JP2000277601A

JP2000277601A - 基板収納装置および露光装置

Info

Publication number: JP2000277601A
Application number: JP11080554A
Authority: JP
Inventors: Seiji Miyazaki; 聖二宮崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】基板が大型化しても、基板をコンパクトに収
納する。【解決手段】複数の基板Ｍを一方向に配列させて保
持、収納する基板収納装置１０であって、複数の基板Ｍ
を前記一方向にそれぞれ移動させる移動手段１３を備え
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、マスク等の基板を
収納する基板収納装置、およびこの基板収納装置に収納
された基板を用いて露光処理を行う露光装置に関し、特
に大型の基板に用いて好適な基板収納装置および露光装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンやテレビ等の表示デバイ
スとしては、薄型化を可能とする液晶ディスプレイが多
用されるようになっている。この種の液晶ディスプレイ
は、平面視矩形の板状の感光部材上に透明薄膜電極をフ
ォトリソグラフィの手法で所望の形状にパターニングす
ることにより製造されている。そして、このフォトリソ
グラフィの装置として、マスク上に形成されたパターン
を感光部材上のフォトレジスト層に露光する露光装置が
多く用いられている。

【０００３】ところで、上記の液晶ディスプレイでは、
画面の見やすさから大型化が進んでいる。そのため、従
来の液晶ディスプレイサイズで感光部材の大きさを最適
化している露光装置においては、従来の大きさの感光部
材に対して大型化したディスプレイを配置すると、所定
枚数の液晶ディスプレイを得るための露光処理時間が増
加し、生産効率を低下させてしまう。

【０００４】そして、この露光処理時間の増加を回避す
るための一手段として、マスク、感光部材の大型化を含
めた有効露光面積を拡大する方法が採用されている。こ
れは、露光回数の増加を最小に抑えれば、極端な処理能
力の低下に直結しないという理由からである。

【０００５】通常、感光部材一枚の露光処理時間は、一
回当たりの露光時間と、露光回数の積とで概ね規定され
る。例えば、生産する液晶ディスプレイと同一、もしく
は整数倍の露光面積を有する大型マスクを使用し、感光
部材とマスクとを同期移動させながら走査露光するスキ
ャン方式の露光装置や、比較的小型のマスクを使用し、
これを静止させた状態で感光部材の移動と露光を繰り返
すことによりディスプレイを形成するステッパー方式の
露光装置でも、一回当たりの露光面積を拡大することに
より、露光回数を削減できるため露光処理時間を短縮す
ることが可能となっている。

【０００６】一方、上記のマスクは、異物の付着を防止
するために、密封した状態で当該マスクを保持する専用
容器に収納されるようになっている。そして、マスクを
収納するため収納装置では、生産メーカの要求によって
は若干の相違があるが、液晶ディスプレイの製造工程に
対応するための必要数として、大型マスクを使用するス
キャン方式の露光装置では１０〜２０枚前後、半導体製
造装置協会（ＳＥＭＩ）の標準規格サイズである６イン
チを採用するステッパー方式の露光装置では４０枚前後
の上記専用容器を収納するようになっている。この数値
は、今後も維持されると予想されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の基板収納装置および露光装置には、以下
のような問題が存在する。露光面積の拡大によりマスク
および感光部材も大型化が進行し、これに伴ってこれら
基板を収納する収納装置も大型化が懸念される。例え
ば、マスクの大型化は、これを収納する容器の大型化に
直結し、従って、この容器を収納するための収納装置も
容器数に対応して大型化してしまう。また、露光装置に
おいても、マスク、感光部材の大型化に伴って、これら
を保持するマスクステージおよび基板ステージの大きさ
が増してしまう。

【０００８】さらに、マスクの大型化は、マスクの厚さ
方向の収納装置寸法にも悪影響を及ぼしている。すなわ
ち、マスクの大型化による重量増加は、露光時の焦点方
向の変形量の増加となり、露光性能（解像力）の低下と
なって現れる。そのため、マスクの厚さを増やすこと
で、この変形量を抑制するという対策が採られるが、こ
れは収納装置内における容器の設置間隔に影響を及ぼし
てしまう。

