JP2000077314A - リソグラフィシステム及び露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板搬送時間の短縮によりスループットを向
上させる。 【解決手段】 基板搬送系が収納された第１チャンバ１
２が基板ステージ系を含む露光装置本体が収納された第
２チャンバ１４と基板処理装置２００との間に配置され
ている。このため、基板搬送系が基板処理装置２００と
基板ステージとの間で基板を搬送する搬送経路として、
基板ステージ系と基板処理装置２００とを結ぶ直線状の
経路を設定することができる。従って、従来の露光装置
内の折れ曲がった経路に比べて搬送経路を短くすること
が可能になり、その分基板搬送時間の短縮によるスルー
プットの向上が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リソグラフィシス
テム及び露光装置に係り、更に詳しくは半導体素子等を
製造するためのリソグラフィ工程で用いられるリソグラ
フィシステム及び該リソグラフィシステムを構成する露
光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体素子等を製造するためのリソグラ
フィ工程では、いわゆるステッパやいわゆるスキャニン
グステッパ等の露光装置が用いられるが、この種の露光
装置では、マスクとしてのレチクルのパターンを１ロッ
トのウエハ上に露光するために、ウエハステージに対し
ウエハをロードしたり、そのウエハをアンロードしたり
する基板搬送系としてのウエハローダ系が設けられてい
る。

【０００３】図９には、従来の露光装置３００の概略平
面断面図が、ウエハローダ系を中心として示されてい
る。この露光装置３００は、不図示のコータ・デベロッ
パ（Coater／Developer：以下、適宜「Ｃ／Ｄ」と略述
する）とインライン接続して好適に用いることができる
ものである。なお、図９では、空調系等は図示が省略さ
れている。また、露光装置本体もウエハステージＷＳＴ
のみが図示されている。

【０００４】この露光装置３００は、Ｙ方向に隣接して
配置された第１チャンバ２０２と、第２チャンバ２０４
とを備え、第１チャンバ２０２内にウエハローダ系の大
部分が収納され、第２チャンバ２０４内に不図示のレチ
クルのパターンをウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに
転写する露光装置本体（ウエハステージＷＳＴ以外の部
分は図示省略）が収納されている。

【０００５】ウエハローダ系は、Ｘ軸方向（図９におけ
る左右方向）に延びたＸガイド２０６と、この上方（図
９における紙面手前側）に位置し、Ｙ軸方向（図９にお
ける上下方向）に延びたＹガイド２０８とを搬送ガイド
として備えている。Ｙガイド２０８は、第１、第２チャ
ンバ２０２、２０４を貫通した状態で設けられている。
また、第１チャンバ２０２内のＸガイド２０６の−Ｙ側
のＸ軸方向両端部には、キャリア台２１０Ａ、２１０Ｂ
が配置され、これらのキャリア台２１０Ａ、２１０Ｂ上
に、複数枚のウエハを収納可能なオープンキャリア（Op
en Carrier：以下、適宜「ＯＣ」と略述する）２１２
Ａ、２１２Ｂが載置されている。

【０００６】前記Ｘガイド２０６上には、不図示の駆動
装置に駆動されＸガイド２０６に沿って移動する水平多
関節型ロボット（スカラーロボット）２１４が設けられ
ている。また、Ｙガイド２０８には、不図示の駆動装置
によって駆動され、該Ｙガイド２０８に沿って移動する
ウエハ・ロードアーム２１６とウエハ・アンロードアー
ム２１８とが設けられている。

【０００７】さらに、第１チャンバ２０２内のＹガイド
２０８の−Ｙ方向端部の−Ｘ側には、ＸＹ２次元方向に
微少駆動可能なターンテーブル（回転テーブル）２２０
が配置され、このターンテーブル２２０から−Ｙ方向に
所定距離隔てた位置にウエハエッジセンサ２２２が配置
されている。

【０００８】また、第１チャンバ２０２の−Ｘ側には、
Ｃ／Ｄとの不図示のインラインインタフェース部（以
下、インラインＩ／Ｆ部と略述する）が配置されてい
る。

【０００９】この露光装置３００では、Ｃ／Ｄとウエハ
ステージＷＳＴとの間のウエハの搬送は概略次のように
して行われる。

【００１０】まず、水平多関節型ロボット（以下、適宜
「ロボット」と略述する）２１４が、Ｘガイド２０６に
沿って左端位置まで移動し、チャンバ２０２の開口を介
してインラインＩ／Ｆ部に向かってアームを伸ばし、イ
ンラインＩ／Ｆ部からウエハＷを受け取って図９中に符
号Ｗ２０で示される位置までウエハＷを搬送する。

【００１１】次に、ロボット２１４は、ウエハＷを保持
してＸガイド２０６に沿ってターンテーブル２２０の前
方まで右側に移動した後、アームを伸ばしてウエハＷを
符号Ｗ２１で示される位置まで搬送し、ターンテーブル
２２０に受け渡す。

【００１２】その後、ウエハＷを保持したターンテーブ
ル２２０が回転し、この回転中に、ウエハエッジセンサ
２２２によってウエハエッジの検出が行われ、その検出
信号に基づいて不図示の制御装置によって、ウエハＷの
ノッチの方向、及びウエハ中心とターンテーブル２２０
の中心との偏心量（方向及び大きさ）が求められる。制
御装置では、ターンテーブル２２０を回転させてウエハ
Ｗのノッチ部の方向を所定方向に合わせるとともに、そ
の時のウエハＷ中心とターンテーブル２２０の中心との
偏心量のＸ方向成分およびＹ方向成分に応じて、ターン
テーブル２２０をＸ方向およびＹ方向に微少駆動して、
ウエハＷのノッチ方向と中心位置の補正を行う。

【００１３】その後、ロードアーム２１６が、ウエハＷ
をターンテーブル２２０から受け取り、Ｙガイド２０８
に沿って移動し、所定のローディングポジションに待機
しているウエハステージＷＳＴの上方までウエハを搬送
し、該ウエハをウエハステージＷＳＴに渡す。そして、
ウエハステージＷＳＴが図９に実線で示される位置近傍
の露光位置（不図示の投影光学系の下方）まで移動して
ウエハＷに対する露光処理動作が行われる。

【００１４】露光が終了すると、アンロードアーム２１
８が、露光済みのウエハＷをＸガイド２０６上方まで搬
送して、そこに待機しているロボット２１４のアームに
渡す。そして、ロボット２１４のアームにより、ウエハ
Ｗが搬送され、最終的にインラインＩ／Ｆ部に渡され
る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の装置では、ウエハローダ系の大部分が収納された第１
チャンバ２０２が、ウエハステージＷＳＴ、不図示の投
影光学系等の露光装置本体が収納された第２チャンバ２
０４の前面側（図９における−Ｙ側）に配置されてい
た。この場合、図９中に実線で示されるウエハステージ
ＷＳＴの露光位置（Ｘ座標）は装置の中央付近であり、
Ｃ／Ｄとのインライン接続の位置（Ｘ座標）は装置の両
端付近なので、ウエハＷはほぼ装置横幅の半分の距離を
Ｘ方向に移動した後、Ｙ方向の搬送経路に沿ってウエハ
ステージＷＳＴの露光位置まで搬送されることは、前述
した通りである。このように、Ｃ／Ｄと露光装置とをイ
ンライン接続した従来のリソグラフィシステムにおいて
は、露光装置側の搬送経路が折れ曲がっているため搬送
経路が必然的に長くなり、結果的にウエハ搬送の所要時
間が長くなってスループットを低下させる一因となって
いた。

【００１６】また、上記従来の露光装置では、例えばＯ
ＣとウエハステージＷＳＴとの間でウエハを搬送する際
にも、ウエハの概略位置合わせをＸＹ２次元方向に微動
可能なターンテーブル２２０上で行うため、ウエハの搬
送時間とは別に概略位置合わせのための時間が必要であ
った。

【００１７】また、上記従来の露光装置３００では、第
２チャンバ２０４は、図１０の斜視図に示されるような
形状を有している。すなわち、この第２チャンバ２０４
は、露光装置本体が収納された第１部分２０４Ａと、こ
の第１部分２０４Ａの高さ方向ほぼ上半分の部分から前
方（−Ｙ側）に張り出した第２部分２０４Ｂと、第１部
分２０４Ａの後方及び上方に張り出した第３部分２０４
Ｃの３部分から構成されている。第２部分２０４Ｂの内
部には、不図示のレチクル搬送系が収納され、第３部分
２０４Ｃの内部には照明光学系が収納されている。この
ため、この露光装置３００にＣ／Ｄ２００をインライン
接続したリソグラフィシステムでは、図１１の平面図に
示されるように、Ｃ／Ｄ２００の後面に比べて、露光装
置本体を収納した第２チャンバ２０４の第１部分２０４
Ａあるいは照明光学系を収納した第３部分２０４Ｃの後
面が後側により大きく張り出し、特に、この図１１のリ
ソグラフィシステム３０１のように露光光源としてエキ
シマレーザ光源２１０を用いる場合には、そのエキシマ
レーザ光源２１０がさらに後方に張り出してしまってい
た。

