエハ温度に差
が発生することを防ぎ、ウエハ倍率差が発生することを
防止する。
【0015】また、ウエハ供給装置から搬入されたウエ
ハを、スタンドアロンモードで供給する際に使用される
ウエハキャリア等のウエハ保管ユニットに順次収納し、
保管ユニットでの滞在時間が長いウエハから順にウエハ
ステージに搬送することによって、ウエハ保管ユニット
からウエハステージに供給するためにウエハを排出する
までの時間を一定時間以上となるように制御することに
よって、特別なウエハ温度調整機を設けることなく、ウ
エハ搬入順番によりウエハ温度に差が発生することを防
ぎ、ウエハ倍率差が発生することを防止する。
【0016】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る半導体製造装置の概
略構成を示す。同図に示すように、この装置は、光源と
シャッタとを含む照明装置1と、回路パターンの描かれ
たレチクル2を載せるためのレチクルステージ3と、レ
チクルステージ3上のレチクル2の位置を計測するレチ
クル位置計測機構4と、焼付け用の投影光学系となる結
像レンズ5と、焼付け対象のウエハ8を載せてXY平面
内でXおよびYの2方向に移動するXYステージ6と、
XYステージ6の位置を計測するレーザ干渉計7と、ウ
エハ9を載せて露光時のピントを調節する(以下、これ
をフォーカシングと称する)ためにウエハ9を垂直方向
に移動させるウエハZステージ8と、ウエハ9のピント
位置を計測するオートフォーカスユニット10とを備え
ている。
【0017】この半導体製造装置は、図2に示すよう
に、コータデベロッパ18と共に使用され、半導体製造
装置チャンバ11内に配置されるとともに、さらに、キ
ャリアエレベータ12、搬入ハンド13、プリアライメ
ントユニット14、送込みハンド15の各ユニットを備
える。
【0018】キャリアエレベータ12は、キャリア台を
上下させることにより、キャリア16内のウエハを供給
位置へ駆動し、またはウエハ回収位置へ駆動する。搬入
ハンド13は、キャリア16に配置されたウエハのプリ
アライメントユニット14ヘの供給、ステージ6からの
露光済みウエハのキャリア16ヘの回収、コータデベロ
ッパ18からインラインユニット17に供給されるウエ
ハのプリアライメントユニット14ヘの搬送、露光済み
ウエハのステージ6からのインラインユニット17のO
UT(アウト)側への搬送を行なう。プリアライメント
ユニット14は、搬入ハンド13により供給されるウエ
ハをXYステージ6上のウエハチャックヘ受け渡すため
のプリアライメントを行なう。送込みハンド15は、プ
リアライメントされたウエハをステージ6に搬送する。
半導体製造装置チャンバ11の前面には、動作オペレー
ションの指示や情報入出力を行なうための入出力インタ
ーフェース19、半導体製造装置内部には入出力インタ
ーフェース19に接続された制御用コンピュータ20が
配置される。
【0019】図3は、この半導体製造装置とコータデベ
ロッパ18とから成る半導体製造システムにおけるステ
ージ搬入時間制御モードに関する搬入ハンド13の制御
フローチャートである。同図に示すように、制御を開始
すると、まずステップS300において、インラインユ
ニット17のウエハ搬出位置(インラインOUT)にウ
エハがあるか否かを判定する。ウエハがある場合はステ
ップS303へ進み、ウエハが無い場合はS301へ進
む。
【0020】ステップS301では、ウエハステージ
(XYステージ6およびZステージ8)に露光済みウエ
ハがあるか否かを判定する。ウエハがある場合はステッ
プS302へ進み、ウエハが無い場合はステップS30
3へ進む。
【0021】ステップS302では、搬入ハンド13は
ステージ上の露光済みウエハをインラインOUTに搬送
し、ステップS303へ進む。
【0022】ステップS303では、ウエハ搬入終了時
に発信されるウエハ搬入終了要求を受け付けたか否かを
判断する。ウエハ搬入終了要求を受け付けている場合は
ステップS300へ戻る。受け付けていない場合はステ
ップS304へ進む。
【0023】ステップS304では、インラインユニッ
ト17のウエハ搬入位置(インラインIN)にウエハが
あるか否かを判定する。ウエハがある場合はステップS
305へ進み、ウエハが無い場合はステップS300へ
戻る。
【0024】ステップS305では、プリアライメント
ユニット(PAユニット)14にウエハがあるか否かを
判断する。ウエハがある場合はステップS300へ戻
り、ウエハが無い場合はステップS306へ進む。
【0025】ステップS306では、インラインINか
らPAユニット14ヘの搬送処理対象ウエハの搬入時刻
をウエハ情報データとして格納する。そして、ステップ
S307において、インラインINからPAユニット1
4ヘウエハを搬送する。
【0026】図4は、この半導体製造装置とコータデベ
ロッパ18とから成る半導体製造システムにおけるステ
ージ搬入時間制御モードに関する送込みハンド15の制
