DE68928460T2 - Maskenkassetten-Ladevorrichtung - Google Patents

Maskenkassetten-Ladevorrichtung

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Maskenkassetten-Ladevorrichtung, die eine Maske zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleiterchips z.B. in einer Belichtungskammer in einem Röntgenstrahlen- Belichtungsapparat zur Belichtung der Maske auf einen Halbleiterwafer mit Röntgenstrahlen, die in einem Synchrotronausstrahlungsstrahl enthalten sind, um ein Muster auf den Halbleiterwafer zu drucken, das auf der Maske zur Herstellung von Halbleitermikroschaltkreisvorrichtungen vorbereitet ist.
  • In Apparaten zur Herstellungsbelichtung von Haibleitergeräten wird normalerweise jede Strichplatte oder Maske (im nachfolgenden einfach "Maske") in einem Behälter (im nachfolgenden "Kassettengehäuse") gehalten zum Halten oder zum Schutz desselben vor Staub. Kassettengehäuse haben jeweils Masken untergebracht, die dazu angepaßt sind, in einen Maskenlader montiert zu werden, der an den Belichtungsapparat befestigt ist, und eine Anzahl Abschnitte hat, die zum Belichtungsprozeß benötigt werden.
  • Beim Belichtungsbetrieb, zum sequentiellen Laden der Masken von dem Maskenhalter, arbeitet zuerst der Belichtungsapparat, um ein gewünschtes Kassettengehäuse in dem Maskenlader auszuwählen. Das ausgewählte Kassettengehäuse wird von dem Maskenlader mittels eines Maskenfördermechanismus demontiert. Danach wird ein Zugangsfenster mittels eines Teils des Maskenfördermechnismus geöffnet und die Maske wird in dem somit geöffneten Kassettengehäuse durch einen Maskenwechsler des Maskenförderinechanismus herausgenommen und zu einer vorbestimmten Position transportiert. Nach dem die Belichtung vollständig beendet wurde, wird die Maske durch den Maskenfördermechanismus zurück in das Kassettengehäuse gefördert und das nächste Kassettengehäuse wird vorbereitet.
  • Der Maskenlader wird in einer Atmosphäre betätigt. Die Masken sind in den jeweiligen Kassettengehäusen gehalten, eine nach der anderen. Dementsprechend wird ein solches Kassettengehäuse, in dem sich eine gewünschte Maske befindet, durch eine Auswahlvorrichtung ausgewählt und anschließend wird eine Tür des ausgewählten Kassettengehäuses mittels einer Öffnungsvorrichtung geöffnet, die ein Teil des Fördermechanismus ist. Anschließend wird die sich in dem Kassettengehäuse befindliche Maske durch den Fördermechanismus aus dem Gehäuse genommen und zu der vorbestimmten Position befördert.
  • Andererseits weist jede Maske, die in einem Belichtungsapparat zur Erzeugung von Halbleitervorrichtungen verwendet wird, wie beispielsweise einem Stepper oder Ausrichter eine quadratische Glasplatte auf, auf der ein Muster durch Plattieren von Chrom vorgesehen ist. Die Maskenkassetten zur Unterbringung solcher Masken können in zwei Typen klassifiziert werden. Eine ist ein Typ, der z.B. verwendet wird, wenn jede Maske direkt mittels einem Arbeitspersonal in einen Herstellungsapparat für Halbleitervorrichtungen eingeführt wird. Ein solcher Kassettentyp weist einen Kunstharzbehälter mit einer einfachen Konstruktion auf und ist so angeordnet, daß eine Vielzahl an Masken darin eingesetzt sind und in dem Behälter gehalten werden, in einer aufrechten Haltung.
  • Der andere Typ wird z.B. verwendet, wenn die Kassette direkt in den Herstellungsapparat für Halbleitervorrichtungen geladen wird. Eine solche Kassette ist eingerichtet, um nur eine Maske zu beherbergen, die darin abgelegt ist. Die Kassette hat eine Deckel, der funktionell mit einem Kassettenöffnungs-/Schließmechanismus innerhalb des Herstellungsapparates für Halbleitervorrichtungen verbunden werden kann, so daß er geöffnet und geschlossen werden kann.
  • Eine solche Kassette ist z.B. in der Japanischen Patentanmeldungsoffenlegung Sho 61-130127 offenbart und ein Kunstharzbehälter wird verwendet.
  • Fig. 7 zeigt einen bekannten Typ einer Maskenkassette.
  • In dieser Figur ist ein Kassettenrahmen mit CF bezeichnet; mit CM ist ein Hauptteil (Basis) der Kassette bezeichnet; und mit RM ist eine Maske bezeichnet. Jede Kassette des beschriebenen Typs kann nur eine Maske darin aufnehmen. Desweiteren ist sie nicht konstruiert, um einen vollständig gedichteten Behälter zu schaffen.
  • In dem IBM Technischen Veröffentlichungsbulletin, Ausgabe 13, Nr. 3 vom August 1970, auf den Seiten 627 und 628, ist ein Reinumgebungshandlingssystem zur Verwendung der Maskenherstellung in einem Halbleiterherstellungsprozeß offenbart. Die offenbarte Anordnung weist einen Wendetisch auf, auf dem eine Vielzahl an Magazinen, die Maskenplatten enthalten, montiert werden kann. Jede der Masken kann mit einem Transfermechanismus durch eine Kombination von Drehund Vertikalbewegung des Wendetisches in ein Register gebracht werden.
  • In dem vorstehend beschriebenen Beispiel arbeitet das Belichtungsgerät in einer atmosphärischen Umgebung und nur die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit der Umgebung werden geregelt. Der Umgebungsdruck hängt von dem atmosphärischen Druck ab. Andererseits ist die Belichtungsumgebung des Röntgenstrahlen-Belichtungsgerätes, unter verschiedenen Belichtungsgeräten, ein Niedrigvakuum (oder Niederdruck) Inertgas. Deshalb stellt die Verwendung des Fördermechanismus des herkömmlichen Apparates als Fördermechanismus in einem Röntgenstrahlen-Belichtungsapparat eine Schwierigkeit dar.
  • Desweiteren macht das Kombinieren eines Ladungsschließmechanismus zum Austauschen einer Probe im Vakuum mit dem bekannten Fördermechanismus wie beschrieben die Konstruktion nachteilig kompliziert.
  • Zusätzlich ergibt sich ein sehr ernstes Problem in dem Röntgenstrahlen-Belichtungsapparat, obwohl es in einem reduktionsoptischen Belichtungsapparat relativ einfach ist, Staub- oder Fremdpartikelmessungen durchzuführen. Der Grund dafür ist wie folgt:
  • In dem Fall eines reduktionsoptischen Belichtungsapparates mit einer Reduziervergrößerung von 1/5, hat z.B. ein Muster auf einer Maske, das auf einen Wafer übertragen werden soll eine Größe, die 5 mal größer ist, als die Größe eines Musters, das auf den Wafer gedruckt werden soll. Deshalb ist die Größe, die bei der Regelung von Staub oder Fremdpartikeln erforderlich ist, relativ groß und somit ist die Steuerung auf der Maske relativ einfach. Bei den derzeitigen Röntgenstrahlen-Belichtungsapparaten wird ein Muster einer Maske durch Einheitsvergrößerung auf einen Wafer übertragen, wohingegen die Zeilenbreite des Musters, das auf dem Wafer reproduziert werden soll, enger (z.B. 1/4) als jene eines Musters ist, das bei dem herkömmuchem Belichtungsverfahren gedruckt wird. Dies erfordert eine Regelung der Staub- oder Fremdpartikel auf eine kleine Größe (z.B. 1/20 auf der Maskenoberfläche) im Vergleich zu jenen in der Vergangenheit. Dies bringt ein Problem mit sich, daß solche Staub- oder Fremdpartikel, bei denen in den herkömmlichen Apparaten keine Unannehmlichkeiten hervorgerufen werden, nicht unberücksichtigt gelassen werden können.