【０００９】例えば、従来の収納装置では、容器の設置
間隔を次のような条件で設定している。マスク設置間隔＝マスク厚 …（１）＋ペリクルフレーム高さ …（２）＋搬送用アームのすくい上げ量 …（３）＋（容器壁厚×２） …（４）＋容器間の間隙 …（５）＋マスクと容器との間隔 …（６）（１）マスクの厚さ方向の寸法。（２）異物の付着を防止するために使用するペリクルを
保持するフレームの高さ。（３）容器からのマスクの着脱の際に必要な搬送アーム
の上昇量。（４）容器を構成する部材の厚さ。（５）隣接する容器同士が接触しないようにするための
隙間。（６）収納されたマスクと容器とが接触しないように設
ける隙間。

【００１０】このように、マスクの厚さが増すことによ
り、マスク設置間隔が増し、結果的にマスク収納装置お
よびこのマスク収納装置を備えた露光装置も大型化して
しまうという問題が発生する。露光装置の大型化は、床
強度や専有面積等の当該露光装置の設置条件に関しても
高額な投資をディスプレイメーカに課すことになるが、
製品競争力を維持する観点からも安直な大型化は許容さ
れず、各装置の小型化が重要課題となっていた。

【００１１】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、マスク等の基板が大型化してもこの基板を
コンパクトに収納できる基板収納装置および露光装置を
提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図８に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明の基板収納
装置は、複数の基板（Ｍ）を一方向に配列させて保持、
収納する基板収納装置（１０）であって、複数の基板
（Ｍ）を前記一方向にそれぞれ移動させる移動手段（１
３）を備えることを特徴とするものである。

【００１３】従って、本発明の基板収納装置では、基板
（Ｍ）を専用の容器に収納せずに基板（Ｍ）自体を保持
する。これにより、上記マスク設置間隔の内、容器に係
わる項目の厚さを減らすことができる。また、各基板
（Ｍ）毎に上記項目（３）の搬送用アームのすくい上げ
用スペースを設定するのではなく、例えば基板収納装置
として一つのみ設定すれば、搬送時、移動手段（１３）
により他の基板を移動させて、搬送対象となる基板
（Ｍ）に上記すくい上げ用スペースを設定することがで
き、他の基板用のすくい上げ用スペースを減らすことが
できる。

【００１４】また、本発明の露光装置は、マスク（Ｍ）
のパターンを感光部材（Ｐ）に露光する露光装置（１）
において、マスク（Ｍ）を収納するマスク収納装置（１
０）と、感光部材（Ｐ）を収納する感光部材収納装置と
の少なくともどちらか一方として、請求項１から５のい
ずれかに記載された基板収納装置（１０）が用いられる
ことを特徴とするものである。

【００１５】従って、本発明の露光装置では、マスク収
納ケース（１０）と感光部材収納装置との少なくともど
ちらか一方において、上記と同様に、容器の厚さに係わ
る分およびすくい上げ用スペースに係わる分の厚さを減
らすことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の基板収納装置およ
び露光装置の実施の形態を、図１ないし図８を参照して
説明する。ここでは、基板をマスク、感光部材をガラス
プレートとし、基板収納装置をマスク収納装置、露光装
置をマルチレンズスキャン方式とする場合の例を用いて
説明する。また、これらマスクおよびガラスプレートは
ＸＹ平面に沿って配置され、ＸＹ平面のうち走査方向を
Ｘ方向、Ｘ方向と直交するクロススキャン方向をＹ方向
とし、ＸＹ平面に直交する方向をＺ方向として説明す
る。