御フローチャートである。まず、ステップS400にお
いて、PAユニット14にプリアライメント済みのウエ
ハがあるか否かを判断する。ウエハがある場合はステッ
プS401へ進み、ウエハが無い場合はステップS40
3へ進む。
【0027】ステップS401では、ウエハステージ
(XYステージ6およびZステージ8)の直近であるウ
エハステージ待機位置にウエハがあるか否かを判断す
る。ウエハがある場合はステップS403へ進み、ウエ
ハが無い場合はステップS402へ進む。
【0028】ステップS402では、PAユニット14
上のウエハをウエハステージ待機位置に搬送し、ステッ
プS403へ進む。
【0029】ステップS403では、ウエハステージに
露光済みウエハがあるか否かを判断する。ウエハがある
場合はステップS400へ戻り、ウエハが無い場合はス
テップS404へ進む。
【0030】ステップS404では、ウエハステージ待
機位置にあるステージ搬送処理対象ウエハの装置内滞在
時間が指定時間Tより大きいか否かを判断する。大きい
場合はステップS405へ進む。小さいかまたは等しい
場合はステップS400へ戻る。
【0031】ステップS405では、ステージ待機位置
にあるウエハをウエハステージに搬送し、ステップS4
00へ戻る。
【0032】ウエハステージに搬送されたウエハはアラ
イメント処理および露光処理を経て回収可能状態となる
(不図示)。
【0033】このステージ搬入時間制御モードによれ
ば、コータデベロッパ18またはウエハ供給装置からか
ら搬入されたウエハをウエハステージに供給するまでの
時間をタイマにより一定時間以上となるように制御する
ようにしたため、特別なウエハ温度調整機を設けること
なく、ウエハ搬入順番によりウエハ温度に差が発生する
ことを防ぎ、ウエハ倍率差が発生することを防止するこ
とができる。
【0034】また、このステージ搬入時間制御モードに
よれば、判定時間を、ウエハ処理時間、ウエハ温度差等
により任意に設定可能とすることで、状況に応じて本発
明の効果を最大限引き出すことが可能となる。
【0035】図5は上述の半導体製造装置とコータデベ
ロッパ18とから成る半導体製造システムにおけるキャ
リアバッファ制御モードに関する搬入ハンド13の制御
フローチャートである。まず、ステップS500におい
て、インラインユニット17のウエハ搬出位置(インラ
インOUT)にウエハがあるか否かを判定する。ウエハ
がある場合はステップS503へ進み、ウエハが無い場
合はステップS501へ進む。
【0036】ステップS501では、ウエハステージ
(XYステージ6およびZステージ8)に露光済みウエ
ハがあるか否かを判断する。ウエハがある場合はステッ
プS502へ進み、ウエハが無い場合はステップS50
3へ進む。
【0037】ステップS502では、搬入ハンド13は
ステージ上の露光済みウエハをインラインOUTに搬送
し、ステップS503へ進む。
【0038】ステップS503では、ウエハ搬入終了時
に発信されるウエハ搬入終了要求を受け付けたか否かを
判断する。ウエハ搬入終了要求を受け付けている場合は
ステップS507へ進む。受け付けていない場合はステ
ップS504へ進む。
【0039】ステップS504では、インラインユニッ
ト17のウエハ搬入位置(インラインIN)にウエハが
あるか否かを判定する。ウエハがある場合はステップS
505へ進み、ウエハが無い場合はステップS507へ
進む。
【0040】ステップS505では、ウエハ保管場所と
して設置されたウエハキャリア16に空きスロットがあ
るか否かを判断する。空きスロットがある場合はステッ
プS506へ進み、空きスロットが無い場合はステップ
S507へ進む。
【0041】ステップS506では、インラインINに
配置されたウエハをウエハキャリア16に搬送する。そ
してステップS504へ戻る。
【0042】ステップS507では、キャリア16に保
管されているウエハの中で最も長い時間保管されている
ウエハをPAユニット14に搬送する。
【0043】図6は、この半導体製造装置とコータデベ
ロッパ18とから成る半導体製造システムにおけるキャ
リアバッファ制御モードに関する送込みハンド15の制
御フローチャートである。ステップS600において、
PAユニット14にプリアライメント済みのウエハがあ
るか否かを判断する。ウエハがある場合はステップS6
01へ進み、ウエハが無い場合はステップS603へ進
む。
【0044】ステップS601では、ウエハステージ
(XYステージ6およびZステージ8)の直近であるウ
エハステージ待機位置にウエハがあるか否かを判断す
る。ウエハがある場合はステップS603へ進み、ウエ
ハが無い場合はステップS602へ進む。
【0045】ステップS602では、PAユニット14
上のウエハをウエハステージ待機位置に搬送する。そし
てステップS603へ進む。
【0046】ステップS603では、ウエハステージに
露光済みウエハがあるか否を判断する。ウエハがある場
合はステップS600へ戻り、ウエハが無い場合はステ
ップS604へ進む。