  • Als ein Beispiel muß bei dem herkömmlichen Apparat zum Laden von Masken von Kassettengehäusen für jede Maske ein entsprechendes Kassettengehäuse geöffnet werden. Somit entsteht eine Möglichkeit, daß Staub- oder Fremdpartikel, die zu dieser Zeit z.B. von einem Gelenk erzeugt werden, oder daß Staub- oder Fremdpartikel, die von einem Teil, das an die Öffnung angrenzt, weggeblasen werden und an der Maske anhaften. Die bei jener Gelegenheit erzeugten Staub- oder Fremdpartikel ergeben ein Problem beim Röntgenstrahlen- Belichtungsapparat, sogar wenn sie von geringer Größe sind.
  • Es ist dementsprechend eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maskenkassetten-Ladevorrichtung zu schaffen, durch die das Maskenkassettenbeladen mit einer einfachen Konstruktion erfolgen kann, ohne daß Staub- oder Fremdpartikel von geringer Größe auf der Maske abgelegt werden, sogar in einer Umgebung wie bei einem Röntgenstrahlen-Belichtungsapparat, wo z.B. die Atmosphäre abgeschnitten ist.
  • Erfindungsgemäß ist eine Maskenkassetten- Ladevorrichtung zum Laden einer Maskenkassette in eine Belichtungskammer vorgesehen, bei der die Maskenkassette eine Maske zur Verwendung bei der Herstellung von Halbleiterchips enthält, wobei die Vorrichtung aufweist:
  • Eine Ladekammer, die von der Atmosphäre isoliert werden kann, und die eine Tür hat, um das Einsetzen oder Entfernen der Maskenkassette zu erlauben und eine abdichtbare Öffnung zur Verbindung zum Belichtungsapparat, und von der eine Maske in und aus der Belichtungskammer transportiert werden kann; und
  • eine Antriebsvorrichtung in der Ladekammer zum Separieren der Maskenkassette in einen Kassettenhauptteil, das die Maske hält und in einen Deckel, durch Bewegen des Kassettenhauptteils vertikal relativ zum Deckel innerhalb der Ladekammer, um den Kassettenhauptteil über der Abdeckung zu positionieren, wobei die Antriebsvorrichtung einen Antriebsmechanismus hat, der außerhalb der Ladekammer angeordnet ist und durch einen Zapfen durch die Ladekammer mit dem Kassettenhauptteil verbunden ist.
  • Die Maskenkassette kann angepaßt werden, um darin eine Vielzahl an Masken zu halten und sie wird durch eine spezifische Vorrichtung gehalten, die dazu angepaßt ist, einen Deckel für einen Hauptteil (Basis) der Maskenkassette zu öffnen/schließen. Diese spezifische Vorrichtung kann als eine Einheit mit einer Fördervorrichtung zum Fördern des Hauptteils der Maskenkassetten zu einer vorbestimmten Lage hergestellt werden. Eine solche Lage ist oberhalb der Position festgesetzt, bei der die Maskenkassette gehalten wird, bevor deren Deckel geöffnet wird. Die Kammer kann mit einer Druckmeßvorrichtung und einer Einführungseinlaßöffnung zum Einführen von zumindest einem Gastyp in die Ladekammer ausgestattet sein.
  • Diese Anordnung kann die Anzahl an Bereichen oder Abschnitten reduzieren, die eine Möglichkeit einer Stauboder Fremdpartikelerzeugung schaffen, und deshalb ist sie wirksam, um die Reinheit in der Kammer zu halten. Desweiteren wird die Maske, nachdem die Maskenkassette geöffnet ist, in einer solchen Lage oberhalb ihrer vorherigen Position plaziert und kommt weit von dem Lader weg, der eine hohe Möglichkeit an Erzeugung von Staub- oder Fremdpartikel hat. Deshalb kann die Möglichkeit einer Kontamination der Maske durch die Staub- oder Fremdpartikel bemerkenswert reduziert werden.
  • Zusätzlich ist es mit dieser Anordnung möglich, das Maskenhalten oder das Maskenladen ohne Berührung derselben mit der Atmosphäre durchzuführen. Als Ergebnis ist es möglich, die Verschlechterung der Maske aufgrund von reaktiven Gasen, die in der Atmosphäre enthalten sind, zu vermeiden.
  • Andere bevorzugte Merkmale der Erfindung werden in den Ansprüchen definiert.
  • Spezifische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • Fig. 1 eine Seitenansicht eines Maskenkassetten- Lademechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Die Figuren 2A und 2B sind jeweils perspektivische Ansichten, die speziell die Sequenz des Maskenkassetten- Ladebetriebs veranschaulichen.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Maskenkassetten-Lademechnismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild einer Röntgenstrahlen-Maskenkassette gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 5 ist eine Draufsicht, die einen Sperrmechanismus der Maskenkassette zeigt.
  • Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild einer Röntgenstrahlen-Maskenkassette gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Maskenkassette vom bekannten Typ zeigt.
  • Fig. 1 ist eine Schnittansicht, die einen Maskenkassettenabschnitt und einen Maskenladeabschnitt eines Röntgenstrahlen-Belichtungsapparates zeigt, in den eine Maskenkassetten-Ladevorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung enthalten ist.
  • In Fig. 1 ist mit MF eine Maske (Strichplatte) bezeichnet. Die Maske MF weist ein ringförmiges Abstützelement und ein dünnes Filmelement auf, das an dem ringförmigen Element befestigt ist. Ein auf den Hauptleiterwafer zu übertragendes Muster zur Herstellung von Halbleiterchips ist an einem mittigen Teil des Dünnfilmelementes ausgebildet. Die Maske MF kann eine Gestalt haben, die anderes ist als ein Kreis.
  • Mit MCM ist ein Hauptteil (Basis) einer Maskenkassette zum Unterbringen von Masken MF darin bezeichnet. In diesem Hauptteil MCM der Maskenkassette kann eine Vielzahl an Masken MF, z.B. eine Zahl von 20, untergebracht werden. Diese Masken MF werden aufrechtstehend (wobei die mustertragende Oberfläche jeder Maske parallel zur Y-Achse gehalten wird) und radial auf der X-Z-Ebene plaziert. Für gewöhnlich wird jede Maske MF mittels einer magnetischen Einheit, die auf den Maskenkassettenhauptteil MCM montiert ist, unbeweglich gehalten. Jedoch ist die Art und Weise der Ablegung der Masken MF nicht auf das offenbarte Beispiel beschränkt, sondern diese können plaziert werden, um abgelegt zu werden. Desweiteren können sie in Bezug auf die Haltemethode mechanisch gehalten werden.