【００１７】図２は、露光装置１の平面図を示してい
る。また、図３は、露光装置１内部の外観斜視図であ
る。露光装置１は、露光装置本体２とマスク搬送部３と
プレート搬送部（不図示）とを主体として構成されてい
る。これら露光装置本体２、マスク搬送部３およびプレ
ート搬送部は、恒温且つ高清浄度に維持されたチャンバ
４内に配設されている（図３中、チャンバ４は不図
示）。

【００１８】露光装置本体２は、平面視矩形のマスク
（基板）Ｍとガラスプレート（感光部材）Ｐとを同期移
動して、マスクＭに形成された回路パターンをガラスプ
レートＰに露光するものであって、複数（図３では五
つ）の照明光学系５と、マスクＭを保持するマスクステ
ージ６と、複数（図３では五つ）の投影光学系７と、ガ
ラスプレートＰを保持するプレートステージ８とを主体
として構成されている。マスクステージ６とプレートス
テージ８とは、投影光学系７を挟むようにキャリッジ９
により、それぞれ下方から一体的に支持されている。

【００１９】各照明光学系５は、不図示の光源からの露
光光により、並列する複数の光路に位置するマスクＭ上
の異なる照明領域を照明するものである。各投影光学系
７は、マスクＭを透過した露光光をそれぞれガラスプレ
ートＰ上の異なる転写領域に、マスクＭの照明領域のパ
ターン像を結像するようになっている。

【００２０】マスク搬送部３は、マスク収納装置（基板
収納装置）１０と搬送装置１１とから概略構成されてい
る。マスク収納装置１０は、露光処理で使用するマスク
Ｍを収納するものであって、チャンバ（筐体）１２と該
チャンバ１２内に配設された保持機構（移動手段）１３
と不図示のバーコードリーダ（読み取り手段）とから概
略構成されている。

【００２１】チャンバ１２には、いずれも不図示の空気
清浄装置（空気清浄化手段）および温度調整装置（温度
調整手段）が設けられている。そして、これら両装置に
よってチャンバ１２の内部は、マスクＭへの異物の付着
防止、且つ一定温度が維持されるように、恒温の清浄空
気による強制空調が行われるようになっている。また、
チャンバ１２には、搬送装置１１に対向させて、図４に
示すように、開口部１４と、該開口部１４を開閉する開
閉扉１５とが設けられている。

【００２２】保持機構１３は、マスクＭを鉛直方向であ
るＺ方向（一方向）に複数（図４では七段）配列させて
保持するものであって、図１に示すように、Ｚ方向に延
在する複数のボールネジ（軸部材）１６と、該ボールネ
ジ１６に螺合するナット部材（移動部材）１７と、該ナ
ット部材１７に取り付けられたＸ方向に延在する長尺の
保持部材１８と、サーボモータ等を有する駆動部１９と
から構成されている。

【００２３】ボールネジ１６は、Ｙ方向にマスクＭの幅
よりも大きい間隔をあけて配置された一対が組を成し、
この組がＸ方向に沿って一定のピッチで複数（図では七
組）配置されている（図１に示すように、＋Ｘ方向から
順に１６ａ、１６ｂ、…、１６ｇとする）。各ボールネ
ジ１６は、Ｚ方向に沿った軸線周りに回転自在の構成と
なっている。また、一対のボールネジ１６の内、−Ｙ方
向側（図５中右側）のボールネジ１６には右ネジが形成
され、＋Ｙ方向側（同左側）のボールネジ１６には左ネ
ジが形成されている。

【００２４】ナット部材１７は、各ボールネジ１６に螺
合する雌ネジを有し、各ボールネジ１６に対して一つず
つ配置されている。これらのナット部材１７は、ボール
ネジ１６が軸線周りに回転したときに、その回転方向に
応じて＋Ｚ方向または−Ｚ方向に自在に移動するように
ボールネジ１６に支持されている。また、ナット部材１
７は、組を成すボールネジ１６に対応して各組の高さが
同一になるように、且つ、図４に示すように、＋Ｘ方向
から−Ｘ方向（右側から左側）へ向けて順次高さが低く
なるようにボールネジ１６に支持されている（図４に示
すように、＋Ｘ方向から順に１７ａ、１７ｂ、…、１７
ｇとする）。

