JP2000019720A - 基板交換装置および基板管理コード読み取り機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 管理コード読み取り速度を向上させ、基板交
換速度を上げる。 【解決手段】 基板カセットをカセットキャリア内に鉛
直方向に積み重ねて収納し、かつ該カセットキャリア内
から取り出すカセット出し入れ機構と、基板カセットの
キャリア出入口側側面に付された基板管理コードを読み
取るコード読み取り機構とを有する基板交換装置におい
て、コード読み取り機構を前記カセット出し入れ機構と
相対的に鉛直方向に移動する上下移動機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交換すべき基板の
管理コードを読み取ってから交換する基板交換装置およ
びその際に基板の管理コードを読み取る基板管理コード
読み取り機構に関し、例えば液晶表示素子や半導体素子
の製造装置等において、マスクやレチクルあるいはガラ
ス基板やウエハ等の基板の交換を行う装置および基板の
管理コード読み取り機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示素子あるいは半導体素子の製造
装置において露光装置や検査装置等へのマスクやレチク
ルあるいはガラス基板等を自動的に交換する基板交換装
置が用いられる。近年、露光装置の露光工程の多様化に
伴って特に多種類のマスクあるいはレチクル（以下マス
ク等と呼ぶ）の中から正しく選別して迅速に交換するこ
とが要求されている。このために露光装置や露光工程に
関するさまざまな情報を記憶するバーコードやＱＲコー
ド等その他のコード（以下管理コードとする）をマスク
あるいはマスクの防塵用カセット（以下マスクカセット
とする）に設け、読み取り機構によりコードを読み取
り、コンピュータ等の制御部によって情報処理を行う方
法が開発されている。

【０００３】管理コードは、例えばマスクカセットに取
り付ける場合、マスクカセット側面に取り付けられ、マ
スクカセットをマスクキャリアから出し入れするための
フォークに固定された管理コード読み取り機構をマスク
カセットに沿って鉛直方向に駆動し管理コード読み取り
位置で停止して、所定のマスクカセット側面に取り付け
られたマスク管理コードを読み取るといった構成になっ
ていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、露光領域の拡大
化や露光工程の複雑化により、液晶表示素子あるいは半
導体素子の露光工程において必要な種類のマスクの数が
増加してきている。このため、マスクコードの読み取り
時間について時間の短縮が求められている。

【０００５】従来の機構によるマスク管理コードの読み
取りでは、マスクカセット出し入れ機構のフォークに取
り付けられたマスク読み取り機構は、マスクカセット側
面に配置された管理コードに対して直交する方向から読
み取り有効位置へ駆動され、一時停止後読み取り動作を
行なってきた。また、フォークとの干渉を回避するため
このフォークの下部に取り付けられていた。

【０００６】このような構成では、マスクを出し入れす
るときに管理コードを確認するためには、鉛直方向（Ｚ
方向）の駆動位置が管理コードの読み取り位置とマスク
カセットの出し入れ位置とで異なるため、マスク出し入
れ機構は、一度、管理コード読み取り位置までＺ方向に
駆動後、管理コードの読み取りを行ない、再度マスクカ
セット取り出し位置まで駆動した後マスクカセットを受
け渡すといった動作が必要となっていた。

【０００７】また、複数のスロットすべてのマスク管理
コードを読み取る場合には、管理コード読み取り機構を
設置したマスク出し入れ機構のフォークをマスクカセッ
トキャリアのスロットごとに管理コード読み取り有効位
置まで上下に駆動し、停止後、読み取り動作を行うとい
う動作を繰り返す必要がある。

【０００８】マスクカセット出し入れ機構のＺ方向は、
機構自体が大きいため駆動に長時間を要する。マスクカ
セット数の増大により管理コード読み取り動作時間がい
っそう長くなり、露光工程のスループットの遅延に大き
く影響してきていた。このため、管理コード読み取り機
構の高速化が求められている。

【０００９】本発明は、上述の従来例における問題点に
鑑みてなされたもので、管理コード読み取り速度を向上
させた基板交換装置および基板管理コード読み取り機構
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の基板交換装置は、基板カセットをカセット
キャリア内に鉛直方向に積み重ねて収納し、かつ該カセ
ットキャリア内から取り出すカセット出し入れ機構と、
基板カセットのキャリア出入口側側面に付された基板管
理コードを読み取るコード読み取り機構と、該コード読
み取り機構を前記カセット出し入れ機構と相対的に鉛直
方向に移動する上下移動機構とを具備する。ここで、基
板とは例えば、マスクやレチクルあるいはガラス基板や
半導体ウエハである。