【００１８】一般に、リソグラフィシステムが設置され
るクリーンルームは、非常に高価であることからその床
面積を小さくすることが望ましく、そのため、限られた
スペースにより多くの台数のリソグラフィシステムを効
率的に配置することが要請されている。しかるに、作業
員の作業性の面を考えると、通路は露光装置の前面側に
配置することが最も望ましく、この場合にはこの通路に
面して各システムを対面して通路方向に並べるレイアウ
トが最も最適となる。かかるレイアウトを採用し且つク
リーンルームのスペース効率を極力向上させるために
は、露光装置がその性能向上に伴って大型化しているこ
とを考え合わせると、リソグラフィシステムの奥行き方
向の寸法をなるべく小さくする必要がある。

【００１９】しかしながら、上述の如く、従来のリソグ
ラフィシステムでは、第２チャンバ２０４の第１部分２
０４Ａ、第３部分２０４Ｃ、更にはエキシマレーザ光源
２１０の後方への張り出しがあるため、前後方向（奥行
き方向）の寸法が必然的に大きくなり、必ずしもクリー
ンルームのスペース効率が十分なものではなかった。

【００２０】さらに、図１１に示されるリソグラフィシ
ステム３０１の場合、露光装置本体が収納された第２チ
ャンバ２０４の第１部分２０４Ａの前面側には、第１チ
ャンバ２０２があり（図１０参照）、右側面側にはＣ／
Ｄ２００があり、後面側には照明光学系が収納された第
３部分２０４Ｃがあるため、ウエハステージＷＳＴ上に
あるウエハホルダのウエハ吸着面の清掃等のメンテナン
ス作業は、装置の左側面側から行わなければならず、メ
ンテナンス作業の容易な方向が一方向に限定されてしま
うという不都合もあった。あるいは、上記のメンテナン
ス作業を、第１チャンバ２０２越に行うか、Ｃ／Ｄ２０
０の一部（ローダ側）をずらして行うかしなければなら
ず、いずれにしても面倒で手間が掛かるものであった。

【００２１】このように、従来のリソグラフィシステム
及び露光装置では、ウエハ搬送工程の所要時間、クリー
ンルーム内のスペース効率等の面で改善すべき課題が山
積しており、ウエハ搬送時間の短縮、スペース効率の向
上を実現する新技術の出現が期待されていた。

【００２２】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その第１の目的は、基板搬送時間の短縮によりスル
ープットを向上させることができるリソグラフィシステ
ムを提供することにある。

【００２３】また、本発明の第２の目的は、クリーンル
ームのスペース効率の向上を図ることができるリソグラ
フィシステム及び露光装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１のリソ
グラフィシステムは、基板処理装置（２００）と、該基
板処理装置（２００）にインライン接続される露光装置
（１０）とを備えたリソグラフィシステムにおいて、前
記露光装置は、露光時に基板（Ｗ）が載置される基板ス
テージ（ＷＳＴ）を含む基板ステージ系（１５０）と、
前記基板処理装置と前記基板ステージとの間で前記基板
を搬送する基板搬送系（１００）とを備え、前記基板搬
送系が、前記基板ステージ系の前記基板処理装置側に並
べて配置されていることを特徴とする。

【００２５】これによれば、基板搬送系が、基板ステー
ジ系の基板処理装置側に並べて配置されている。換言す
れば、物理的な位置関係において、基板搬送系が基板ス
テージ系と基板処理装置との間に並べて配置されている
ことから、基板搬送系が基板処理装置と基板ステージと
の間で基板を搬送する搬送経路として、基板ステージ系
と基板処理装置とを結ぶ直線状の経路を設定することが
できる。従って、従来の露光装置内の折れ曲がった経路
に比べて搬送経路を短くすることが可能になり、その分
基板搬送時間の短縮によるスループットの向上が可能で
ある。

【００２６】本発明に係る露光装置は、マスク（Ｒ）を
保持するマスクステージ（ＲＳＴ）を含むマスクステー
ジ系（１６０）と、前記マスクステージに前記マスクを
搬送するマスク搬送系（１４０）と、前記マスクのパタ
ーンが転写される基板（Ｗ）が載置される基板ステージ
（ＷＳＴ）を含む基板ステージ系（１５０）と、前記基
板ステージに前記基板を搬送する基板搬送系（１００）
とを備える露光装置において、前記基板ステージ系の上
部に、前記マスク搬送系と前記マスクステージ系とが第
１方向（Ｙ方向）に並べて配置され、前記基板ステージ
系の前記第１方向に直交する第２方向（Ｘ方向）の一側
に前記基板搬送系が配置され、前記基板搬送系の上部か
ら前記マスクステージ系の上部に渡って前記マスクを照
明する照明光学系（１３）が配置されたことを特徴とす
る。

【００２７】これによれば、例えばマスク搬送系がマス
クステージ系の第１方向一側である場合に、この第１方
向一側を装置の前面側と呼ぶものとすると、基板ステー
ジ系の側面側に基板搬送系が配置され、その上部からマ
スクステージ系の上部に渡って照明光学系が配置されて
いることから、照明光学系と基板ステージ系との第１方
向他側の面、すなわち後面（背面）の位置をほぼ同一面
上に設定することができる。従って、露光装置の前後方
向の寸法を従来に比べて明らかに小さく出来る。

【００２８】本発明に係る第２のリソグラフィシステム
は、上記の本発明に係る露光装置（１０）を構成する前
記基板搬送系（１００）の前記基板ステージ系（１５
０）と反対側に配置され、前記露光装置にインライン接
続された基板処理装置（２００）を更に備える。すなわ
ち、このリソグラフィシステムでは、基板ステージ系、
基板搬送系、基板処理装置が第２方向に順次並べて配置
される。従って、この場合にも、基板処理装置の後面と
照明光学系の後面とをほぼ同じ位置に設定でき、前後方
向（奥行き方向）の寸法を小さくすることができ、ひい
てはクリーンルームのスペース効率を向上させることが
できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図７に基づいて説明する。

【００３０】図１には、一実施形態のリソグラフィシス
テムの平面図が示されている。このリソグラフィシステ
ム１は、露光装置１０と、この露光装置１０にインライ
ン接続された基板処理装置としてのコータ・デベロッパ
（以下「Ｃ／Ｄ」と略述する）２００とを備えている。
このリソグラフィシステム１はクリーンルーム内に設置
されている。以下においては、図１における紙面内上下
方向（Ｙ軸方向）を当該リソグラフィシステム１の前後
方向とし、その内、＋Ｙ方向を後面（背面）側、−Ｙ方
向を前面側とし、また、図１における紙面内左右方向
（Ｘ軸方向）をリソグラフィシステム１の左右方向（側
面方向）として説明する。

【００３１】前記露光装置１０は、Ｃ／Ｄ２００の左側
に隣接して配置されＣ／Ｄ２００にインラインにて接続
された第１チャンバ１２と、この第１チャンバ１２の左
側に隣接して配置された第２チャンバ１４とを備えてい
る。第２チャンバ１４は、後述する露光装置本体が収納
された第１部分１４Ａと、その前面側に位置し、後述す
るレチクル搬送系が収納された第２部分１４Ｂと、第
１、第２チャンバ１２、１４の上方に位置し、その内部
に照明光学系が収納された第３部分１４Ｃとの３部分を
有している。そして、第３部分１４Ｃ内の照明光学系に
ビームマッチングユニットＢＭＵを介して露光光源とし
てのエキシマレーザ光源（ＡｒＦ又はｋｒＦ）２１０が
接続されている。

【００３２】図２には、ＢＭＵ及びエキシマレーザ光源
２１０を省略した露光装置１０を図１の矢印Ａ方向から
見た概略斜視図が示されている。この図２に示されるよ
うに、第２チャンバ１４は、ＹＺ断面がＬ字状の第１部
分１４Ａと、この第１部分１４Ａの上部前面側に位置
し、該第１部分１４Ａとともに全体として直方体を形成
する第２部分１４Ｂと、第１チャンバ１２の後面側かつ
第２チャンバ１４の第１部分１４Ａの側面側から上方に
立ち上がり、前方に向けて曲折後、上方に伸びた後第１
部分１４Ａの上方に向かって曲折したような突出部から
成る前記第３部分１４Ｃとを有している。

【００３３】前記第１チャンバ１２内には、後述するよ
うに、基板搬送系としてのウエハローダ系１００の大部
分が収納されている。

【００３４】図３には、第２チャンバ１４の図１におけ
る右側面図が一部破断して示されている。この図３に示
されるように、第２チャンバ１４の第１部分１４Ａと第
２部分１４Ｂとは、仕切り部材１１９によって区画され
ている。但し、この仕切り部材１１９の図３における右
側面の大部分は開口部（図示省略）を介して露光装置本
体１２０が収納された第１部分１４Ａ側と連通してい
る。露光装置本体１２０は、ステップ・アンド・スキャ
ン方式でマスクとしてのレチクルＲのパターンを基板と
してのウエハＷに転写するものである。