  • Mit MCC ist ein Kassettendeckel bezeichnet, der den Maskenkassettenhauptteil MCM bedeckt, um denselben zu verschließen. In Fig. 1 sind der Maskenkassettenhauptteil MCM und der Kassettendeckel MCC veranschaulicht, wie sie voneinander getrennt sind. Jedoch ist die Kassette normalerweise geschlossen, um eine integrale, hermetisch abgedichtete Konstruktion zu schaffen. In diesem Ausführungsbeispiel hat die Maskenkassette eine zylindrische Gestalt. Sie kann jedoch eine rechtwinklige parallelflache Gestalt haben. Die Dichtung wird durch Verwendung eines O- Ringes oder einer U-formigen Abdichtung geschaffen. Wenn die Maskenkassette eine integrale Struktur vorsieht, gibt es somit im wesentlichen keine Gasströmung zwischen dem Inneren und dem Äußeren. Details der Maskenkassette werden in einem späteren Teil dieser Beschreibung erläutert.
  • Mit TT ist ein Wendetisch bezeichnet, der an dem Maskenkassettenhauptteil MCM gekoppelt ist, um eine Auswahl einer gewünschten Maske MF zu gestatten. Da die Masken MF in Bezug zur X-Z-Ebene radial auf dem Maskenkassettenhauptteil MCM angeordnet sind, wird zur Auswahl der Masken MF der Maskenkassettenhauptteil MCM drehbar in der Richtung eines Pfeils A über eine Achse parallel zur Y-Achse bewegt. Selbstverständlich kann ein unterschiedlicher Mechanismus zur Auswahl der Maske MC verwendet werden, wenn die Art der Ablage der Masken MF unterschiedlich ist.
  • Mit ER ist eine Anhebestange bezeichnet, die an dem Wendetisch TT befestigt ist, und die angeordnet ist, um den Maskenkassettenhauptteil MCM von dem Kassettendeckel MCC zu trennen, um denselben längs der Y-Achse (vertikal) an eine vorbestimmte Stelle zu bewegen, wobei an dieser Stelle der Transfer der Maske MF und die Aufnahme durchgeführt werden soll.
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird der Maskenkassettenhauptteil MCM nach oben in die Y-Achsen- Richtung bewegt, während der Kassettendeckel MCC unbeweglich gehalten wird. Jedoch unterscheidet sich die Art der Trennung in Abhängigkeit von der Konstruktion der Maskenkassette.
  • Mit EA ist ein Hebewerk zum Antreiben der Anhebestange ER bezeichnet, das einen Luftzylinder in diesem Ausführungsbeispiel aufweist. Jedoch kann ein Hydraulik- oder ein Antriebsmechanismus von einem anderen Typ verwendet werden.
  • Die Maskenkammer MCH ist dazu angepaßt, die Maske oder die Masken MF von der Atmosphäre zu isolieren, sogar wenn der Maskenkassettenhauptteil MCM und der Kassettendeckel MCC getrennt werden.
  • Mit WMC ist eine Hauptkammer bezeichnet, in der die Röntgenstrahlungsbelichtung durchgeführt werden soll. Die Maskenkammer MCH und das Hebewerk EA sind an der Hauptkammer WMC befestigt. Jedoch kann das Hebewerk EA an der Maskenkammer MCH befestigt werden.
  • Mit MCHD ist eine Tür der Maskenkammer MCH bezeichnet. Durch Öffnen/Schließen der Tür MCHD kann das Laden/Entladen oder der Austausch der Maskenkassette durchgeführt werden. Für gewöhnlich ist die Tür MCHD mit einer Schließfunktion ausgestattet.
  • Mit GP1 und GP2 sind Gasöffnungen bezeichnet, die mit der Maskenkammer MCH verbunden sind. Mit V1 und V2 sind die Ventile über die jeweiligen Gasöffnungen GP1 und GP2 bezeichnet. Diese Ventile können manuell oder elektrisch betrieben werden.
  • Mit EP ist eine Evakuierungsöffnung der Maskenkammer MCH bezeichnet. Die Öffnung EP steht mit einer Vakuumpumpe in Verbindung, die nicht gezeigt ist. Ein Evakuierungsventil EV arbeitet, um die Evakuierung zu regeln.
  • Mit PG ist ein Druckmeßgerät zum Überwachen des Druckes in der Maskenkammer MCH bezeichnet.
  • Mit GV ist ein Absperrschieber bezeichnet, der zwischen der Hauptkammer WMC und der Maskenkammer MCH vorgesehen ist. Jede Maske MF wird durch diesen Absperrschieber GV in die Hauptkammer WMC überführt.
  • Mit MH ist eine Maskenhand bezeichnet, die in der X- Achsenrichtung bewegbar ist, um jede Maske MF in die Hauptkammer WCM zu fördern und dieselbe zu dem Maskenkassettenhauptteil MCM zurückzubewegen. Die Konfiguration der Maskenhand MH kann mit der Gestalt der Maske MF modifiziert werden, und deshalb ist sie nicht auf das offenbarte Beispiel begrenzt. Zum Handling der Maske MF durch die Maskenhand MH kann entweder eine mechanische Klemmung oder ein Vakuumspannfutterklemmen verwendet werden. Es kann auch die Bewegungsrichtung der Maskenhand MH mit der Gestalt und der Konstruktion der Maskenkassette modifiziert werden.
  • Die Figuren 2A und 2B sind jeweils perspektivische Ansichten der Vorrichtung aus dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1. Unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2A und 2B wird die Funktion der Vorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispieles in Abhängigkeit der Reihenfolge erläutert.
  • In Fig. 2A wird die erste Tür MCHD der Maskenkammer MCH geöffnet. Anschließend wird die Maskenkassette, bei der der Maskenkassettenhauptteil MCM mit dem Kassettendeckel MCC gekoppelt ist, auf dem Wendetisch TT in der Maskenkammer MCH plaziert. Anschließend wird der Maskenkassettenhauptteil MCM am Wendetisch TT befestigt, während der Kassettendeckel MCC an der Maskenkammer MCH befestigt wird. Die Fixierung kann unter Verwendung einer Betätigungsvorrichtung erfolgen oder sie kann alternativ manuell erfolgen. Es ist auch jegliche Fixiermethode verwendbar. In diesem Ausführungsbeispiel werden sie manuell fixiert und verschlossen.