【００１１】本発明の基板管理コード読み取り機構は、
基板カセットを収納可能な複数のスロットを有し各スロ
ットの基板カセット有り無し検出手段を有するカセット
キャリア機構と、カセット出し入れ機構の鉛直方向の駆
動範囲の中で基板管理コードの読み取りが有効な位置を
検出する手段と、前記基板カセット有り無し検出情報お
よび制御部からの制御信号に基づき管理コード読み取り
機構の管理コード読み取り動作を有効にする信号を発生
しこの信号により前記カセット出し入れ機構を鉛直方向
に一時停止することなく上下に駆動する手段とを具備
し、連続的に複数のスロットの管理コードの読み取り動
作を行うことを可能にしたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】従来は、管理コード読み取り機構を比較的重
い、すなわち鉛直方向への移動速度の遅いカセット出し
入れ機構とともに管理コード読み取り位置まで鉛直方向
に移動し、管理コード読み取り後、カセット出し入れ機
構をカセット出し入れ位置まで鉛直方向に移動してカセ
ットを出し入れしていた。

【００１３】これに対し、本発明では、カセット出し入
れ機構は直接カセット出し入れ位置まで鉛直方向に移動
し、管理コード読み取り機構は、カセット出し入れ機構
とは独立に、またはカセット出し入れ機構をカセット出
し入れ位置まで移動した後、管理コード読み取り位置ま
で鉛直方向に移動する。したがって、少なくともカセッ
ト出し入れ機構を管理コード読み取り後に管理コード読
み取り位置からカセット出し入れ位置まで鉛直方向に移
動する必要がない。また、管理コード読み取り機構は比
較的小型軽量に構成できるため、鉛直方向の移動速度を
カセット出し入れ機構より高速にでき、かつ管理コード
読み取り後はカセット出し入れ機構のカセット出し入れ
動作と干渉しない位置まで退避させるだけで足りる。こ
れにより、管理コード読み取りおよびカセット出し入れ
に要する時間を大幅に短縮することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の一形態に
係るマスク交換装置は、露光装置に取り付けられ、Ｚ方
向（鉛直方向）に上下する機構を有したマスクカセット
出し入れ機構にマスク管理コード読み取り機構専用のＺ
方向の上下機構を設けている。一例として、マスク管理
コード読み取り機構は、マスクカセットを収納するカセ
ットキャリアからマスクカセットを出し入れし、カセッ
トキャリアに沿ってＺ方向に上下するマスクカセット出
し入れ機構へ管理コード読み取り機構を設置する際に上
下する機構を介してマスクカセット出し入れ機構に取り
付けている。

【００１５】前記カセット出し入れ機構がカセットキャ
リアに対して水平方向に駆動されるフォークと、該フォ
ークを鉛直方向に駆動する上下駆動機構とを備える場
合、管理コード読み取り機構の上下移動機構はフォーク
の上下駆動機構に取り付けられてコード読み取り機構を
鉛直方向にフォークと相対的に移動させる。

【００１６】また、管理コード読み取り機構がフォーク
の水平方向の駆動と干渉する位置にあるときはフォーク
の移動を禁止し、フォークが管理コード読み取り機構の
鉛直方向の駆動と干渉する位置にあるときはコード読み
取り機構の移動を禁止している。

【００１７】本発明の好ましい実施の他の形態に係るマ
スク管理コード読み取り機構制御方式では、マスクキャ
リアの各スロットに配置されるマスク有り無し検出用セ
ンサや、マスクカセットを出し入れする機構のうちＺ方
向に移動するフォークＺ機構にＺ方向のカセット管理コ
ードの読み取り有効範囲を検出するセンサを有すること
を特徴とする。より詳しくは、複数のマスクカセットを
収納可能なスロットを有し、各スロットにマスクカセッ
ト有り無し検出手段を有するマスクキャリア機構、およ
び上下するマスク出し入れ機構のＺ方向の駆動範囲の中
でマスク管理コード読み取り有効な位置検出の手段を有
しており、さらに前記の検出情報や制御部からの制御信
号に基づき、ハード的に管理コード読み取り開始動作を
有効にする信号を発生させ、この信号によりマスクカセ
ット出し入れ機構をＺ方向に一時停止することなく上下
に駆動することで連続的に複数のスロットの管理コード
の読み取り動作を可能にしている。