【００３５】露光装置本体１２０は、投影光学系ＰＬを
保持するメインフレーム１２１と、このメインフレーム
１２１の上面に設けられたサポートフレーム１２２と、
メインフレーム１２１から吊り下げられたウエハステー
ジベース１２３とを含む本体コラムを備えている。

【００３６】前記サポートフレーム１２２の天板は、レ
チクルベース１２４とされており、このレチクルベース
１２４上にレチクルＲを保持するレチクルステージＲＳ
Ｔが配置されている。このレチクルステージＲＳＴは、
例えば、磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータから
成る不図示のレチクルステージ駆動部によって、レチク
ルＲの位置決めのため、第２チャンバ１４の第３部分１
４Ｃに収納された照明光学系１３の光軸（投影光学系Ｐ
Ｌの光軸ＡＸに一致）に垂直なＸＹ平面内で２次元的に
微少駆動可能であるとともに、所定の走査方向（ここで
はＸ軸方向とする）に指定された走査速度で駆動可能と
なっている。このレチクルステージＲＳＴの位置は、不
図示のレチクルレーザ干渉計によって例えば０．５〜１
ｎｍ程度の分解能で常時検出され、その位置情報は不図
示のステージ制御装置及びこれを介して不図示の主制御
装置に送られている。

【００３７】前記投影光学系ＰＬは、その光軸ＡＸの方
向がＺ軸方向とされ、ここでは両側テレセントリックで
所定の投影倍率、例えば１／５（あるいは１／４）を有
する縮小光学系が用いられている。このため、照明光学
系１３からの露光用照明光によってレチクルＲの所定の
照明領域が照明されると、このレチクルＲを通過した照
明光により、投影光学系ＰＬを介して照明領域部分のレ
チクルＲの回路パターンの縮小像（部分倒立像）が表面
にレジスト（感光剤）が塗布されたウエハＷ上の露光領
域に投影される。

【００３８】前記ウエハステージＷＳＴは、ウエハステ
ージベース１２３上に配置され、このウエハステージＷ
ＳＴ上にはウエハホルダ６８が設けられている。このウ
エハホルダ６８上に不図示のバキュームチャック、静電
チャック等を介して直径１２インチのウエハＷが真空吸
着等により固定されており、これによりウエハステージ
ＷＳＴの移動中のウエハＷのずれが防止されるようにな
っている。

【００３９】ウエハステージＷＳＴは、例えば、不図示
の磁気浮上型の２次元リニアアクチュエータ等から成る
ウエハステージ駆動部によりＸ軸及びＹ軸の２次元方向
に駆動される。すなわち、ウエハステージＷＳＴは走査
方向（Ｘ軸方向）の移動のみならず、ウエハＷ上の複数
のショット領域を前記レチクル上の照明領域と共役な露
光領域に位置させることができるように、走査方向に垂
直な非走査方向（Ｙ軸方向）にも移動可能に構成されて
おり、ウエハＷ上の各ショット領域を走査（スキャン）
露光する動作と、次のショットの露光のための走査開始
位置まで移動する動作とを繰り返すステップ・アンド・
スキャン動作を行う。

【００４０】このウエハステージＷＳＴの位置は、不図
示のウエハレーザ干渉計によって例えば０．５〜１ｎｍ
程度の分解能で常時検出され、その位置情報は、不図示
のステージ制御系及びこれを介して主制御系に送られて
いる。

【００４１】その他、この露光装置本体１２０には、ウ
エハＷ上の各ショット領域に付設されたアライメントマ
ーク（ウエハマーク）の位置を検出するためのオフ・ア
クシス方式のアライメント顕微鏡や、ウエハＷの光軸方
向位置を検出するフォーカスセンサなどの検出系（いず
れも図示省略）が設けられており、これらの検出系の計
測結果が主制御装置に供給されるようになっている。

【００４２】前記第２部分１４Ｂの内部には、レチクル
ステージＲＳＴにレチクルＲを搬送するマスク搬送系と
してのレチクルローダ系１４０が収納されている。本実
施形態では、この図３からも明らかなように、ウエハス
テージＷＳＴ及びこれを駆動する駆動部等から成る基板
ステージ系としてのウエハステージ系１５０の上方に、
レチクルローダ系１４０とレチクルステージＲＳＴ及び
この駆動部等から成るマスクステージ系としてのレチク
ルステージ系１６０とが前後方向（第１方向）に並べて
配置されている。また、ウエハステージ系１５０の図１
における右側（第２方向の一側）に、ウエハローダ系を
収納した第１チャンバ１２が配置されている。

【００４３】前記照明光学系１３を構成する各光学部材
を収納する照明系ハウジングは、図２の斜視図に示され
る第２チャンバ１４の第３部分１４Ｃと同様の形状を有
しており、第３部分１４Ｃ内部で、第１チャンバ１２の
背面側から所定高さの位置まで立ち上がり、第１チャン
バ１２の上部を通るように前方に曲折した後、再度立ち
上がって第１部分１４Ａに沿って上方に延び、第１部分
１４Ａの上部で左向きに曲折されている。この場合、照
明光学系１３が収納された第２チャンバ１４の第３部分
１４Ｃの最後端の面は、第１分割チャンバ１４Ａとほぼ
同一面となっており、また、照明光学系１３が収納され
た第３部分１４Ｃの右側への張り出し量は僅かであり第
１チャンバ１２より所定量引っ込んでいる。

【００４４】図４には、露光装置１０の横断面図（平面
断面図）が基板搬送系としてのウエハローダ系１００を
中心として概略的に示されている。なお、図４において
は、空調系等は図示が省略されている。また、露光装置
本体もウエハステージＷＳＴのみが示されている。

【００４５】ウエハローダ系１００は、第１チャンバ１
２内の後面寄りの部分に配置され、左右方向（Ｘ軸方
向）に延びるＸガイド１８と、このＸガイド１８の前面
側に配置され所定長さで前後方向（Ｙ軸方向）に延びる
Ｙガイド２０とを搬送ガイドとして備えている。

【００４６】この内、Ｘガイド１８は、第１チャンバ１
２の右側壁の近傍の位置から第１チャンバ１２の開口１
２ａ及び第２チャンバ１４の開口１４ａを介して第２チ
ャンバ１４の内部にまでＸ軸方向に延びている。

【００４７】また、第１チャンバ１２内の前面寄りの左
右両端部には、コンテナ台としてのキャリア台２２Ａ、
２２Ｂが配置され、これらのキャリア台２２Ａ、２２Ｂ
上に、複数枚のウエハを収納可能なコンテナとしてのオ
ープン・キャリア（以下「ＯＣ」という）２４Ａ、２４
Ｂが載置されている。

【００４８】前記Ｙガイド２０は、Ｘガイド１８の近傍
の位置から第１チャンバ１２のほぼ中央部までＹ軸方向
に延びている。また、このＹガイド２０の上面には、不
図示のリニアモータ等により該Ｙガイド２０に沿って駆
動されるスライダ４０が載置され、このスライダ４０の
上面には、ロードＹ軸ターンテーブル４２が固定されて
いる。このロードＹ軸ターンテーブル４２は、スライダ
４０上面に固定され、基板としてのウエハＷ（図４にお
いては符号Ｗ３で示される）を保持する基板保持部とこ
れを回転駆動する駆動装置とによって構成されている。
また、スライダ４０には、支持部材を介して発光素子と
受光素子（例えばフォトダイオードあるいはＣＣＤライ
ンセンサ等）とから成るウエハエッジセンサ４８が一体
的に設けられている。このウエハエッジセンサ４８は、
後述するウエハＷの概略位置合わせに用いられる。

【００４９】なお、ウエハエッジセンサを、ロードＹ軸
ターンテーブル４２、及び後述するロードＸ軸アーム５
０、アンロードＸ軸アーム５２の経路と干渉しないよう
な支持部材を介してスライダ４０とは独立に、図４の実
線位置近傍に固定しておいても良い。

【００５０】Ｘガイド１８の右端部（後述するアンロー
ドＸ軸アーム５２の右端移動位置（図４中の符号５２’
参照）の上方に、処理装置としてのＣ／Ｄ２００側の搬
送アーム（ロードアーム）との間でウエハＷの受け渡し
を行うためのインライン・インタフェース・ロードアー
ム（以下、「インラインＩ／Ｆ・ロードアーム」と略述
する）３０が配置されている。また、このインラインＩ
／Ｆ・ロードアーム３０の下方に、インライン・インタ
フェース・アンロードテーブル（以下、「インラインＩ
／Ｆ・アンロードテーブル」３８が設けられている。

【００５１】Ｙガイド２０の右側（図４における＋Ｘ
側）でキャリア台２２Ａに対向する位置には、水平多関
節型ロボット（スカラーロボット）３２が配置されてい
る。この水平多関節型ロボット３２（以下、適宜「ロボ
ット３２」と略述する）は、伸縮及びＸＹ面内での回転
が自在のアーム３４と、このアーム３４を駆動する駆動
部３６とを備えている。そして、このロボット３２は、
チャンバ１２の床面に設置された不図示の上下動機構に
よって上下方向（Ｚ方向）に所定範囲内で駆動されるよ
うになっている。