【００２５】保持部材１８は、組を成すナット部材１７
のそれぞれからチャンバ１２の内側へ向けて延出し、こ
れら一対の保持部材１８で一枚のマスクＭのＹ方向両端
を下方から支持するものである（ナット部材１７ａ〜１
７ｇに対応して１８ａ〜１８ｇとする）。そして、ボー
ルネジ１６ａ〜１６ｇ、ナット部材１７ａ〜１７ｇ、保
持部材１８ａ〜１８ｇが、複数のマスクＭのそれぞれに
対応して組を成す構成になっている。また、マスクＭを
収納するためのスロットＳ（Ｓａ〜Ｓｇ）は、上記各組
に対応して、各保持部材１８ａ〜１８ｇの上部に、隣り
合う保持部材との間で形成されるようになっている（た
だし、スロットＳａについては、上部に隣り合う保持部
材はない）。

【００２６】駆動部１９は、ボールネジ１６を回転させ
ることでナット部材１７をＺ方向に移動させるものであ
って、ボールネジ１６ａ〜１６ｇのそれぞれを個別に、
且つ正逆回転方向切替自在に回転駆動を与えるようにな
っている。駆動部１９には、制御部２０が接続されてい
る。制御部２０は、駆動部１９に対してボールネジ１６
の回転方向および回転量に関する指示を与えるものであ
る。

【００２７】バーコードリーダは、チャンバ１２の上方
に配置され、マスク収納装置１０に対してマスクＭが搬
送される際に、図１に示すように、当該マスクＭの照明
領域外の上面に貼設もしくは描画されたバーコード（識
別部）２１を読み取り、読み取った結果を制御部２０に
出力するものである。このバーコード２１には、当該マ
スクＭの回路パターンを識別するための情報が記されて
いる。

【００２８】搬送装置１１は、後述するマスク容器装填
部２３と、マスク収納装置１０と、露光装置本体２のマ
スクステージ６との間でマスクＭを搬送するものであっ
て、マスクＭを吸着するための搬送アーム（搬送部）２
２を有している。搬送アーム２２は、ＸＹ平面に沿った
水平方向およびＺ方向に沿った鉛直方向に移動自在、且
つＺ軸周りに回転自在とされるとともに、マスク収納装
置１０のチャンバ１２に設けられた開閉扉１５を開閉す
る開閉機構（不図示）を有している。

【００２９】また、搬送アーム２２の上面には、マスク
Ｍを真空吸着するための空気穴（不図示）が設けられて
いる。この空気穴は、不図示の電磁弁を介して露光装置
本体２の真空系統に接続されている。そして、この電磁
弁を制御して、搬送アーム２２上に移載したマスクＭを
吸着することにより、搬送中のマスクＭの脱落を回避す
ることができるようになっている。この搬送アーム２２
の駆動、マスクＭに対する真空吸着および上記バーコー
ドリーダは、上記制御部２０によって統括制御されてい
る。

【００３０】一方、図２に示すように、搬送装置１１を
挟んで露光装置本体２の反対側のチャンバ４側面には、
マスク容器装填部２３が設けられている。マスク容器装
填部２３は、露光処理に用いるマスクＭを内蔵する専用
の容器２４が装填されるものである。容器２４には、開
口部と、該開口部を開閉する扉（いずれも不図示）とが
設けられている。この扉は、搬送アーム２２に設けられ
た開閉機構によって開閉するものである。容器２４は、
マスクＭをマスク収納装置１０へ収納するまでの間に、
該マスクＭに異物が付着することを防止する目的で使用
されるものであって、扉がチャンバ４内に臨むように装
填される。