【００１８】上記構成によれば露光装置ヘマスク交換を
する過程で大きな機構であるマスクカセット出し入れ機
構をＺ方向のマスク出し入れ位置に移動した状態で、管
理コード読み取り機構を読み取り位置へ駆動することで
管理コードを読み取るができる。したがって、読み取り
後は管理コード読み取り機構を待機位置に下げると、続
けてマスクカセット出し入れ機構によるマスクカセット
の取り出しが可能になる。この管理コード読み取り用上
下機構は、小さいため、短い時間での移動が可能とな
る。これによりマスク管理コードの確認とマスクカセッ
トの取り出し動作の連続動作の時間の短縮が可能にな
る。また、本発明の管理コード読み取り機構は既存のマ
スク取り出し機構に対して、読み取り機構のために小規
模な機構（上下機構）を追加することで実現できる。

【００１９】また、上記のマスク管理コード読み取り機
構制御方式によれば、露光装置に供給する前にマスクキ
ャリアに収納されている複数のマスクカセットの管理コ
ード情報をマスク交換機構のマスクカセット出し入れ機
構を一時停止することなく上昇または下降するだけで一
度にキャリアのすべてのカセットのコードを読み取るこ
とが可能になり、短時間で処理できるようになった。

【００２０】さらにマスクカセット有り無しセンサの検
出情報からマスクカセットキャリアのマスクカセットの
ないスロットの検出信号を基に連続的な読み取り動作の
中で各スロット毎に読み取り動作を可否を自動的に選別
できるようになる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明による実施例を図面に基づいて
説明する。第１の実施例 図１は本発明の一実施例に係るマスク交換装置の構成を
示す。図１のマスク交換装置はマスクカセット出し入れ
機構部とマスク搬送部とで構成される。マスクカセット
出し入れ機構部のマスクカセットキャリア１０３はマス
ク１０９−１がマスクカセット１０４に収納されて各ス
ロットに置かれている。マスクカセット出し入れ機構フ
ォークＹ（以下フォークＹとする）１０７はカセットキ
ャリア１０３に沿って上下するカセット出し入れ機構フ
ォークＺ（以下フォークＺ）１０８上に載せてある。ま
たフォークＺの最上部にはマスクカセットの蓋を開ける
蓋開け機構１０１が構成されている。

【００２２】マスク搬送部は、マスク搬送機構１０２に
より、マスクカセット出し入れ機構部のマスクカセット
蓋開け機構１０１で蓋開けされたマスクカセット１０４
からマスク１０９−２を受け取り、マスク搬送ガイド１
１０に沿って搬送し、露光装置のマスク搭載台１１１ヘ
マスク１０９を搭載する。マスク管理コード１０５は、
マスクカセット１０４の側面に設置されている。マスク
管理コード読み取り用の上下機構１１２は、フォークＹ
１０７の支持台に取り付けてある。管理コード読み取り
機構１０６は、マスク管理コード読み取り用上下機構１
１２に取り付けてあり、通常時は、フォークＹ１０７と
は干渉しない位置にある。

【００２３】また、マスクカセット１０４は、図２に示
すように、マスクカセット蓋２０２とマスク収納用のマ
スクカセット皿２０４とで構成されている。マスク１０
９は、図示の位置に収納される。カセット蓋２０２に管
理コード１０５（図１）を付した管理コードラベル２０
１−１，２０１−２が図示の位置に貼付される。

【００２４】図１に戻って、マスクカセット１０４は、
カセットキャリア１０３に収納されており、マスクカセ
ットキャリア１０３からを出し入れする方向に駆動する
フォークＹ１０７によってマスクカセット１０４を取り
出す。フォークＺ１０８はマスクカセット１０４をフォ
ークＹ１０７で持ち上げたまま上昇し、マスクカセット
蓋あけ機構１０１によってマスクカセット１０４の蓋を
開ける。フォークＺ１０８は、その後、マスク搬送機構
１０２への受け渡し位置にマスクカセット１０４を駆動
する。

【００２５】マスク搬送機構１０２は、マスク搬送ガイ
ド１１０に沿って図１に示すマスク受け渡し位置に移動
して、フォークＹ１０７上のマスクカセット１０４から
マスク１０９−２を取り出す。マスク搬送機構１０２
は、マスク１０９を持ったまま露光装置へ移動し搭載台
１１１にマスク１０９を搭載する。