【0047】ステップS604では、ステージ待機位置
にあるウエハをウエハステージに搬送する。そしてステ
ップS600へ戻る。
【0048】ウエハステージに搬送されたウエハはアラ
イメント処理および露光処理を経て回収可能状態となる
(不図示)。
【0049】このようにウエハ供給装置等から搬入され
たウエハを、スタンドアロンモードでウエハを供給する
際に使用されるウエハキャリア等のウエハ保管ユニット
に順次収納し、保管ユニットでの滞在時間が長いウエハ
から順にウエハステージに搬送することにより、ウエハ
保管ユニットからウエハステージに供給するためにウエ
ハを排出するまでの時間を一定時間以上となるように制
御することができる。したがって、特別なウエハ温度調
整機を設けることなく、ウエハ搬入順番によりウエハ温
度に差が発生することを防ぎ、ウエハ倍率差が発生する
ことを防止するすることが可能となる。
【0050】また、この、ウエハキャリア等のウエハ保
管ユニットに順次ウエハを収納する方式(キャリアバッ
ファ制御モード)における実施例では、保管時間をタイ
マにより判断しない方式で説明したが、タイマによる時
間管理方式(ステージ搬入時間制御モード)と、キャリ
アバッファ制御モードの双方を組み合わせて実施した場
合においても同様な効果が得られる。
【0051】<デバイス製造方法の実施例>次に上記説
明した半導体製造装置を利用したデバイス製造方法の実
施例を説明する。図7は微小デバイス(ICやLSI等
の半導体チップ、液晶パネル、CCD、薄膜磁気ヘッ
ド、マイクロマシン等)の製造のフローを示す。ステッ
プ1(回路設計)ではデバイスのパターン設計を行な
う。ステップ2(マスク製作)では設計したパターンを
形成したマスクを製作する。一方、ステップ3(ウエハ
製造)ではシリコンやガラス等の材料を用いてウエハを
製造する。ステップ4(ウエハプロセス)は前工程と呼
ばれ、上記用意したマスクとウエハを用いて、リソグラ
フィ技術によってウエハ上に実際の回路を形成する。次
のステップ5(組立て)は後工程と呼ばれ、ステップ4
によって作製されたウエハを用いて半導体チップ化する
工程であり、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディ
ング)、パッケージング工程(チップ封入)等の工程を
含む。ステップ6(検査)ではステップ5で作製された
半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検
査を行なう。こうした工程を経て、半導体デバイスが完
成し、これが出荷(ステップ7)される。
【0052】図8は上記ウエハプロセス(ステップ4)
の詳細なフローを示す。ステップ11(酸化)ではウエ
ハの表面を酸化させる。ステップ12(CVD)ではウ
エハ表面に絶縁膜を形成する。ステップ13(電極形
成)ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステ
ップ14(イオン打込み)ではウエハにイオンを打ち込
む。ステップ15(レジスト処理)ではウエハにレジス
トを塗布する。ステップ16(露光)では上記説明した
露光装置または露光方法によってマスクの回路パターン
をウエハの複数のショット領域に並べて焼付露光する。
ステップ17(現像)では露光したウエハを現像する。
ステップ18(エッチング)では現像したレジスト像以
外の部分を削り取る。ステップ19(レジスト剥離)で
はエッチングが済んで不要となったレジストを取り除
く。これらのステップを繰り返し行なうことによって、
ウエハ上に多重に回路パターンが形成される。
【0053】本実施例の生産方法を用いれば、従来は製
造が難しかった大型のデバイスを低コストに製造するこ
とができる。
【0054】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、搬
入された被露光基板を基板ステージに供給するまでの時
間を所定時間以上となるように制御することにより、特
別な温度調整機を設けることなく、被露光基板の搬入順
番による被露光基板間の温度差の発生を防止し、露光倍
率差の発生を防止することができる。また、この場合、
前記所定時間を設定する手段を設けることにより、被露
光基板の処理時間、被露光基板の温度差等に応じて任意
に前記所定時間を設定することにより、状況に応じて本
発明の効果を最大限引き出すことが可能となる。
【0055】また、基板保管手段での保管時間が長い被
露光基板から順に基板ステージに搬送するようにしたた
め、基板保管手段から基板ステージに供給するために被
露光基板を排出するまでの時間を一定時間以上となるよ
うに制御することができる。したがって、特別な温度調
整機を設けることなく、被露光基板の搬入順番による被
露光基板間の温度差の発生を防止し、露光倍率差の発生
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例に係る半導体製造装置の概