【００３１】マスク容器装填部２３の近傍には、マスク
収納装置１０内部のマスクＭの収納状況を表示する表示
盤（不図示）と、マスク収納装置１０へのマスクＭの収
納、回収を指示するための操作盤２５とが設置されてい
る。操作盤２５には、スロット番号を入力する数値入力
用のテンキー、および収納、回収を指示するためのボタ
ンが配置されている。操作盤２５からの操作結果は、制
御部２０に出力されるようになっている。

【００３２】プレート搬送部は、コータ・デベロッパ等
の外部装置と、露光装置本体２のプレートステージ８と
の間でガラスプレートＰを搬送するものである。なお、
ガラスプレートＰを複数枚収納する不図示のキャリア
（カセット）をチャンバ１２内に配置する場合、ガラス
プレートＰは、上記マスクＭと同様に、専用の容器に入
れられることなく、直接キャリア内に収納する構成にす
る。

【００３３】上記の構成の基板収納装置および露光装置
の内、まず保持機構１３の作用について以下に説明す
る。図５に示すスロットＳｂ、Ｓｅのように、マスクＭ
が収納されていないスロットＳの配置間隔は、隣り合う
上方の保持部材１８と干渉しない程度の微小隙間Ｌ１に
設定する。また、スロットＳａを除きマスクＭを収納す
るスロットＳの配置間隔は、次の条件で設定される。スロット間隔Ｌ２＝マスク厚＋保持部材１８、ペリク
ルフレーム２６の内、厚さの大きい方とマスクＭとの間
の隙間（隣り合う上方のスロットにマスクＭが収納され
ていないときは、保持部材１８とマスクＭとの間の隙
間）

【００３４】一方、スロットＳａは、チャンバ１２の上
壁との間隔が次の条件で設定される。スロット間隔＝マスク厚＋マスクとチャンバ１２の上
壁との間の隙間＋他のスロットの間隔増加分（マスクＭ
を収納していないスロットにマスクＭを収納した際に増
加する間隔）

【００３５】そして、制御部２０は、スロットＳａ〜Ｓ
ｇがマスクＭの収納の有無に応じて上記配置間隔になる
ように駆動部１９に指示を出す。駆動部１９は、指示に
応じて各スロットＳａ〜Ｓｇを形成する組のボールネジ
１６を対でそれぞれ互いに逆方向に回転させる。これに
より、回転するボールネジ１６に螺合するナット部材１
７を介して保持部材１８が、ボールネジ１６の回転方向
に応じて上昇または下降することで、隣り合う保持部材
との間に所定の間隔を有するように移動する。

【００３６】続いて、マスクＭをマスク収納装置１０の
スロットＳｂに収納した後に、スロットＳｃからマスク
Ｍを取り出して露光装置本体２へ搬送する動作について
説明する。＜マスクＭの容器２４からの取り出し＞まず、マスクＭ
を内蔵する容器２４をマスク容器装填部２３に装填す
る。オペレータは、表示盤によってマスク収納装置１０
内の空きスロット（保持部材がマスクを保持していない
組）の番号を確認し、操作盤２５からマスクＭを収納す
べきスロット番号（ここでは、スロットＳｂ）および収
納実行の指示を入力する。

【００３７】これにより、制御部２０は、搬送装置１１
の搬送アーム２２を操作して容器２４内のマスクＭに対
する取り出し動作を行う。すなわち、まず、制御装置２
０は、容器２４の扉に搬送アーム２２を対向させるとと
もに、容器２４内のマスクＭの下面と搬送アーム２２の
上面とが干渉しない位置に搬送アーム２２をＺ方向に移
動させる。

【００３８】次に、制御部２０は、搬送アーム２２の開
閉機構により容器２４の扉を開けた後、搬送アーム２２
を容器２４内に進入させるとともに、搬送アーム２２が
マスクＭを保持する位置になるように−Ｙ方向に移動さ
せる。そして、搬送アーム２２を＋Ｚ方向に上昇させ、
マスクＭを搬送アーム２２上に載置する。このとき、搬
送アーム２２は、空気穴においてマスクＭを真空吸着し
て固定する。この後、搬送アーム２２は、マスクＭが容
器２４から完全に取り出される位置まで＋Ｙ方向に退避
するとともに、開閉機構により容器２４の扉を閉じる。
以上の動作により、マスクＭは、搬送アーム２２により
容器２４内から取り出される。