【００２６】マスク管理コード読み取り機構１０６は、
図３にその詳細を示すように、マスクカセット出し入れ
機構（フォークＹ）１０７に干渉しないようにフォーク
Ｚ１０８に取り付けた管理コード読み取り用上下機構１
１２に取り付けられている。

【００２７】マスクカセット１０４の取り出し、あるい
は、収納において、前出のカセットキャリア１０３（図
１）にマスクカセット１０４が収納されている状態でフ
ォークＺ１０８はフォークＹ１０７がマスクカセット１
０４を出し入れできる位置にある。この状態からマスク
管理コード１０５の読み取りを行う場合、フォークＹ１
０７は通常、管理コード読み取り機構１０６には干渉し
ない状態にある。図３（ａ）のように管理コード読み取
り用上下機構１１２は、図３（ａ）に示すように、管理
コード１０５の読み取り可能位置まで上昇し、管理コー
ド読み取り機構１０６は、管理コード１０５を読み取
る。読み取り動作終了後、管理コード読み取り機構１０
６は、また、元の待機位置（図３（ｂ）の位置）に下が
る。これにより、フォークＹ１０７は、図３（ｂ）のよ
うに、続けてマスクカセット１０４の出し入れが可能と
なる。

【００２８】第２の実施例 図４は本発明の他の実施例に係るマスク管理コード読み
取り機構の構成を示す。図４に示すように、各マスクカ
セットキャリア３０２に収納されている複数のマスクカ
セット３０３ごとに管理コード３０４がある。各管理コ
ード３０４は各マスクカセット３０３の前面（カセット
キャリア３０２のカセット出し入れ口側側面）に付され
ている。複数のマスク管理コードの一括読み取り動作で
は、図４の状態で管理コード読み取り機構３０６を待機
位置のまま、この管理コード読み取り機構３０６を取り
付けたフォークＺ３０５を定速で上下させる。図４にお
いて、３０９はマスクカセット出し入れ機構フォーク
Ｙ、３１０はフォークＹ３０９を搭載して上下するフォ
ークＺ３０５の駆動用サーボモータである。

【００２９】予め、制御部３１１で読み取り開始信号待
ちにされていた管理コード読み取り機構３０６は、フォ
ークＺ３０５の上下動作に応じて信号を受けるタイミン
グで管理コード読み取りを開始し、終了後、読み取りデ
ータ、あるいは、エラーステータス等を情報処理して制
御部３１１に伝える。

【００３０】以下に上記構成における動作を信号のタイ
ミングを図５の管理コード制御タイミング図を参照しな
がら説明する。信号の構成は、フォークＺ３０５の駆動
中の状態を示すフォークＺ駆動信号４０１、各スロット
位置での管理コード読み取り機構３０６が管理コードを
読み取り可能な領域を検出するマスクコード読み取り信
号４０２（本信号は、スリット３０７を検出するスリッ
トセンサ３０８の出力信号であるがフォークＺ駆動系の
駆動系のエンコーダパルス出力等による位置検出方法も
ある）、マスクカセットキャリアの各スロットに配置さ
れるマスク有り無しセンサ３０１の出力情報からマスク
カセット３０３が入っているときに有効なマスクあり信
号４０３と管理コードのないマスクカセット等に対して
制御部３１１が任意に読み取り不要なスロットを設定す
るための読み取り無効信号４０４、管理コード読み取り
機構が読み取り動作有効範囲となる上記信号を論理合成
した出力４０５、および管理コード読み取り機構３０６
が読み取り動作後に読み取りコードデータを制御部３１
１に送信するための管理コードデータ送信信号４０６か
らなる。

【００３１】動作時の説明をする。管理コード読み取り
機構３０６は、フォークＺ駆動信号４０１のように読み
取り区間を一定な速度で駆動する。この間、マスク読み
取り信号４０２は、カセットキャリアの各スロットの管
理コードの読み取り位置で２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２
ｅと有効になる。マスクカセット有り信号４０３は、各
スロットのマスク有り無しセンサ３０１の信号の状態が
それぞれ別個に３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅはマスクカセッ
トありで有効、３ｃは無しで無効となっている。図５の
例では、読み取り無効信号４０４は、４ｂが読み取り無
効となっており、読み取り動作を行なわない。

【００３２】以上の信号を電気的に論理合成することで
管理コード読み取り機構３０６は、コード読み取り信号
４０５が有効な区間５ａ，５ｄ，５ｅで読み取り動作を
自動的に開始し、５ｂ、５ｃの無効区間では、停止す
る。