  • Nachfolgend wird die Tür MCHD geschlossen, um die Konstruktion zu verschließen. Anschließend wird das Evakuierungsventil EV, das in Fig. 1 gezeigt ist, geöffnet und unter Verwendung der Vakuumpumpe wird die Maskenkammer MCH evakuiert. Der Grad an Vakuum (Druck) wird unter Verwendung des Druckmeßgerätes PG überwacht. Wenn der Vakuumgrad zu einem vorbestimmten Druck gelangt, wird das Evakuierungsventil EV geschlossen. Danach wird das Magnetventil V2 geöffnet, um den Fluß von Stickstoff (N&sub2;) Gas aus der Gasöf fnung GP2 zu gewähren. Der Druck in der Maskenkammer MCH wird somit auf einen vorbestimmten Druck gebracht. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser vorbestimmte Druck gleich dem Druck in der Maskenkassette und wird eingestellt, um beispielweise gleich zu dem atmosphärischen Druck 1,013 x 10&sup5; N/m² (760 Torr) zu sein. Das Innere der Maskenkassette wird in Vorbereitung auf den atmosphärischen Druck eingestellt. Es soll klargestellt sein, daß in diesem Ausführungsbeispiel in einem Moment, wenn das Druckmeßgerät PG feststellt, daß der Druck in der Maskenkammer MCH beim oder nahe am atmosphärischen Druck liegt, d.h., wenn der Differenzdruck zwischen der Maskenkammer MCH und der Maskenkassette gegen 0 geht, das Magnetventil V2 geschlossen wird. Obwohl der vorbestimmte Druck irgendein Wert sein kann, ist ein Druck nahe an dem atmosphärischen Druck wünschenswert. Wenn er nahe am atmosphärischen Druck ist, ist nur eine geringe Kraft notwendig, um den Deckel MCC der Maskenkassette zu halten.
  • Der vorstehend erwähnte vorbestimmte Druck der Maskenkammer MCH kann eingestellt werden, um leicht niedriger als jener in der Maskenkassette zu sein, z.B. 9,33 x 10&sup4; N/m² (700 Torr). Bei dieser Gelegenheit wird das Magnetventil V2 geschlossen, wenn das Druckmeßgerät PG feststellt, daß der Druck in der Maskenkammer MCH annähernd gleich 9,33 x N/m² (700 Torr) wird. Wenn der Deckel MCC von dem Kassettenhauptteil MCM getrennt wird, entsteht bei dieser Anordnung ein Gasstrom um die Maskenkassette herum in eine Richtung aus dem Kassettenhauptteil MCM heraus. Deshalb wird die Möglichkeit des Eindringens von Staub in den Kassettenhauptteil MCM vorteilhaft reduziert.
  • Im nachfolgenden wird das Hebewerk EA betätigt, um die Hebestange ER aufwärts zu bewegen. Die Stopposition wird in Vorbereitung durch den Betätiger (Luftzylinder in diesem Ausführungsbeispiel) des Hebewerks EA eingestellt. Wenn sich die Hebestange ER nach oben bewegt, wie in Fig. 2B gezeigt ist, werden der Kassettenhauptteil MCM und der Kassettendeckel MCC voneinander getrennt und zusätzlich wird die Maske MF in eine Position gebracht, wie in Fig. 1 gezeigt ist, bei der sie durch die Maskenhand MH gehandelt werden kann.
  • Danach wird das Evakuierungsventil EV geöffnet, um die Maskenkammer MCH, die mit Stickstoff N&sub2; gefüllt ist, zu evakuieren, und eine Evakuierung erfolgt durch die Vakuumpumpe (nicht gezeigt), bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist. Nach dem durch das Druckmeßgerät PG bestätigt wurde, daß der Druck in der Maskenkammer MCH gleich dem vorbestimmten Druck wird, wird das Evakuierungsventil EV geschlossen und das Magnetventil V1 wird geöffnet. Dann wird von der Gasöffnung GP1 Helium (He) in die Maskenkammer MCH eingeführt. Wenn durch das Druckmeßgerät PG bestätigt wird, daß der Druck in der Maskenkammer MCH im wesentlichen gleich zu jenem in der Hauptkammer WMC wird, wird das Magnetventil V1 geschlossen, um das Einführen von Helium (He) zu stoppen.
  • Nach der vollständigen Beendigung einer Serie an vorstehend beschriebenen Operationen wird der Sperrschieber GV für die Verbindung der Hauptkammer WMC und der Maskenkammer MCH geöffnet. Die Maskenhand MH in der Hauptkammer WMC bewegt sich in die Maskenkammer MCH, um die Maske MF in die Hauptkammer WMC zu fördern, die durch den Wendetisch TT an der ausgewählten Position festgesetzt ist. Nach dem die Hand die Maske MF ergreift, bringt sie die Maske in die Hauptkammer WMC.
  • Als nächstes erfolgt eine Beschreibung des Vorgangs zum Herausnehmen der Maskenkassette aus der Maskenkammer MCH zum Austausch derselben nach der Röntgenstrahlen-Belichtung oder zum Abschließen des Gerätes.
  • Zuerst wird eine Maske MF, die sich in der Hauptkammer WMC befindet, zu einer vorbestimmten Montageposition in dem Maskenkassettenhauptteil MCM zurückbewegt und nachfolgend wird der Absperrschieber GV zur Verbindung der Hauptkammer WMC mit der Maskenkammer MCH geschlossen.
  • Anschließend wird das Evakuierungsventil EV geöffnet und mittels einer Vakuumpumpe (nicht gezeigt) wird die Maskenkammer MCH evakuiert. Wenn das Druckmeßgerät PG einen vorbestimmten Druck feststellt, wird das Evakuierungsventil EV geschlossen und das Magnetventil V2 wird rasch geöffnet, um Stickstoff (N&sub2;) in die Maskenkammer MCH einzuführen. Wenn das Druckmeßgerät PG feststellt, daß der Druck in der Maskenkammer MCH einen vorbestimmten Pegel erreicht, wird das Magnetventil V2 geschlossen. In diesem Ausführungsbeispiel ist dieser Druck festgesetzt, um gleich dem atmosphärischen Druck von 10,12 x 10&sup4; N/m² (760 Torr) zu sein. Der Grund dafür liegt darin, daß, um den Maskenkassettenhauptteil MCM von dem Maskenkassettendeckel MCC zu trennen, wenn die Maskenkassette außerhalb der Maskenkammer MCH plaziert ist, wenn der Unterschied zwischen dem Innendruck und dem atmosphärischen Druck groß ist, eine große Kraft zur Trennung erforderlich ist, was eine Schwierigkeit hervorruft. Es ist jedoch nicht immer notwendig, daß der Innendruck festgesetzt ist, um gleich dem atmosphärischen Druck zu sein. Nachfolgend wird das Hebewerk EA betätigt, um die Hebestange ER abwärts zu bewegen. Als ein Ergebnis der abwärtigen Bewegung der Hebestange ER wird der Maskenkassettenhauptteil MCM mit dem Kassettendeckel MCC gekoppelt, so daß das Innere der Maskenkassette abdichtend mit einer Stickstoff (N&sub2;) Umgebung von 10,13 x 10&sup4; N/m² (760 Torr) gefüllt wird. Nachdem das Innere der Maskenkammer MCH dazu gebracht wird, den Außendruck zu haben, wird die Tür MCHD geöffnet. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Entlüftungsventil vorgesehen, wässhrend es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Die Absperrung des Maskenkassettenhauptteils MCM und des Wendetisches TT, ebenso wie die Absperrung des Kassettendeckeis MCC und der Maskenkammer MCH, werden freigegeben und die Maskenkassette wird aus der Maskenkammer MCH herausgenommen.