【００５２】Ｙガイド２０の左側（図４における−Ｘ
側）でキャリア台２２Ｂに対向する位置には、ロボット
３２と同様の水平多関節型ロボット９２（以下、適宜
「ロボット９２」と略述する）が配置されている。この
ロボット９２とＸガイド１８とのほぼ中間の位置には、
アンロードテーブル２８が配置されている。

【００５３】前記Ｘガイド１８には、リニアモータの可
動子を含む不図示の上下動・スライド機構によって駆動
され、該Ｘガイド１８に沿って移動するロードＸ軸アー
ム５０及びアンロードＸ軸アーム５２が設けられてい
る。

【００５４】ロードＸ軸アーム５０は、不図示の上下動
・スライド機構により駆動され、図４中に、仮想線５
０’で示される位置近傍から実線５０で示される所定の
ローディング位置（ウエハ受け渡し位置）まで移動可能
でかつ上下方向にも所定範囲で可動となっている。前記
ローディングポジションの近傍には、後述するステージ
受け渡しアーム５４が配置されている。また、アンロー
ドＸ軸アーム５２は、不図示の上下動・スライド機構に
より駆動され、図４中に、仮想線５２’で示される位置
から前述したステージ受け渡しアーム５４の位置まで、
ロードＸ軸アーム５０の移動面より下方の移動面に沿っ
て移動可能でかつ上下方向にも所定範囲で可動となって
いる。

【００５５】前記ステージ受け渡しアーム５４は、不図
示のプリアライメント装置の一部を構成するものであ
る。このプリアライメント装置は、ステージ受け渡しア
ーム５４を支持して上下動及び回転する不図示の上下動
・回転機構と、ステージ受け渡しアーム５４の上方に配
置された３つのＣＣＤカメラ８８ａ、８８ｂ、８８ｃと
を備えている。ＣＣＤカメラ８８ａ、８８ｂ、８８ｃ
は、ステージ受け渡しアーム５４に保持されたウエハの
外縁をそれぞれ検出するためのものである。ＣＣＤカメ
ラ８８ａ、８８ｂ、８８ｃは、ここでは、ステージ受け
渡しアーム５４に保持された１２インチウエハ（図４で
はウエハＷ５として図示されている）のノッチを含む外
縁を撮像可能な位置に配置されている。この内、中央の
ＣＣＤカメラ８８ｂがノッチ（Ｖ字状の切り欠き）を検
出するためのものである。

【００５６】プリアライメント装置では、３つのＣＣＤ
カメラ８８ａ、８８ｂ、８８ｃによってウエハＷの外縁
（外形）を検出し、この検出結果の情報に基づいてウエ
ハＷのＸ，Ｙ，θ誤差を求め、この内のθ誤差を補正す
べく上下動・回転機構を介してステージ受け渡しアーム
５４の回転を制御する。

【００５７】ウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダ６
８の上面（ウエハ載置面）側のＹ方向の両端部には、図
４に示されるように、前述したステージ受け渡しアーム
５４、アンロードＸ軸アーム５２の先端の爪部が挿入で
きるＸ方向に延びる一対の所定深さの切り欠き６８ａ、
６８ｂが形成されている。

【００５８】第１チャンバ１２の右側（＋Ｘ側）の側壁
には、図４に示されるように、該チャンバ１２内にウエ
ハを搬入及び該チャンバ１２からウエハを搬出するため
の開口１２ｂが形成され、この開口１２ｂを介して処理
装置としてのＣ／Ｄ２００がインライン接続されてい
る。

【００５９】また、第１チャンバ１２の前方側（−Ｙ
側）の側壁には、平面視でキャリア台２２Ａ、２２Ｂに
対向する位置にＯＣ２４Ａ、２４Ｂを出し入れするため
の開口１２ｃ、１２ｄが形成されている。これらの開口
１２ｃ、１２ｄは、例えば床面から高さ９００ｍｍ付近
から高さ１２００ｍｍ近傍にかけて形成されている。

【００６０】また、キャリア台２２Ａの＋Ｙ方向端部近
傍でＸ軸方向の両側には、発光素子９８Ａと受光素子９
８Ｂとが相互に対峙して配置されている。これらの発光
素子９８Ａと受光素子９８Ｂは、床上所定の高さ位置に
配置されている。他方のキャリア台２２Ｂの＋Ｙ方向端
部近傍でＸ軸方向の両側にも、同様の高さ位置に、発光
素子９９Ａと受光素子９９Ｂが相互に対峙して配置され
ている。

【００６１】なお、これまでの説明ではその説明を省略
したが、ウエハＷを保持し、搬送する上記各アーム、各
テーブルには、ウエハホルダ６８と同様に、動作中のウ
エハＷのずれを防止する手段、例えばバキュームチャッ
ク、静電チャック等がそれぞれ設けられている。

【００６２】次に、上述のようにして構成された本実施
形態のリソグラフィシステム１の動作についてウエハ搬
送シーケンスを中心として、図４に基づいて説明する。

【００６３】なお、以下の動作説明においては、説明の
煩雑化を避けるため、ウエハの受け渡しの際のバキュー
ムチャック等のオン・オフ動作についての説明は省略す
るものとする。

【００６４】 まず、レジスト塗布が終了したウエハ
Ｗを保持した不図示のＣ／Ｄ側ロードアームが開口１２
ｂを介してチャンバ１２内に挿入され、そのウエハＷが
Ｃ／Ｄ側ロードアームからインラインＩ／Ｆ・ロードア
ーム３０に渡される。ここで、Ｃ／Ｄ側ロードアーム
は、このウエハＷの受け渡しの際に、インラインＩ／Ｆ
・ロードアーム３０と干渉しないような形状となってお
り、このウエハＷの受け渡しは、例えばＣ／Ｄ側ロード
アームの下降（あるいはインラインＩ／Ｆ・ロードアー
ム３０の上昇）により行われる。図４では、この受け渡
しが完了したウエハＷが符号Ｗ１で示されている。

【００６５】上記の受け渡し完了後、不図示のＣ／Ｄ側
ロードアームが開口１２ｂを介してチャンバ１２外へ退
避する。このＣ／Ｄ側ロードアームの退避を不図示のセ
ンサを介して確認後、不図示のウエハローダ制御装置
（以下、適宜「制御装置」と略述する）が、ロボット３
２の駆動部３６を介してアーム３４をインラインＩ／Ｆ
・ロードアーム３０に保持されたウエハＷの下方に挿入
した後、例えば不図示の上下動機構によりロボット３２
を上昇させ（あるいはインラインＩ／Ｆ・ロードアーム
３０を下降させ）て、インラインＩ／Ｆ・ロードアーム
３０からロボット３２のアーム３４にウエハを受け渡
す。

【００６６】次に、制御装置では、ウエハＷを保持した
ロボット３２のアーム３４を回転及び伸縮させて、ウエ
ハＷを仮想線Ｗ３で示される位置まで搬送する。このと
き、制御装置では、ウエハＷ及びロボット３２のアーム
３４が、インラインＩ／Ｆ・ロードアーム３０、チャン
バ１２、ウエハエッジセンサ４８の支持部材等に干渉し
ないような軌跡となるようにロボット３２を制御する。
このとき、ロードＹ軸ターンテーブル４２は図４中に実
線で示される位置に移動している。

【００６７】 次に、制御装置では、ロボット３２を
下降駆動（あるいはロードＹ軸ターンテーブル４２を上
昇駆動）してウエハＷをロボット３２のアーム３４から
ロードＹ軸ターンテーブル４２に渡す。

【００６８】次に、制御装置では、ロードＹ軸ターンテ
ーブル４２を回転して、該ロードＹ軸ターンテーブル４
２に保持されたウエハＷを回転させる。このウエハＷの
回転中にウエハエッジセンサ４８から出力される光量信
号に基づき、ウエハＷのノッチのウエハ中心に対する方
向と、ウエハ中心のロードＹ軸ターンテーブル４２中心
に対するＸＹ２次元方向の偏心量とを求める。なお、こ
のノッチ方向とウエハ中心の偏心量の求め方の具体的方
法は、例えば特開平１０−１２７０９号公報に詳細に開
示されており、公知であるからここでは詳細な説明は省
略する。オリエンテーション・フラットが形成されたウ
エハについても同様の方法により、ウエハエッジセンサ
４８を用いてウエハの回転量と偏心量とを求めることが
できる。

【００６９】制御装置では、上で求めたノッチの方向が
所定の方向、例えば＋Ｘ方向に一致するようにロードＹ
軸ターンテーブル４２の回転角度を制御する。また、制
御装置では、そのときのウエハ中心の偏心量のＹ方向成
分に応じて、ロードＹ軸ターンテーブル４２をＹ方向に
微小駆動する。制御装置では、このようにしてウエハＷ
の回転とＹ方向位置ずれを補正する。

【００７０】 上記のウエハＷの回転とＹ方向位置ず
れの補正が終了する時点では、ロードＸ軸アーム５０
は、図４に仮想線５０’で示される位置の近傍まで移動
して来ており、制御装置では、ウエハＷ中心とロードＹ
軸アーム５０の爪部の中心とが一致するようにロードＸ
軸アーム５０の停止位置を制御する。これにより、上記
の偏心量のＸ方向成分が補正される。