【００３９】＜マスク収納装置１０へのマスクＭの収容
＞制御部２０は、搬送アーム２２をマスク収納装置１０
へ進入させるに先だって、保持機構１３を作動させる。
すなわち、制御部２０は、駆動装置１９に指示を出し
て、図６に示すように、スロットＳｂの間隔Ｌ１が間隔
Ｌ２に保持部材１８ｂとマスクＭの下面とが干渉しない
量を加えた距離に拡がるようにボールネジ１６ａ、ナッ
ト部材１７ａを介して保持部材１８ａを上昇させる。な
お、スロットＳｂの上方に複数のスロットが配設されて
いるときには、両スロットを形成する複数のナット部材
および保持部材を同時に上昇させる。

【００４０】次に、制御部２０は、搬送アーム２２の開
閉機構によってチャンバ１２の開閉扉１５を開ける。そ
して、制御装置２０は、スロットＳｂに搬送アーム２２
を対向させるとともに、保持するマスクＭの下面と保持
部材１８ｂの上面とが干渉しない位置に搬送アーム２２
をＺ方向に移動させる。この位置から搬送アーム２２
は、＋Ｘ方向に移動してマスク収納装置１０内に進入
し、マスクＭの載置位置で停止するとともに、マスクＭ
に対する真空吸着を解除する。

【００４１】次に、制御装置２０は、搬送アーム２２の
下面と、スロットＳｃに収納されているマスクＭの上面
とが接触しない位置まで搬送アーム２２をＺ方向に下降
させることで、図７に示すように、マスクＭを保持部材
１８ｂ上に移載する。なお、スロットＳｃにマスクＭが
収容されていない場合は、マスクＭが収容されている場
合に対してさらに間隔Ｌ１だけ隙間があるため、マスク
Ｍの搬送に支障を来すことはない。この後、制御部２０
は、搬送アーム２２をチャンバ１２に干渉しない位置ま
で−Ｘ方向に退避させた後に、開閉機構によりチャンバ
１２の開閉扉１５を閉じる。

【００４２】以上の動作により、マスクＭは、搬送アー
ム２２からマスク収納部１０のスロットＳｂに収納され
る。なお、搬送アーム２２の搬入時、バーコードリーダ
がマスクＭに貼設されたバーコード２１を読み取り、読
み取った結果を制御部２０に出力する。制御部２０は、
マスクＭの種類およびこのマスクＭがスロットＳｂに収
納されたことを記憶するとともに、表示盤に表示させ
る。

【００４３】＜マスク収納装置１０からのマスクＭの取
り出し＞マスクＭをマスク収納装置１０から露光装置本
体２へ搬送する際や、マスク収納装置１０から容器２４
へ回収する際の動作であるマスク収納装置１０からのマ
スクＭの取り出しについて説明する。（ここでは、図７
に示すスロットＳｃに収容されているマスクＭを取り出
すものとする。）

【００４４】まず、制御部２０は、搬送アーム２２をマ
スク収納装置１０へ進入させるに先だって、保持機構１
３を作動させる。すなわち、制御部２０は、駆動装置１
９に指示を出して、スロットＳｃを含めた当該スロット
Ｓｃよりも上方に位置するスロットＳａ〜Ｓｃ全体が＋
Ｚ方向に微小量上昇するように、ボールネジ１６ａ〜１
６ｃを回転させる。

【００４５】これにより、保持部材１８ａ〜１８ｃが上
昇し、マスク収納装置１０内へ進入する搬送アーム２２
の下面とスロットＳｄに収納されているマスクＭの上
面、および搬送アーム２２の上面とスロットＳｃに収納
されているマスクＭの下面（実際には、ペリクルフレー
ム２６の下面）とが干渉することを回避することができ
る。