略図である。
【図2】 図1の半導体製造装置とコータデベロッパと
から成る半導体製造システムの概略の構成図である。
【図3】 図2の半導体製造システムにおけるステージ
搬入時間制御モードに関する搬入ハンドの制御のフロー
チャートである。
【図4】 図2の半導体製造システムにおけるステージ
搬入時間制御モードに関する送込みハンドの制御のフロ
ーチャートである。
【図5】 図2の半導体製造システムにおけるウエハキ
ャリアバッファ制御モードに関する搬入ハンドの制御の
フローチャートである。
【図6】 図2の半導体製造システムにおけるウエハキ
ャリアバッファ制御モードに関する送込みハンドの制御
のフローチャートである。
【図7】 本発明の露光装置を利用できるデバイス製造
方法を示すフローチャートである。
【図8】 図7中のウエハプロセスの詳細なフローチャ
ートである。
【符号の説明】
1:照明装置、2:レチクル、3:レチクルステージ、
4:レチクル位置計測機構、5:投影レンズ、6:XY
ステージ、7:レーザ干渉計、8:ウエハ、9:ウエハ
Zステージ、10:オートフォーカスユニット、11:
半導体製造装置チャンバ、12:キャリアエレベータ、
13:搬入ハンド、14:プリアライメントユニット、
15:送込みハンド、16:キャリア、17:インライ
ンユニット、18:コーターデペロッパ、19:入出力
インターフェース、20:制御用コンピュータ。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被露光基板を保持して露光位置に位置決
    めするための基板ステージと、装置内に搬入された被露
    光基板を前記基板ステージ上に供給する基板供給手段と
    を備えた露光装置において、装置内に搬入されてから経
    過した時間を各被露光基板について計測する時間計測手
    段を具備することを特徴とする露光装置。
  2. 【請求項2】 前記基板供給手段は、装置内に搬入され
    てから前記基板ステージ上に供給するまでの時間が前記
    時間計測手段による計測に基づいて所定の時間以上を経
    過するようにして被露光基板を前記基板ステージ上に供
    給するものであることを特徴とする請求項1に記載の露
    光装置。
  3. 【請求項3】 前記所定の時間を設定する手段を有する
    ことを特徴とする請求項2に記載の露光装置。
  4. 【請求項4】 被露光基板を保持して露光位置に位置決
    めするための基板ステージと、被露光基板を一時保管す
    る基板保管手段と、装置内に搬入された被露光基板を前
    記基板保管手段に一時保管させ、そして前記基板ステー
    ジ上に供給する基板供給手段とを備えた露光装置におい
    て、基板供給手段は、前記基板保管手段に一時保管させ
    ている被露光基板のうち保管時間が長いものから順に前
    記基板ステージ上に供給するものであることを特徴とす
    る露光装置。
  5. 【請求項5】 前記基板保管手段は被露光基板を複数枚
    収納できるキャリアと、これを保持して昇降するキャリ
    アエレベータとを有することを特徴とする請求項4に記
    載の露光装置。
  6. 【請求項6】 順次被露光基板を露光用のチャンバ内に
    搬入し、基板ステージ上に供給し、位置決めして、露光
    を行なうデバイス製造方法において、前記チャンバ内に
    搬入してから経過した時間を各被露光基板について計測
    することを特徴とするデバイス製造方法。
  7. 【請求項7】 前記チャンバ内に搬入してから前記基板
    ステージ上に供給するまでの時間が前記経過時間の計測
    に基づいて所定の時間以上を経過するようにして各被露
    光基板を前記基板ステージ上に供給することを特徴とす
    る請求項6に記載のデバイス製造方法。
  8. 【請求項8】 順次被露光基板を露光用のチャンバ内に
    搬入し、一時保管し、基板ステージ上に供給し、そして
    位置決めして露光を行なうデバイス製造方法において、
    一時保管している被露光基板を前記基板ステージ上に供
    給する際には、一時保管している被露光基板のうち保管
    時間が長いものから順に前記基板ステージ上に供給する
    ことを特徴とするデバイス製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013016595A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び基板処理方法

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JP2013016595A (ja) * 2011-07-01 2013-01-24 Tokyo Electron Ltd 基板処理装置及び基板処理方法

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