【００７１】すなわち、制御装置では、このようにして
ウエハＷの概略位置合わせ（第１段階のプリアライメン
ト）を行う。

【００７２】上記のウエハＷの概略位置合わせが終了す
ると、制御装置では、ロードＹ軸ターンテーブル４２か
らロードＸ軸アーム５０に対するウエハＷの受け渡しを
行う。このウエハＷの受け渡しは、例えばロードＸ軸ア
ーム５０の上昇（あるいはロードＹ軸ターンテーブル４
２の下降）によって行われる。

【００７３】 上記のウエハＷのロードＸ軸アーム５
０への受け渡し終了後、制御装置では、ロードＸ軸アー
ム５０を図４の仮想線５０’の位置から実線で示される
ローディングポジションまで移動する。これにより、ウ
エハＷが仮想線Ｗ５で示される位置まで搬送される。

【００７４】但し、前シーケンスのウエハが仮想線Ｗ５
で示されるローディングポジションに残っている場合
は、制御装置では、仮想線Ｗ４で示される位置にウエハ
Ｗ、すなわちロードＸ軸アーム５０を待機させる。

【００７５】 ロードＸ軸アーム５０が、ローディン
グポジションまで移動すると、制御装置では、ウエハＷ
をロードＸ軸アーム５０からステージ受け渡しアーム５
４に受け渡す。この受け渡しは、ステージ受け渡しアー
ム５４の上昇（あるいはロードＸ軸アーム５０の下降）
により行われる。この受け渡しが終了すると、次のウエ
ハの搬送のため、制御装置では、ロードＸ軸アーム５０
を仮想線５０’で示される位置へ向けて移動を開始させ
る。この時ロードＸ軸アーム５０を、仮想線Ｗ３の位置
にあるウエハＷと干渉しない範囲で仮想線５０’で示さ
れる位置に近づけることは可能である。

【００７６】ロードＸ軸アーム５０がローディングポジ
ションから退避したことを確認すると、制御装置では、
不図示のプリアライメント装置を構成する上下動・回転
機構を介してウエハＷを保持したステージ受け渡しアー
ム５４を所定量上方へ駆動する。次いで制御装置ではプ
リアライメント装置に指示を与え、３つのＣＣＤカメラ
８８ａ、８８ｂ、８８ｃを用いてウエハＷの外縁（外
形）を検出し、この検出結果に基づいてウエハＷのＸ，
Ｙ，θ誤差を求め、この内のθ誤差を補正すべく上下動
・回転機構を介してステージ受け渡しアーム５４の回転
を制御する。このウエハＷのＸ，Ｙ，θ誤差の検出（第
２段階のプリアライメント）は、先に行った第１段階の
概略位置合わせ後の残留誤差およびその後の搬送、受け
渡し動作で新たに発生した誤差を補正するために行われ
るものであるから、一層高精度に行われる。

【００７７】なお、プリアライメント装置によるウエハ
外形計測に基づいて求められたＸ，Ｙ誤差は、制御装置
を介して不図示の主制御装置に送られ、主制御装置によ
り、例えば後におけるウエハのサーチアライメント動作
時にそのＸ，Ｙ誤差分のオフセットを加えることで補正
される。勿論、Ｘ，Ｙ誤差を補正するために、ローディ
ングポジションにおけるウエハステージＷＳＴの位置を
調整しても構わない。

【００７８】 上記の第２段階のプリアライメントが
行われている間、ウエハステージＷＳＴ上では別のウエ
ハＷの露光処理（アライメント、露光）が行われてい
る。また、この露光中、アンロードＸ軸アーム５２は、
ローディングポジションで、ステージ受け渡しアーム５
４の真下で待機している。

【００７９】そして、ウエハステージＷＳＴ上でウエハ
Ｗの各ショット領域に対してレチクルＲのパターンの露
光が終了すると、不図示の主制御装置からの指示に基づ
き不図示のステージ制御装置によってウエハステージＷ
ＳＴが図４に示される露光終了位置からローディングポ
ジションに向けて移動され、露光済みのウエハＷがアン
ローディングポジション（すなわちローディングポジシ
ョン）まで搬送される。

【００８０】このウエハステージＷＳＴのローディング
ポジションへの移動の際に、アンロードＸ軸アーム５２
先端の吸着部が設けられた爪部がウエハホルダ６８の切
り欠き６８ａ、６８ｂに係合する。

【００８１】上記のウエハステージＷＳＴの移動が終了
すると、主制御装置からの指示に基づき、制御装置では
アンロードＸ軸アーム５２を所定量上昇駆動してウエハ
ステージＷＳＴ上のウエハホルダ６８上から露光済みの
ウエハＷをアンロードＸ軸アーム５２に移載してウエハ
ホルダ６８上からアンロードする。

【００８２】次に、制御装置では、アンロードＸ軸アー
ム５２を、図４中に仮想線５２’で示される位置に駆動
する。これにより、アンロードＸ軸アーム５２によって
ウエハＷが仮想線Ｗ５で示されるローディングポジショ
ンから仮想線Ｗ１で示される位置の真下まで搬送され
る。このとき、制御装置では、ロードＹ軸ターンテーブ
ル４２をスライダ４０と一体的に仮想線４２’で示され
る位置に退避させる。但し、次のウエハに対して第１段
階のプリアライメント動作が行われているときには、そ
のプリアライメント動作が終了するまで制御装置ではア
ンロードＸ軸アーム５２を仮想線５２”の位置近傍で待
機させる。

【００８３】アンロードＸ軸アーム５２がローディング
ポジションから退避すると、制御装置では、プリアライ
メント装置に指示を与え、上下動・回転機構を介してス
テージ受け渡しアーム５４を下方に駆動して、未露光の
ウエハＷをステージ受け渡しアーム５４からウエハホル
ダ６８上に渡してロードする。このステージ受け渡しア
ーム５４の下降の際に、ステージ受け渡しアーム５４先
端の吸着部が設けられた爪部がウエハホルダ６８の切り
欠き６８ａ、６８ｂに係合する。

【００８４】ステージ受け渡しアーム５４がウエハＷの
裏面から所定量離れる位置まで下降したことを確認する
と、主制御装置ではステージ制御装置にウエハステージ
ＷＳＴの露光シーケンスの開始位置への移動を指示す
る。これにより、ステージ制御装置ではウエハステージ
ＷＳＴを−Ｘ方向に駆動して露光シーケンスの開始位置
（図４に示される位置）へ移動する。その後、ウエハホ
ルダ６８上のウエハＷに対する露光シーケンス（サーチ
アライメント、ＥＧＡ等のファインアライメント、露
光）が開始される。なお、この露光シーケンスは、ウエ
ハステージ上でフォトセンサによるウエハの位置ずれ計
測が行われない点を除き、通常のスキャニングステッパ
と同様であるので、詳細な説明は省略する

【００８５】上記の露光シーケンスの開始位置へのウエ
ハステージＷＳＴの移動の際にも、ウエハホルダ６８に
切り欠き６８ａ、６８ｂが形成されていることから、ス
テージ受け渡しアーム５４の爪部にウエハホルダ６８が
接触することなく、ウエハステージＷＳＴが円滑に移動
される。

【００８６】このように、本実施形態では、ウエハホル
ダ６８上のウエハの交換に際して、ウエハステージＷＳ
Ｔの高速移動動作を効率的に利用するので、ウエハ交換
時間の短縮が可能であり、スループットの向上が可能で
ある。

【００８７】ウエハステージＷＳＴがローディングポジ
ションから退避したことの確認信号を主制御装置から受
けると、制御装置では次のウエハの搬送のため、ステー
ジ受け渡しアーム５４をローディングポジションでロー
ドＸ軸アーム５０とのウエハ受け渡し位置まで上昇駆動
する。

【００８８】 一方、仮想線Ｗ１で示される位置の真
下の位置までウエハＷが搬送されると、制御装置では、
例えばアンロードＸ軸アーム５２を下降（あるいはイン
ラインＩ／Ｆ・アンロードテーブル３８を上昇）させ
て、アンロードＸ軸アーム５２からインラインＩ／Ｆ・
アンロードテーブル３８にウエハＷを渡す。

【００８９】この受け渡しが終了すると、制御装置で
は、次のウエハの搬送のため、アンロードＸ軸アーム５
２をローディングポジションに移動して次のウエハのア
ンロードのために待機させる。

【００９０】アンロードＸ軸アーム５２が第１チャンバ
１２の開口１２ａ近傍まで移動したことを確認すると、
制御装置では、Ｃ／Ｄ２００側にその旨を通知する。こ
れにより、不図示のＣ／Ｄ側アンロードアームが開口１
２ｂを介してチャンバ１２内に挿入され、そのウエハＷ
がインラインＩ／Ｆ・アンロードテーブル３８からＣ／
Ｄ側アンロードアームに渡される。このウエハＷの受け
渡しは、例えばＣ／Ｄ側アンロードアームの上昇（ある
いはインラインＩ／Ｆ・アンロードテーブル３８の下
降）により行われる。なお、Ｃ／Ｄ側アンロードアーム
は、前述のＣ／Ｄ側ロードアームをそのまま使用しても
良い。