【００３３】

【発明の適用範囲】上述の実施例においては、マスクの
管理コードを読み取る例について述べたが、本発明はマ
スクやレチクルの他、半導体ウエハや液晶表示素子のガ
ラス基板などの基板一般に対して適用することができ
る。半導体ウエハやガラス基板などの場合、管理コード
はウエハまたは基板ごとに記したものでもよく、または
ウエハまたは基板を収納するカセットに記したものでも
よい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の基板交換
装置によれば、大幅な機構を追加せずに高速な基板マス
ク管理コード読み取り機構を実現することができる。ま
た、本発明の基板管理コード読み取り機構によれば、複
数のマスクカセットの管理コードを読み取るためにカセ
ットの数だけ管理コード読み取り位置に一時停止するこ
となくフォークＺ駆動中に連続して必要なマスクカセッ
トだけ読み取ることが可能になり読み取り動作の高速化
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る基板交換装置の構成
を示す図である。

【図２】 マスクカセットにおける管理コードの配置を
示す図である。

【図３】 図１の装置におけるマスク管理コード読み取
り機構の動作を示す図である。

【図４】 本発明の他の実施例に係る制御系構成を示す
図である。

【図５】 図４の構成における制御系の信号タイミング
図である。

【符号の説明】

１０１：マスクカセット蓋あけ機構、１０２：マスク搬
送機構、１０３，３０２：マスクカセットキャリア、１
０４，３０３：マスクカセット、１０５，３０４：マス
ク管理コード、１０６，３０６：マスク管理コード読み
取り機構、１０７，３０９：マスクカセット出し入れ機
構フォークＹ、１０８、３０５：マスクカセット出し入
れ機構フォークＺ、１０９，１０９−１，１０９−２：
マスク、１１０：マスク搬送ガイド、１１１：マスク搭
載台、１１２：マスク管理コード用上下機構、２０１−
１，２０１−２：管理コードラベル、２０２：マスクカ
セット蓋、２０４：マスクカセット皿、３０１：マスク
カセット有りセンサ、３０７：スリット、３０８：スリ
ットセンサ、３１０：フォークＺ用サーボモータ、３１
１：制御部。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板カセットをカセットキャリア内に鉛
   直方向に積み重ねて収納し、かつ該カセットキャリア内
   から取り出すカセット出し入れ機構と、基板カセットの
   キャリア出入口側側面に付された基板管理コードを読み
   取るコード読み取り機構と、該コード読み取り機構を前
   記カセット出し入れ機構と相対的に鉛直方向に移動する
   上下移動機構とを具備することを特徴とする基板交換装
   置。
2. 【請求項２】 前記カセット出し入れ機構は前記カセッ
   トキャリアに対して水平方向に駆動されカセットキャリ
   アに出し入れされるフォークと、該フォークを鉛直方向
   に駆動する上下駆動機構とを備え、前記上下移動機構は
   該上下駆動機構に取り付けられて前記管理コード読み取
   り機構を該フォークと相対的に鉛直方向に移動すること
   を特徴とする請求項１記載の基板交換装置。
3. 【請求項３】 前記上下移動機構は、前記管理コード読
   み取り機構が前記フォークの水平方向の駆動と干渉する
   位置にあるときは該フォークの移動を禁止する手段を有
   することを特徴とする請求項２記載の基板交換装置。
4. 【請求項４】 前記上下移動機構は、前記フォークが前
   記管理コード読み取り機構の鉛直方向の駆動と干渉する
   位置にあるときは該管理コード読み取り機構の移動を禁
   止する手段を有することを特徴とする請求項２または３
   記載の基板交換装置。
5. 【請求項５】 基板カセットを収納可能な複数のスロッ
   トを有し、各スロットの基板カセット有り無し検出手段
   を有するカセットキャリア機構と、カセット出し入れ機
   構の鉛直方向の駆動範囲の中で基板管理コードの読み取
   りが有効な位置を検出する手段と、前記基板カセット有
   り無し検出情報および制御部からの制御信号に基づき管
   理コード読み取り機構の管理コード読み取り動作を有効
   にする信号を発生し、この信号により前記カセット出し
   入れ機構を鉛直方向に一時停止することなく上下に駆動
   する手段とを具備し、連続的に複数のスロットの管理コ
   ードの読み取り動作を行うことを特徴とする基板管理コ
   ード読み取り機構。