  • Es ist eine mögliche Alternative, daß, nachdem der Maskenkassettenhauptteil MCM mit dem Kassettendeckel MCC gekoppelt wurde, der Druck in der Maskenkammer MCH eingestellt wird, um etwas höher (z.B. um ungefähr 1,33 x 10³ N/m² (10 Torr)) als der Außendruck zu sein. Bei dieser Gelegenheit wird das Magnetventil V2 geöffnet, nach dem der Maskenkassettenhauptteil MCM mit dem Kassettendeckel MCC gekoppelt wurde, so daß Stickstoff (N&sub2;) von der Gasöffnung GP2 geliefert wird. Wenn das Druckmeßgerät PC feststellt, daß der Druck in der Maskenkammer MCH höher, z.B. um 1,33 x 10³ N/m² (10 Torr) wird als der Außendruck, wird das Magnetventil V2 geschlossen. Bei jener Gelegenheit wird auch das Magnetventil V2 geöffnet, wenn die Tür MCHD geöffnet wird, wodurch der Stickstoff (N&sub2;) kontinuierlich aus der Gasöffnung GP2 in die Maskenkammer MCH geliefert werden kann. Dies erfolgt, um eine Mischung von dem äußeren Gas in der Maskenkammer zu vermeiden, wenn die Tür MCHD geöffnet wird, um ein Eindringen von Staub- oder Fremdpartikeln in die Maskenkammer MCH zu vermeiden.
  • Während das Vorliegen der Ausführungsbeispiel Helium (He) Gas und Stickstoff (N&sub2;) Gas verwendet, kann das Stickstoff (N&sub2;) Gas beispielsweise durch ein Inertgas wie Argon (Ar) ersetzt werden. Obwohl nur Hehurn (He) verwendet werden kann, um die Gasleitung zu einem Einleitungssystem zu vereinfachen, um dadurch das weglassen eines Teils des Vorgangs zu erlauben, ist es nicht so wünschenswert, weil die Abdichtung von Helium (He) nicht einfach ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird unter Berücksichtigung von Kosten und Risiko Stickstoff (N&sub2;) verwendet.
  • Der Mechanismus und der sequentielle Betrieb gemäß der vorliegenden Ausführungsbeispiele, die hier vorstehend beschrieben wurden, schaffen die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
  • (1) Von Anfang bis Ende hat jede Maske MF keinen Kontakt zur Atmosphäre. Dies reduziert die Verschlechterung oder Anderes der Maske MF. Die Ursache dafür liegt darin, daß die Umgebung im wesentlichen keinen Dampf, kein reaktives Gas und dgl. enthält, die in der Atmosphäre enthalten sind.
  • (2) Jede Maske kann gegen Staub- oder Fremdpartikel geschützt werden. Wie hierin vorstehend beschrieben wurde, sollte die Maske MF mit Sicherheit gegen Staub- oder Fremdkörperpartikel geschützt werden. In diesem Ausführungsbeispiel werden eine Vielzahl an Masken MF massenhaft in dem Maskenkassettenhauptteil MCM gehalten. In dem herkömmlichen Beispiel sollte eine Vielzahl an Kassetten für die jeweiligen Masken vorbereitet werden. Deshalb sollte zu jeder Zeit, wenn auf eine Maske MF zugegriffen wird, eine entsprechende Kassette geöffnet und geschlossen werden. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel wird im Vergleich dazu das Öffnen / Schließen nur zu der Zeit durchgeführt, zu der das Laden der Maskenkassette erfolgt, und im Betrieb ist das Öffnen / Schließen der Kassette nicht notwendig. Deshalb kann die Erzeugung von Staub reduziert werden. Als Ergebnis ist es möglich, die Reinheit in der Maskenkammer MCH aufrecht zu erhalten.
  • (3) Die Position der Maskenhand MH zum Transfer und zur Aufnahme einer Maske MF ist oberhalb des Mechanismus zum Laden des Maskenkassettendeckeis MCC festgesetzt, und deshalb ist es schwierig, daß irgendwelche Staub- oder Fremdpartikel, die von der Maskenkassette MCC während dem Laden durch die Maskenhand MH erzeugt werden auf die Maske MF abgelegt werden soll. Als ein Ergebnis ist die Möglichkeit der Verschlechterung der Maske MF aufgrund des Ladens des Kassettendeckels MCC reduziert.
  • (4) Das Öffnen und Schließen der Maskenkassette in der vorgeschriebenen Reihenfolge macht es leicht, das Gas und den Druck in der Maskenkassette zu regeln.
  • Als nächstes erfolgt eine Beschreibung eines Mechanismus zum Laden einer Maskenkassette eines Typs, der unterschiedlich zu jenem ist, der im Vorstehendem beschrieben wurde.
  • Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht eines Kassettenlademechanismus gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Mit MCH ist eine Maskenkammer bezeichnet, die in diese Figur in einer gestrichelten Ansicht veranschaulicht wird.
  • Es erfolgt hauptsächlich eine Erläuterung zu den Merkmalen, die unterschiedlich zu dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 sind.
  • In Fig. 3 ist mit MCM ein Maskenkassettenhauptteil bezeichnet. In diesem Ausführungsbeispiel werden eine Vielzahl an Masken MF gehalten, um nach unten gelegt zu sein (wobei sich die das Muster tragende Oberfläche einer jeden Maske MF parallel zur X-Z-Ebene, nämlich einer Horizontalebene, erstreckt), wobei ein vorbestimmter Zwischenraum in der Y-Achsenrichtung zwischen den benachbarten Masken aufrechterhalten wird. Ein mechanischer Haltemechanismus wird verwendet. Mit T ist ein Tisch zum Tragen des Maskenkassettenhauptteils MCM bezeichnet. Mit ER ist eine Hebestange bezeichnet, die eine Trägerstange zum Bewegen des Tisches T nach oben oder nach unten entlang der Y-Achse ist. Mit EA ist ein Hebewerk bezeichnet, das als ein Antriebsrnechanismus für die Hebestange ER dient. In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Kugelumlaufspindel- Zuführmechanismus verwendet, wobei die Kugelumlaufspindel durch einen Schrittmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird. Mit BM ist eine Motorbasispiatte bezeichnet, an der der Schrittmotor montiert ist. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel ist ein großer Teil des Hebewerks EA außerhalb der Maskenkammer MCH angeordnet und ein Antrieb wird durch die Hebestange ER in die Maskenkammer MCH übertragen.
  • Mit MH ist eine Maskenhand bezeichnet. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel führt die Maskenhand MH eine Greifaktion durch, unter Verwendung eines Kolbens, zum Handeln einer Maske MF. Mit WMC ist eine Hauptkammer bezeichnet und G ist eine Durchgangsöffnung. Durch diese Durchgangsöffnung G steht die Maskenkammer MCH und die Hauptkammer WMC miteinander in Verbindung. Jede Maske MF wird durch diese Durchgangsöffnung G in die Hauptkammer WMC gefördert. Zu dieser Zeit wird die Maskenhand MH mittels eines Drahtes und einer funktionellen verbundenen Führung betätigt.
  • Desweiteren sind diejenigen Elemente, die der Gasöffnung GP, der Evakuierungsöffnung EP, dem Druckmeßgerät PG und dgl. aus dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1 entsprechen, an einer Hauptkammerwand WMC befestigt, obwohl sie nicht veranschaulicht sind.