【００９１】上記の受け渡し完了後、不図示のＣ／Ｄ側
アンロードアームがウエハＷを保持して開口１２ｂを介
してチャンバ１２外へ退避する。

【００９２】次に、露光装置１０において、ＯＣ２４Ａ
によりウエハを保管・運搬して使用する場合の動作シー
ケンスについて説明する。

【００９３】ＰＧＶ（手動型搬送車）、ＡＧＶ（自走型
搬送車）により搬送されて来たＯＣ２４Ａは、チャンバ
１２の開口１２ｃを介してキャリア台２２Ａ上に設置さ
れる。なお、ＯＨＴ（Over Head Transfer）を用いて、
上方からＯＣ２４Ａをキャリア台２２Ａ上に設置しても
勿論構わない。

【００９４】キャリア台２２Ａ上にＯＣ２４Ａが設置さ
れると、制御装置では、不図示の上下動機構を介してキ
ャリア台２２Ａを所定量、例えば３００ｍｍ下方に駆動
する。これは、次のような理由による。

【００９５】すなわち、上記のＰＧＶ等によりＯＣ２４
Ａを設置する際のキャリア台２２Ａの床面からの高さ
は、設置作業の際の人間工学的観点から制約を受け、概
略床上９００ｍｍに設定される。また、ＯＣ２４Ａ内に
は、複数段、例えば２５〜２６段のウエハ保持棚が設け
られており、各段のウエハのキャリア台２２Ａ上面から
の高さは、最上段で概略２７０ｍｍ、最下段で概略３０
ｍｍである。従って、キャリア台２２Ａを固定した状態
では、ＯＣ２４Ａ内のウエハをアクセスする高さは、概
略９３０（９００＋３０）ｍｍ〜１１７０（９００＋２
７０）ｍｍとなる。

【００９６】一方、ＯＣ２４Ａから取り出されたウエハ
Ｗが次に載置されるロードＹ軸ターンテーブル４２の高
さは、ウエハステージＷＳＴの高さ、すなわち概略床上
６００ｍｍとほぼ等しい高さに設定される。これは、ウ
エハステージＷＳＴの設置高さは、装置全高に影響を与
え、装置全高はクリーンルームの天井高さに直接的な影
響を与えるので、クリーンルーム設備コストを低く抑え
るためにも、ウエハステージＷＳＴの設置高さは、その
構成上許される範囲内で極力低くする必要があるからで
ある。また、ロードＹ軸ターンテーブル４２によるウエ
ハＷの搬送開始からウエハステージＷＳＴへのウエハの
ロードまでの搬送工程では、高さに関しては受け渡し時
の各構成部材の上下動作のみであり、殆ど変化しない。

【００９７】従って、キャリア台２２Ａを固定したま
ま、ＯＣ２４Ａ内のウエハＷ（図４符号Ｗ１０参照）を
ロボット３２のアーム３４により取り出して、ロードＹ
軸ターンテーブル４２に受け渡すものとすると、アーム
３４（即ちロボット３２）のＺ方向ストロークは５７０
ｍｍ（６００ｍｍ〜１１７０ｍｍ）にもなってしまう。
従って、ロボット３２の上下動機構が大型化し、そのス
ペースの確保が困難になるとともに、ロボット３２は、
ウエハ１枚のアクセスの度毎に概略３３０〜５７０ｍｍ
の上下動を行う必要からスループットが悪化する。

【００９８】そこで、本実施形態の露光装置１０ではＯ
Ｃ２４Ａを高さ９００ｍｍの位置でキャリア台２２Ａに
設置後、高さ６００ｍｍまで下降させることにより、ロ
ボット３２の上下動ストロークを短くなるようにしてい
るのである。

【００９９】この場合には、キャリア台２２Ａの上下動
機構は、キャリア台２２Ａの真下に配置でき、また、こ
のキャリア台２２Ａの上記の下降動作はウエハ１枚のア
クセスの度毎の動作ではなくキャリア交換時に一度だけ
行う動作なので、スループットへの影響も少ない。

【０１００】制御装置では、上記のキャリア台２２Ａの
下降駆動の際に、発光素子９８Ａと受光素子９８Ｂとか
ら成るフォトセンサを用いて、ＯＣ２４Ａ内の各段のウ
エハの有無を検知し、その結果を不図示のメモリに記憶
する。この際に、アクセス不能ウエハ、例えば２段にま
たがって斜めに置かれたウエハ等の検出を行い何らかの
エラー処理を行うようにしても良い。

【０１０１】次に、制御装置では、メモリ内に記憶され
た各段のウエハＷの有無の情報を基に、アクセスすべき
ウエハの高さに応じてロボット３２を上昇駆動する。す
なわち、アクセスすべきウエハとその下に存在する障害
物（ウエハあるいはＯＣの底部）の隙間にロボット３２
のアーム３４が挿入できるような高さまで上昇駆動す
る。

【０１０２】次に、制御装置では、駆動部３６を介して
アーム３４を回転及び伸縮させて目的のウエハの下にロ
ボット３２のアーム３４を挿入した後、僅かに上昇させ
てウエハＷをアーム３４に載せ、ロボット３２のアーム
３４を縮めてウエハＷをＯＣ２４Ａ外に取り出す。次い
で、制御装置では、ロボット３２のアーム３４を回転及
び伸縮させてウエハＷを図１中に仮想線Ｗ２で示される
位置まで搬送する。この際ウエハＷ及びロボット３２の
アーム３４が、ＯＣ２４Ａ、ＯＣ２４Ａ内の他ウエハ等
に干渉しないような軌跡で搬送を行う。このとき、ロー
ドＹ軸ターンテーブル４２は仮想線４２’で示される位
置に移動している。

【０１０３】次に、制御装置では、上下動機構を介して
ロボット３２のアーム３４を下降駆動（あるいはロード
Ｙ軸ターンテーブル４２を上昇駆動）してウエハＷをロ
ボット３２のアーム３４からロードＹ軸ターンテーブル
４２に渡す。

【０１０４】次に、制御装置では、スライダ４０と一体
的にロードＹ軸ターンテーブル４２を＋Ｙ方向に駆動し
て、ウエハＷを仮想線Ｗ３で示される位置まで搬送す
る。この搬送中に、制御装置では、ロードＹ軸ターンテ
ーブル４２を回転して、該ロードＹ軸ターンテーブル４
２に保持されたウエハＷを回転させ、このウエハＷの回
転中にウエハエッジセンサ４８から出力される光量信号
に基づき、ウエハＷのノッチのウエハ中心に対する方向
と、ウエハ中心のロードＹ軸ターンテーブル４２中心に
対するＸＹ２次元方向の偏心量とを求める。

【０１０５】制御装置では、上で求めたノッチの方向が
所定の方向、例えばＸ方向に一致するようにロードＹ軸
ターンテーブル４２の回転角度を制御する。また、制御
装置では、そのときのウエハ中心の偏心量のＹ方向成分
に応じて、ロードＹ軸ターンテーブル４２のＹ方向の停
止位置を制御する。制御装置では、このようにしてウエ
ハＷの回転とＹ方向位置ずれを補正する。

【０１０６】その後、上述した（Ｃ／Ｄとのインライン
接続の場合）の〜と同様の搬送動作シーケンスによ
り、未露光のウエハＷのウエハステージＷＳＴ上のウエ
ハホルダへのロード及び露光済みのウエハのウエハホル
ダからのアンロードが行われる。但し、この場合は、ロ
ードＸ軸アーム５０をローディングポジションに向けて
移動を開始した後、制御装置がロードＹ軸ターンテーブ
ル４２を次のウエハの搬送のため、仮想線４２’で示す
前端移動位置へ移動させる点等が異なる。

【０１０７】上記と同様にアンロードＸ軸アーム５２
によって、露光済みのウエハＷが仮想線Ｗ１で示される
位置の真下の位置まで搬送されると、制御装置では、例
えばアンロードＸ軸アーム５２を下降（あるいはインラ
インＩ／Ｆ・アンロードテーブル３８を上昇）させて、
アンロードＸ軸アーム５２からインラインＩ／Ｆ・アン
ロードテーブル３８にウエハＷを渡す。

【０１０８】次に、制御装置では、ロボット３２のアー
ム３４をインラインＩ／Ｆ・アンロードテーブル３８に
保持されたウエハＷの下方に挿入し、所定量上昇駆動し
てウエハＷをインラインＩ／Ｆ・アンロードテーブル３
８からロボット３２のアーム３４に移載する。このよう
に、本実施形態ではインラインＩ／Ｆ・アンロードテー
ブル３８を、ＯＣ２４Ａによりウエハを保管・運搬して
使用する動作シーケンスにおいても、アンロードテーブ
ルとして兼用しているが、インラインＩ／Ｆ・アンロー
ドテーブル３８とは別のアンロードテーブルをインライ
ンＩ／Ｆ・アンロードテーブル３８の真下に設けても勿
論良い。

【０１０９】次いで、制御装置では、ロボット３２のア
ーム３４を伸縮・回転及び上昇させて、ウエハＷを仮想
線Ｗ１で示される位置の真下の位置から仮想線Ｗ１０で
示される位置まで搬送する。具体的には、ロボット３２
のアーム３４によりウエハＷを収納すべき高さまで搬送
し、ロボット３２のアーム３４を伸ばしてＯＣ２４Ａ内
の収納段の僅かに上方にウエハＷを挿入した後、ロボッ
ト３２のアーム３４を下降させてウエハＷを収納段に渡
し、ロボット３２のアーム３４を縮めてＯＣ２４Ａ外に
退避する。

【０１１０】上述のようにして、ＯＣ２４Ａ内のウエハ
の処理が全て終了した時点で、制御装置では、キャリア
台２２Ａを元の位置まで上昇駆動して、ＰＧＶ、ＡＧＶ
あるいはＯＨＴ等によるＯＣ２４Ａの搬送のために待機
する。

【０１１１】他方のＯＣ２４Ｂによりウエハを保管・運
搬して使用する場合の動作は、基本的には、上記のＯＣ
２４Ａによる場合と同様であるが、ウエハの搬送動作シ
ーケンスは、図１中に仮想線Ｗ１２で示される位置から
仮想線Ｗ２で示される位置にウエハＷを移動するところ
から始まり、仮想線Ｗ１１で示されるアンロードテーブ
ル２８上の位置から仮想線Ｗ１２で示される位置までウ
エハＷを移動して終了する点が異なる。

【０１１２】以上説明したように、本実施形態のリソグ
ラフィシステム１及びこれを構成する露光装置１０によ
ると、Ｃ／Ｄ２００とのインライン接続による場合のウ
エハＷの搬送経路が、Ｘガイド１８に沿った直線状の経
路とされていることから、前述した図９の従来例に比べ
て搬送経路を短く設定することができ、ウエハ搬送時間
の短縮によるスループットの向上が可能である。具体的
に説明すると、図９の従来の装置では、ウエハの搬送経
路の距離は、仮想線Ｗ２０の位置〜仮想線Ｗ２１の位置
までの距離と仮想線Ｗ２１の位置〜露光位置までの距離
の和となる。ここで仮想線Ｗ２０の位置〜仮想線Ｗ２１
の位置までの距離について考えてみると、露光位置（Ｘ
座標）は装置の中央付近でありＣ／Ｄとのインライン接
続の位置（Ｘ座標）は装置の両端付近なので、ほぼ装置
横幅の半分の距離を移動することになる。装置横幅は一
例として概略２０００ｍｍなので、仮想線Ｗ２０の位置
〜仮想線Ｗ２１の位置までの距離はＸ軸方向に概略１０
００ｍｍ、Ｙ軸方向に概略３５０ｍｍ（１２インチウエ
ハ径３００ｍｍ＋余裕分）となり、合計概略１３５０ｍ
ｍである。

【０１１３】これに対し、本実施形態のウエハの搬送経
路の距離は、仮想線Ｗ１の位置〜露光位置までの距離で
あり、この内、仮想線Ｗ３の位置〜露光位置までの距離
は、従来例の場合の仮想線Ｗ２１の位置〜露光位置まで
の距離とほぼ等しいので、仮想線Ｗ１の位置から仮想線
Ｗ３の位置までがどの位あるかについて考えてみると、
この距離は約３５０ｍｍ（１２インチウエハ径３００ｍ
ｍ＋余裕分）である。

【０１１４】従って、本実施形態では従来の装置に比べ
て、１３５０ｍｍ−３５０ｍｍ＝１０００ｍｍ短縮され
ており、明らかにスループットの向上が可能である。

【０１１５】また、本実施形態の露光装置１０による
と、ウエハ搬送系１００が、ウエハを保持してＹ方向に
移動するロードＹ軸ターンテーブル４２と、該ターンテ
ーブル４２と一体的にＹ方向に移動する位置ずれ検出装
置としてのウエハエッジセンサ４８を備え、ＯＣにより
ウエハを保管・運搬して使用する場合に、制御装置によ
ってウエハエッジセンサ４８の出力に基づいてターンテ
ーブル４２のＹ方向移動中にターンテーブル４２によっ
て回転されるウエハＷの位置ずれ（回転ずれ、中心位置
ずれ）が検出される。このため、ウエハの位置ずれ検出
時間（第１段階のプリアライメントのためのウエハの位
置ずれ検出時間）をウエハの搬送時間に完全にオーバー
ラップさせることができ、その分スループットが向上す
る。また、制御装置では、ウエハエッジセンサ４８の出
力に基づいて検出されたウエハの位置ずれを、ウエハの
搬送途中で補正（第１段階のプリアライメント）するこ
とから、その補正のためにスループットが低下すること
がない。

【０１１６】また、上記実施形態では、ウエハローダ系
１００のＣ／Ｄ２００との接続部が収納されたチャンバ
１２内に、ＯＣを設置するためのキャリア台２２Ａ、２
２Ｂが配置されていることから、前述した如く、Ｃ／Ｄ
２００とウエハステージＷＳＴとの間でウエハを搬送す
る搬送経路と、ＯＣとウエハステージとの間でウエハを
搬送する搬送経路及び搬送シーケンスの大部分を共通化
することが可能になっている。

【０１１７】また、上記実施形態では、図２及び図３に
示されるように、露光装置本体１２０が収納された第２
チャンバ１４の第１部分１４Ａの側面側に、ウエハロー
ダ系１００の大部分が収納された第１チャンバ１２を配
置するとともに、露光装置本体１２０を構成するウエハ
ステージ系１５０の上部にレチクルローダ系１４０が収
納された第２チャンバ１４の第２部分１４Ｂ及びレチク
ルステージ系１６０を前後方向に配置し、照明光学系１
３が収納された第２チャンバ１４の第３部分１４Ｃを第
１チャンバ１２上方から第２チャンバ１４の第１部分１
４Ａの上方に渡って配置したことから、装置全体のフッ
トプリントを小さく抑えることができる。

【０１１８】ここで、本実施形態において、上記の如
く、ウエハステージ系１５０部分の上部にレチクルロー
ダ系１４０及レチクルステージ系１６０を前後方向に並
べて配置した理由について説明する。

【０１１９】このため、露光装置のウエハステージ系と
レチクルステージ系の必要スぺースを考えてみる。ウエ
ハＷの移動範囲は、図５に示されるように、投影光学系
の光軸ＡＸを通る露光光によりウエハＷの最外周まで露
光するために、最低Ｘ方向にＷｘ、Ｙ方向にＷｙ必要と
なる。一方、レチクルＲについて考えると、図６に示さ
れるように、光軸ＡＸを有する投影光学系を介してレチ
クルＲのパターンをウエハ上に転写するために、ステッ
パ等の静止型露光装置（一括露光型装置）の場合でレチ
クルＲと同じ面積、すなわちＸ方向にＲｘ、Ｙ方向にＲ
ｙ必要となる。スキャニング・ステッパ等の走査型露光
装置の場合には、レチクルＲが走査方向に所定のストロ
ーク範囲で移動するため、Ｘ方向にＲｘｓ、Ｙ方向にＲ
ｙ必要となる。

【０１２０】現在主流となっている、８インチウエハと
６インチレチクルとの組み合わせの場合には、Ｗｘ≒４
００ｍｍ、Ｗｙ≒４００ｍｍ、Ｒｘ≒１５０ｍｍ（走査
型露光装置の場合、Ｒｘｓ≒３００ｍｍ）、Ｒｙ≒１５
０ｍｍとなる。また今後主流となるであろう１２インチ
ウエハと９インチレチクルの組み合わせの場合には、Ｗ
ｘ≒６００ｍｍ、Ｗｙ≒６００ｍｍ、Ｒｘ≒２２５ｍｍ
（走査型露光装置の場合、Ｒｘｓ≒４５０ｍｍ）、Ｒｙ
≒２２５ｍｍとなる。いずれの場合も、レチクル側の必
要範囲がウエハ側に比べて小さくなり、走査方向と直交
する方向であるＹ方向（非走査方向）に関して言えば、
レチクル側の必要範囲がウエハ側の半分以下となる。

【０１２１】ウエハステージ系とレチクルステージ系の
必要スぺースは、上記のウエハ、レチクルの必要範囲に
比例すると考えられるので、非走査方向に関して言え
ば、レチクルステージ系の占有スぺースをウエハステー
ジ系の占有スぺースに比べて、小さく構成することが可
能である。そこで、本実施形態では、走査方向をＸ方向
とするとともに、ウエハステージ系１５０部分の上部に
レチクルローダ系１４０及レチクルステージ系１６０を
前後方向（非スキャン方向）に並べて配置したものであ
る。また装置全体の振動特性等を考えた場合も、下方に
位置するウエハステージ系１５０が大きい方が安定した
構成であると考えられる。