  • Der Funktionsablauf des Mechanismus, der in Fig. 3 gezeigt ist, wird hauptsächlich in Bezug auf die Unterschiede von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Zuerst wird die Tür MCHD der Maskenkammer MCH geöffnet und die Maskenkassette, deren Maskenkassettenhauptteil MCM und Maskenkassettendeckel MCC miteinander gekoppelt sind, um das Innere abzudichten, wird auf dem Tisch T plaziert. Danach wird die Tür MCHD geschlossen und die Hauptkammer WMC wird mittels eines Vakuums auf einen vorbestimmten Druck evakuiert. Da die Hauptkammer WMC durch die Durchgangsöffnung G mit der Maskenkammer MCH in Verbindung steht, werden diese Kammern immer auf demselben Druck geregelt. Deshalb wird als ein Ergebnis der Evakuierung der Hauptkammer WMC auch die Maskenkammer MCH evakuiert. Danach wird ein Heliumgas (HE) von einem Gaseinlaß (nicht gezeigt) eingeführt, bis ein vorbestimmter Druck erreicht ist. Nachfolgend beginnt das Hebewerk EA die Bewegung des Tisches T nach oben. Zu dieser Zeit ist die Position des Transfers der Maske MF mit der Hand MH auf einer vorbestimmten Höhe und zu dieser Position wird eine gewünschte Maske MF bewegt. Da das Hebewerk EA in diesem Ausführungsbeispiel einen Kugelumlaufspindel- Zuführmechanismus aufweist, kann es auch als ein Positioniermechanismus dienen. Es hat nämlich sowohl die Funktion eines Trennmechanismus für den Maskenkassettenhauptteil MCM und des Maskenkassettendeckeis MCC als auch die Funktion eines Auswählmechanismus für die Masken MF.
  • Nachdem der vorbestimmte Belichtungsvorgang in der Hauptkammer WMC vollendet wurde, werden alle die Masken MF in dem Maskenkassettenhauptteil MCM gehalten. Anschließend bewegt das Hebewerk EA den Maskenkassettenhauptteil MCM nach unten, um denselben mit dem Maskenkassettendeckel MCC zu koppeln. Anschließend wird die Hauptkammer WMC zur Atmosphäre hin geöffnet. Die Maskenkassette des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist konstruiert, um gegen äußeren Druck widerstandsfähig zu sein, und, nachdem der Maskenkassettendeckel MCC mit dem Maskenkassettenhauptteil MCM gekoppelt wurde, wird die Kassette im wesentlichen hermetisch abgedichtet. Deshalb kann das Innere der Maskenkassette durch ein Heliumgas (He) auf einem vorbestimmten Druck gehalten werden. Danach wird die Tür MCHD der Maskenkammer MCH geöffnet und die Maskenkassette wird herausgenommen. Mit dem vorstehend beschriebenen Vorgang ist das Laden vollendet.
  • Zusätzlich zu den vorteilhaften Auswirkungen des ersten Ausführungsbeispieles, stehen in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Hauptkammer WMC und die Maskenkammer MCH miteinander in Verbindung. Deshalb besteht ein Vorteil, daß jedes von dem Evakuierungssystem und dem Gaseinführungssystem ein Einleitungssystem aufweist. Da kein Absperrschieber vorgesehen ist, ist auch die Anzahl an Bereichen, bei denen eine Mglichkeit der Stauberzeugung besteht, reduziert.
  • Da das Hebewerk EA auch als ein Maskenauswählmechanismus dient, ist zusätzlich kein Maskenkassettenlademechanismus in der Maskenkammer MCH vorhanden. Dies führt zu einer Reduzierung des Stromverbrauchs des Mechanismus ebenso wie zu einer Reduzierung der Anzahl an Bereichen, bei denen die Möglichkeit einer Stauberzeugung besteht. Deshalb ist es möglich, eine hohe Reinheit in der Maskenkammer MCH aufrecht zu erhalten.
  • Der Kassettenlademechanismus gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, das im Vorstehendem beschrieben wurde, weist die folgenden vorteilhaften Wirkungen auf:
  • (1) Die Möglichkeit eine Ablage von Staub oder Fremdpartikeln auf einer Maske kann reduziert werden, mit dem Vorteil einer Verhinderung einer Maskenverschlechterung, ebenso wie der Verlängerung der Lebensdauer der Maske.
  • (2) Der Maskenkassetten-Ladernechanismus in der Kammer kann vereinfacht werden, mit einem Vorteil in Bezug auf Raum und Kosten.
  • Fig. 4 ist eine perspektivische herausgebrochene Teilansicht, die das Erscheinungsbild einer Maskenkassette gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Maskenkassette dieses Beispieles kann in die Maskenkassetten-Ladevorrichtung eingeführt werden, die unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben wurde.
  • In Fig. 4 ist mit MCM ein Kassettenhauptteil bezeichnet und MCC ist ein Deckel. Die Auftrennung des Kassettenhauptteils MCM und des Deckels MCC wird entweder durch Abnehmen des Kassettenhauptteils MCM von dem Deckel MCC nach oben oder durch Abnehmen des Deckels MCC von dem Kassettenhauptteil MCM nach unten durchgeführt. Mit MS sind Maskenplattformen bezeichnet und mit MF sind Röntgenstrahlen- Masken bezeichnet.
  • In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel sind 20 Maskenplattformen MS aufrechtstehend, radial auf der X-Z- Ebene (wobei jede Halteoberfläche einer Maske MF parallel zur Y-Achse ist) angeordnet, so daß die Masken MF mit einer Zahl von 1 bis 20 auf den Maskenplattformen MS untergebracht werden können. Die Art der Anordnung der Maskenplattformen MS ist nicht auf die Radialform beschränkt, und sie kann nebeneinanderliegend auf der X-Z-Ebene sein. Desweiteren können sie entweder aufrechtstehend oder nach unten liegend angeordnet sein (wobei sich jede Halteoberfläche parallel zur X-Z-Ebene erstreckt). Darüber hinaus können Maskenplattformen von einer Anzahl mehr als 20 verwendet werden. Während die Masken MF in dem vorliegendem Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit eines magnetischen Anziehungsverfahrens gehalten werden, können sie auch mechanisch oder in einem anderen Verfahren gehalten werden.
  • Die Buchstaben CR bezeichnen den Ort, an dem ein Kassettensperrmechanismus untergebracht ist. Details davon werden später beschrieben.