【０１２２】図１に示されるように、本実施形態のリソ
グラフィシステム１においては、図１１の従来例に比べ
て第１チャンバ１２及び第２チャンバ１４の後方への張
り出しを少なくすることができ、Ｃ／Ｄ２００の後面と
照明光学系１３が収納された第２チャンバ１４の第３部
分１４Ｃの後面とをほぼ同じ位置に配置することができ
る。また露光光源にエキシマレーザ光源２１０を用いる
場合にも、エキシマレーザ光源２１０の後方への張り出
し量は従来の装置に比べると明らかに小さくなる。

【０１２３】図７（Ａ）には、本実施形態のリソグラフ
ィシステム１を複数設置したクリーンルーム内の装置レ
イアウトの一例が示され、また、図７（Ｂ）には、前述
した図１１のリソグラフィシステム３０１を複数設置し
たクリーンルーム内の装置レイアウトが比較のために示
されている。これら両者を比較すると明らかなように、
本実施形態のリソグラフィシステム１を用いることによ
り、クリーンルーム内の必要床面積（リソグラフィシス
テム１のフットプリント）を概略２割程度減少させるこ
とが可能となる。

【０１２４】また、本実施形態では、図１からもわかる
ように、第２チャンバ１４内のウエハステージＷＳＴ等
へのアクセスは、Ｃ／Ｄ２００が設けられた装置右側面
側以外の方向からは容易であり、ウエハホルダの清掃等
のメンテナンス作業を容易に行うことができる。

【０１２５】また、本実施形態では、図２からも明らか
なように、ＯＣが設置されるキャリア台が収納された第
１チャンバ１２の上方の前面側が空間となっているの
で、レチクルローダ系（レチクル搬送系）のスぺースに
制限を加えることなく、ＯＣのＯＨＴによる搬送を行う
ことができる。そのため、従来のように装填できるレチ
クル枚数に制限を受けることがない。

【０１２６】なお、上記実施形態では、コンテナとして
ＯＣを２基第１チャンバ１２内に設置する場合について
説明したが、これに限らず、コンテナとしてフロントオ
ープニングユニファイドポッド（Front Opening Unifie
d Pod：以下、「ＦＯＵＰ」と略述する）を用いても良
い。図８には、このＦＯＵＰ１０６を１基用いる場合の
露光装置の横断面図（平面断面図）が示されている。

【０１２７】ＦＯＵＰ１０６は、ウエハＷを複数枚上下
方向に所定間隔を隔てて収納するとともに、一方の面の
みに開口部が設けられ、該開口部を開閉する扉１０８を
有する開閉型のコンテナ（ウエハカセット）であって、
例えば特開平８−２７９５４６号公報に開示される搬送
コンテナと同様のものである。この図８の装置では、キ
ャリア台に代えてＦＯＵＰを設置するためのＦＯＵＰ台
１０４をチャンバ１２内に配置するとともに、このＦＯ
ＵＰ台の対向面側に所定の開口部が設けられた隔壁１０
２を設け、この隔壁１０２の内部側に、ＦＯＵＰ１０６
の扉１０８の開閉機構１１２を設置する必要がある。ま
た、この場合、基板検知センサとして、反射型の基板セ
ンサ１１８Ａ、１１８Ｂが用いられている。

【０１２８】この図８に示されるように、ＦＯＵＰを一
基搭載に限定すれば、ウエハ搬送経路の距離を更に概略
４００ｍｍ（ＦＯＵＰ一基分の横幅）短縮することが可
能である（ＯＣ一基の場合も同様である）。

【０１２９】また、上記実施形態では、基板としてウエ
ハを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限
定されることはなく、例えば基板として液晶ディスプレ
イパネル用のガラスプレート等の角型基板を用いても良
い。

【０１３０】なお、上記実施形態では、ＯＣ２４Ａ内の
ウエハＷのアクセスは、ロボット３２の上下動により行
う場合について説明したが、これに限らず、例えば、ロ
ボット３２のＺ方向ストロークをウエハ受け渡し時に必
要な程度のストロークとし、アクセスすべきウエハＷを
ロボット３２のアーム３４の高さに合わせる動作は、キ
ャリア台２２Ａの上下動により行うようにしても良い。

【０１３１】また、上記実施形態では、透過型の基板検
知センサによりＯＣ内のウエハ周縁部近傍を検出する場
合について説明したが、これに限らず、透過型の基板検
知センサの光軸がウエハ中心近傍を通るように、該基板
検知センサを構成する発光素子、受光素子を配置しても
良い。このようにすると、ウエハＷの自重による撓みは
中心付近が最も大きいと考えられるので、自重によるウ
エハの撓みが問題になるような場合には、特に有効な配
置となる。

【０１３２】なお、上記実施形態では、露光装置本体が
ステップ・アンド・スキャン方式の走査露光を行う場合
について説明したが、本発明がこれに限定されるもので
はなく、露光装置本体はステップ・アンド・リピート方
式で静止露光を行うものであっても良い。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜４に記
載の発明によれば、基板搬送時間の短縮によりスループ
ットを向上させることができるという従来にない優れた
リソグラフィシステムを提供することができる。

【０１３４】また、請求項５又は６に記載の発明によれ
ば、クリーンルームのスペース効率の向上を図ることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施形態に係るリソグラフィシステムを示す
概略平面図である。

【図２】図１の露光装置を矢印Ａ方向から見た概略斜視
図である。

【図３】図１の第２チャンバを一部破断して示す右側面
図である。

【図４】図１の露光装置を基板搬送系を中心として概略
的に示す横断面図（平面断面図）である。

【図５】ウエハの必要範囲を説明するための図である。

【図６】レチクルの必要範囲を説明するための図であ
る。

【図７】（Ａ）は本実施形態のリソグラフィシステムを
複数設置したクリーンルーム内の装置レイアウトの一例
を示す図、（Ｂ）は従来のリソグラフィシステムを複数
設置したクリーンルーム内の装置レイアウトを比較例と
して示す図である。

【図８】他の実施形態の露光装置の横断面図（平面断面
図）である。

【図９】従来の露光装置の概略横断面図である。

【図１０】図９の露光装置の概略斜視図である。

【図１１】従来のリソグラフィシステムを示す平面図で
ある。

【符号の説明】

１…リソグラフィシステム、１０…露光装置、１２…第
１チャンバ（チャンバ）、１３…照明光学系、２２Ａ、
２２Ｂ…キャリア台（コンテナ台）、２４Ａ、２４Ｂ…
ＯＣ（コンテナ）、４８…ウエハエッジセンサ（位置ず
れ検出装置）、１００…ウエハローダ系（基板搬送
系）、１４０…レチクルローダ系（マスク搬送系）、１
５０…ウエハステージ系（基板ステージ系）、１６０…
レチクルステージ系（マスクステージ系）、２００…Ｃ
／Ｄ（基板処理装置）、ＷＳＴ…ウエハステージ（基板
ステージ）、Ｒ…レチクル（マスク）、ＲＳＴ…レチク
ルステージ（マスクステージ）、Ｗ…ウエハ（基板）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F031 CA02 CA07 FA14 GA08 GA43 GA47 HA13 HA16 JA02 JA03 JA33 JA38 MA27 PA09 5F046 AA17 BA05 CA04 CC01 CC02 CC03 CC08 CC10 CC16 CD01 CD02 DA08 DA29 FA10 FC08 LA11

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板処理装置と、該基板処理装置にイン
   ライン接続される露光装置とを備えたリソグラフィシス
   テムにおいて、 前記露光装置は、露光時に基板が載置される基板ステー
   ジを含む基板ステージ系と、前記基板処理装置と前記基
   板ステージとの間で前記基板を搬送する基板搬送系とを
   備え、 前記基板搬送系が、前記基板ステージ系の前記基板処理
   装置側に並べて配置されていることを特徴とするリソグ
   ラフィシステム。
2. 【請求項２】 前記基板処理装置は、コータ・デベロッ
   パであることを特徴とする請求項１に記載のリソグラフ
   ィシステム。
3. 【請求項３】 前記基板搬送系の前記基板処理装置との
   接続部が収納されたチャンバ内に、前記基板を複数枚収
   納するコンテナを設置するためのコンテナ台を配置した
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のリソグラフィ
   システム。
4. 【請求項４】 前記基板搬送系は、前記基板を搬送中に
   その位置ずれを検出する位置ずれ検出装置を有すること
   を特徴とする請求項３に記載のリソグラフィシステム。
5. 【請求項５】 マスクを保持するマスクステージを含む
   マスクステージ系と、前記マスクステージに前記マスク
   を搬送するマスク搬送系と、前記マスクのパターンが転
   写される基板が載置される基板ステージを含む基板ステ
   ージ系と、前記基板ステージに前記基板を搬送する基板
   搬送系とを備える露光装置において、 前記基板ステージ系の上部に、前記マスク搬送系と前記
   マスクステージ系とが第１方向に並べて配置され、 前記基板ステージ系の前記第１方向に直交する第２方向
   の一側に前記基板搬送系が配置され、 前記基板搬送系の上部から前記マスクステージ系の上部
   に渡って前記マスクを照明する照明光学系が配置された
   ことを特徴とする露光装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の露光装置を構成する前
   記基板搬送系の前記基板ステージ系と反対側に配置さ
   れ、前記露光装置にインライン接続された基板処理装置
   を更に備えることを特徴とするリソグラフィシステム。