  • S1 bezeichnet ein Dichtungsbauteil an der Spitze des Deckels MCC und S2 bezeichnet ein Dichtungsbauteil am Boden des Deckels MCC. Jedes dieser Abdichtungsbauteile S1 und S2 ist entlang dem Umfang einer entsprechenden Öffnung des Deckels MCC vorgesehen. Wie in vergrößerten Teilen aus Fig. 4 veranschaulicht ist, sind die Dichtungsbauteile S1 und S2 dazu angepaßt, um gegen äußeren Druck widerstandsfähig zu sein. Dies ist aus dem folgendem Grund wünschenswert: Als erstes wird der Druck in der Kassette bestimmt, sobald der Kassettenhauptteil MCM und der Deckel MCC gekoppelt sind, um ein geschlossenes Gehäuse zu schaffen. Wenn in diesem Fall der Außendruck höher als der Innendruck der Kassette ist, beginnt das äußere Gas aufgrund des Differenzdruckes in die Kassette einzudringen. Wenn die Konstruktion jedoch so ist, um gegen den äußeren Druck widerstandsfähig zu sein, kann der hermetisch abgedichtete Zustand der Kassette erhalten bleiben. Wenn andererseits der Außendruck niedriger als der Innendruck der Kassette ist, beginnt das Gas in der Kassette aufgrund des Differenzdruckes nach außen zu lecken. Obwohl die Konstruktion für den Widerstand gegen äußeren Druck eine Möglichkeit einer äußeren Emission einer geringen Menge an Gas mit sich bringt, ist sie unterschiedlich zum Eindringen von äußerem Gas in die Kassette. Desweiteren ergeben die Bewegung von Staub oder anderem, resultierend aus solch einer Strömung, die in einer Richtung vorliegt, keine praktischen Probleme in Bezug auf den Schutz der Maske MF. Dementsprechend ist die Orientierung des Dichtungsbauteiles in diesem Ausführungsbeispiel konstruiert, um widerstandsfähig gegen den Außendruck zu sein.
  • Jedes der Dichtungsbauteile S1 und S2 hat eine Dichtungsoberfläche, die, wie in Fig. 4 gezeigt ist, sich in der Richtung (Y-Achsenrichtung) gegenüberliegt, in der der Kassettenhauptteil MCM und der Deckel MCC voneinander getrennt oder gekoppelt sind. Es ist nämlich keine Dichtungsoberfläche an der Seite der gleitenden Bewegung dazwischen vorgesehen. Dies ist wirksam, um einen gleitenden Kontakt der Dichtungsbauteile S1 und S2 mit irgendeinen Abschnitt zu vermeiden, bis die Dichtungsoberfläche anschlägt. Als ein Ergebnis tritt keine Erzeugung von Staub auf.
  • Mit CV ist ein Entlüftungsventil bezeichnet, das in diesem Ausführungsbeispiel manuell geöffnet und geschlossen wird. Unter Verwendung eines Gelenkes kann es auch mit einem Einführungs-/Evakuierungssystem verbunden werden. Obwohl der Kassettenhauptteil MCM und der Deckel MCC für den Austausch der Maske MF während der Bevorratung voneinander getrennt sind, werden sie nach dem Austausch wieder gekoppelt. Bei dieser Gelegenheit kann das Entlüftungsventil CV für den Austausch von Gas innerhalb der Kassette verwendet werden.
  • Der Deckel MCC kann mit einer Vielzahl an Entlüftungsventilen versehen sein.
  • Fig. 5 ist eine Draufsicht, die Details eines Kassettensperrmechanismus CR zeigt. Fig. 5 zeigt den Kassettenhauptteil MCM aus dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4, gesehen von unten in Fig. 4, wobei die linksseitige Hälfte von Fig. 5 die Kassette darstellt, bei der ihre Außenhaut entfernt wurde.
  • InFig. 5 ist mit RO eine Klaue zum Koppeln des Deckels MCC mit dem Kassettenhauptteil MCM bezeichnet; und mit RI ist eine Klaue zum Koppeln des Kassettenhauptteils MCM mit dem Tisch TT (Fig. 1) bezeichnet, auf dem der Kassettenhauptteil MCM plaziert werden soll. Die Klaue RO ist vorgesehen, um den Kassettenhauptteil MCM mit dem Deckel MCC zu koppeln, um diese in einem gedichteten Zustand aufrecht zu erhalten, aber es können auch jegliche andere Vorrichtungen wie Schrauben verwendet werden. Während eine Klaue RO und zwei Klauen RI in dieser Fig. gezeigt sind, sind tatsächlich drei Klauen RO und drei Klauen RI vorgesehen, die in gleichen Abständen angeordnet sind. Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel Klauen RI verwendet, können diese ferner weggelassen werden.
  • Mit RL sind Hebel bezeichnet, zum Betätigen der Klauen RO und RI. Wenn der Hebel RL rotiert, werden die Klauen RO und RI dazu gebracht, bewegt zu werden, in einem umgekehrten Positionsverhältnis, so daß sie herausgehen und in das Kassettenhauptteil MCM zurückkehren. Wenn die Klaue RI in dem Kassettenhauptteil MCM untergebracht ist, geht die Klaue RO in eine Nut CL unterhalb des Deckels MCC wie in Fig. 4 gezeigt ist, so daß der Kassettenhauptteil MCM und der Deckel MCC miteinander gekoppelt sind und der gedichtete Zustand erhalten bleibt.
  • Während die Klauen RI und RO in diesem Ausführungsbeispiel durch die Drehung der Hebel RL gleichzeitig betätigt werden, kann jede andere Vorrichtung verwendet werden, wie ein Zuordnungsmechanismus. Desweiteren können diese Hebel RL oder jede andere Vorrichtung, die anstelle der Hebel RL verwendet werden soll, manuell oder durch Verwendung eines Betätigungsgliedes betätigt werden. Wenn desweiteren der Betätigungsantrieb verwendet wird, kann das Betätigungsglied in dem Kassettenhauptteil MCM oder außerhalb davon angeordnet werden. In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel ist ein Betätigungsglied außerhalb der Kassette vorgesehen und die Hebel RL werden durch einen Übertragungsstift (nicht gezeigt) betätigt.
  • Der Kassettensperrmechanismus CR ist an einer Position vorgesehen, die sich von dem geschlossenen Teil der Kassette absetzt. Da der Kassettensperrmechanismus CR einen Abschnitt enthält, der eine Möglichkeit der Erzeugung von Staub hat, ist er wünschenswerterweise unterhalb des Kassettenhauptteils MCM angeordnet, wie in dem vorliegendem Ausführungsbeispiel.
  • Die Reihenfolge des Ladebetriebs für die Maskenkassette des vorliegenden Ausführungsbeispieles wird nun erläutert. Die Kassette wird in Vorbereitung mit N&sub2; Gas oder anderem gefüllt und hermetisch gedichtet und die Masken MF werden in einer erforderlichen Anzahl im Inneren der Kassette vorbereitet.
  • Zuerst wird die Kassette in der Kammer MCH in das Kassettenhauptteil MCM und den Deckel MCC getrennt, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Dann wird nur der Kassettenhauptteil MCM an eine Stelle bewegt, in der die Maskenhand MII Zugriff hat, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Hier dient das Betätigungsglied (nicht gezeigt), das in der Kammer MCH zum Antreiben des Hebels RL vorgesehen ist, dazu, die Trennung des Kassettenhauptteils MCM und des Deckels MCC zu unterstützen. Nachdem die Belichtung vollständig beendet worden ist, wird die Kammer MCH einmal mit N&sub2; mit einem Druck von 10,13 x 10&sup4; N/m² (760 Torr) gleich dem atmosphärischen Druck gefüllt. Danach werden der Kassettenhauptteil MCM und der Deckel MCC miteinander gekoppelt. Dementsprechend kann zu diesem Zeitpunkt das Innere der Kassette mit einem gewünschten Gas und Druck gefüllt werden und wird abgedichtet. Das Koppeln wird durch das Betätigungsglied (nicht gezeigt) in der Kammer MCH unterstützt. Nachfolgend wird die Tür MCHD der Kammer MCH getffnet und die Kassette wird zur Speicherung herausgenommen.
  • Das vorliegende Ausführungsbeispiel schafft die folgenden vorteilhaften Wirkungen:
  • (1) Die Verwendung der Dichtungsbauteile S1 und S2 kann das Innere der Maskenkassette im wesentlichen von der Atmosphäre isolieren. Deshalb tritt durch Befüllen der Kassette mit einem nicht reaktiven oder nicht schädlichen Gas wie N&sub2; eine Verschlechterung einer Röntgenstrahlenmaske MF wie eine Oxidation oder anderes nicht auf, sogar wenn sie für einen langen Zeitraum in der Kassette gehalten wird.
  • (2) Eine Vielzahl an Masken MF kann in der Kassette, in Masken, untergebracht werden. Somit muß die Trennung oder das Koppeln des Kassettenhauptteils und des Deckels MCC nur einmal im Inneren der Kammer erfolgen. Dies reduziert die Möglichkeit einer Stauberzeugung und hält die Reinheit in der Kammer und in der Kassette aufrecht.
  • (3) Die Kassette hat eine Konstruktion die einem äußeren Druck widersteht und ein hohe Zuverlässigkeit in Bezug auf den Grad der hermetischen Abdichtung. Deshalb dringt keinerlei äußerer Staub oder Fremdpartikel in die Kassette ein.
  • (4) In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel werden die Masken MF unter Verwendung eines magnetischen Anziehungsverfahrens aufrechtstehend gehalten. Dies ist insbesondere vorteilhaft, weil jeglicher Staub oder Fremdpartikel schwer auf die Maske MF abgelegt werden.
  • Fig. 6 ist eine herausgebrochene perspektivische Teilansicht, die das Erscheinungsbild einer Maskenkassette gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem vorherigen Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Art und Weise des Haltens der Röntgenstrahlenmasken. Die Maskenkassette des vorliegenden Ausführungsbeispieles kann in die Vorrichtung eingesetzt sein, die in Fig. 3 gezeigt ist.
  • In Fig. 6 bezeichnet MCM einen Maskenkassettenhauptteil und MS bezeichnet Maskenplattforrnen. MF bezeichnet Röntgenstrahlenmasken, die in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden und MCC bezeichnet einen Deckel.
  • S1 bezeichnet ein Dichtungsbauteil, das an der Spitze des Deckels MCC vorgesehen ist und S2 bezeichnet ein Dichtungsbauteil, das am Boden des Deckels MCC vorgesehen ist. Diese Dichtungsbauteile dienen zur hermetischen Versiegelung des Kassettenhauptteils MCM.
  • Mit SV ist ein Entlüftungsventil bezeichnet und CR ist ein Unterbringungsabschnitt eines Kassettensperrmechanismus zum Koppeln des Kassettenhauptteils MCM und des Deckels MCC nach dem Verschließen.
  • Die Funktionsreihenfolge des vorliegenden Ausführungsbeispieles ist im wesentlichen dieselbe wie jene des vorhergehenden Ausführungsbeispieles
  • In dem vorliegendem Ausführungsbeispiel werden die Masken MF abgelegt und einfach auf jeweiligen Maskenplattformen MS plaziert. Eine Maskenhand MH (siehe Fig. 3) wird in eine Nut, die in einer entsprechende Maskenplattform MS ausgebildet ist, eingesetzt, um eine entsprechende Maske MF nach oben zu heben und dieselbe zu fördern.
  • Im Vergleich zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel ist das vorliegende Ausführungsbeispiel in dem Punkt vorteilhaft, daß:
  • wie beschrieben jede Maske MF abgelegt ist und deshalb im Gegensatz zum magnetischen Anziehungsverfahren keine Notwendigkeit eines Vorsehens einer magnetischen Einheit in der Maskenplattform MS besteht.
  • Wie in dem Vorstehenden beschrieben wurde schafft die Maskenkassette die folgenden Vorteile:
  • (1) Da die Kassette hermetisch gegen die Atmosphäre abgedichtet werden kann, kann die Verschlechterung einer Maske aufgrund der Atmosphäre oder Kontamination der Maske durch Staub oder Anderes reduziert werden mit einem Vorteil einer Verlängerung der Lebensdauer davon.
  • (2) Das massenweise Unterbringen von Masken ist effektiv, um die Kassettenladeoperationen in der Kammer zu reduzieren und deshalb kann die Reinheit in der Kammer aufrecht erhalten werden.

Claims (6)

1. Eine Maskenkassetten-Ladevorrichtung zum Laden einer Maskenkassette (MCC, MCM) in eine Belichtungskammer (WMC), wobei die Maskenkassette eine Maske zur Verwendung in der Herstellung von Halbleiterchips enthält, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine Ladekammer (MCH), die von der Atmosphäre isoliert werden kann und die eine Tür (MCHD) hat, um das Einsetzen oder Entfernen der Maskenkassette (MCC, MCM) zu gewähren und eine dichtbare Öffnung (GV) zur Verbindung mit dem Belichtungsapparat WMC und von der eine Maske in und aus der Belichtungskammer (WMC) transportiert werden kann;
eine Antriebsvorrichtung (EA, ER) zum Trennen der Maskenkassette (MCC, MCM) in einen Kassettenhauptteil (MCM) zum Halten der Maske und einen Deckel (MCC) in der Ladekammer (MCH) durch Bewegen des Kassettenhauptteils (MCM) vertikal relativ zum Deckel (MCC) innerhalb der Ladekammer (MCH) um den Kassettenhauptteil (MCM) über dem Deckel (MCC) zu positionieren, wobei die Antriebsvorrichtung (EA, ER) einen Antriebsmechanismus (EA) hat, der außerhalb der Ladekammer angeordnet ist und durch eine Stange (ER) durch die Ladekammer (MCH) mit dem Kassettenhauptteil (MCM) verbunden ist.
2. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Ladekammer (MCH) mit einem Einlaß (GP1, GP2) zum Einführen von zumindest einem Typ von Gas in die Kammer versehen ist, und mit einem Druckmeßgerät (PG) zum Messen des Druckes in der Kammer.
3. Eine Kombination einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 und der Maskenkassette (MCC, MCM), wobei die Maskenkassette (MCC, MCM) einen Sperrmechanismus (CR) zum Koppeln des Kassettenhauptteils (MCM) und des Deckels (MCC) miteinander hat.
4. Eine Kombination gemäß Anspruch 3, wobei ein hermetisch dichtendes Bauteil an einem Anschlag zwischen dem Kassettenhauptteil (MCM) und dem Deckel (MCC) vorgesehen ist.
5. Eine Kombination gemäß Anspruch 3 oder 4, wobei der Deckel (MCC) mit mindestens einem Ventil (SV) versehen ist.
6. Eine Kombination einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2 und der Belichtungskammer (WMC), in der der Belichtungsbetrieb ausgeführt werden soll, einschließend einen Mechanismus (MH) zum Transportieren der Maske zwischen der Ladekammer (MCH) und der Belichtungskammer (WMC) durch die dichtbare Öffnung (GV).
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