【００４６】次に、制御部２０は、駆動装置１９に指示
を出して、搬送アーム２２がスロットＳｃ内のマスクＭ
を保持して上昇した際にも、当該マスクＭの上面がスロ
ットＳｂ内のマスクＭの下面（実際には、ペリクルフレ
ーム２６の下面）と干渉しない位置まで、スロットＳｃ
よりも上方に位置するスロットＳａ、Ｓｂが＋Ｚ方向に
上昇するようにボールネジ１６ａ、１６ｂを回転させ
る。

【００４７】これにより、保持部材１８ａ、１８ｂが上
昇し、搬送アーム２２がスロットＳｃ内のマスクＭを保
持して＋Ｚ方向に上昇した際、およびマスクＭを保持し
ながら−Ｘ方向に退避した際に、当該マスクＭの上面と
スロットＳｂに収容されたマスクＭの下面（ペリクルフ
レーム２６の下面）とが干渉することを回避できる。保
持機構１３の作動が完了すると、制御部２０は、搬送ア
ーム２２の開閉機構によりチャンバ１２の開閉扉１５を
開ける。

【００４８】続いて、制御装置２０は、スロットＳｃに
搬送アーム２２を対向させるとともに、該搬送アーム２
２の上面とスロットＳｃのマスクＭの下面とが干渉しな
い位置に搬送アーム２２をＺ方向に移動させる。この位
置から搬送アーム２２は、＋Ｘ方向に移動してマスク収
納装置１０内に進入し、マスクＭの載置位置で停止す
る。

【００４９】ここで、制御装置２０は、搬送アーム２２
の上面にマスクＭが載置される位置まで当該搬送アーム
２２を＋Ｚ方向に上昇させ、マスクＭを真空吸着する。
この後、制御部２０は、マスクＭがチャンバ１２に干渉
しない位置まで搬送アーム２２を−Ｘ方向に退避させた
後、搬送アーム２２の開閉機構によりチャンバ１２の開
閉扉１５を閉じる。

【００５０】以上の動作により、マスクＭは、搬送アー
ム２２によりマスク収納装置１０内から取り出される。
なお、マスクＭの搬出時、バーコードリーダがマスクＭ
に貼設されたバーコード２１を読み取り、読み取った結
果を制御部２０に出力する。制御部２０は、マスクＭの
種類が所定のものであるかを照合するとともに、マスク
ＭがスロットＳｃから搬出されたことを記憶する。

【００５１】＜露光装置本体２へのマスクＭの搬送＞マ
スクＭが所定通りである場合、制御部２９は、搬送アー
ム２２を露光装置本体２へ対向させる。そして、制御部
２０は、搬送アーム２２を＋Ｙ方向に移動させてマスク
Ｍがマスクステージ６の上方に位置した後に、搬送アー
ム２２を−Ｚ方向に下降させる。マスクＭがマスクステ
ージ６上に載置されると、制御部２０はマスクＭに対す
る真空吸着を解除し、搬送アーム２２をマスクステージ
６上から退避させる。

【００５２】＜容器２４へのマスクＭの回収＞マスク収
納装置１０からマスクＭを取り出した後、容器２４へ回
収する場合は、先ずオペレータが、マスクを内蔵しない
状態の空の容器２４をマスク容器装填部２３に装填す
る。そして、オペレータは、表示盤に表示されるマスク
収納装置１０内の収納状況から所望のスロットＳの番号
を選択し、この番号と回収指示を操作盤２５に入力す
る。

【００５３】マスク収納装置１０からマスクＭを取り出
した後、制御部２０は、容器２４の扉に搬送アーム２２
を対向させるとともに、容器２４内のマスク保持部材
（不図示）と搬送アーム２２に吸着保持されたマスクＭ
（ペリクルフレーム２６）の下面とが干渉しない位置に
搬送アーム２２をＺ方向に移動させる。

【００５４】次に、制御部２０は、搬送アーム２２の開
閉機構により容器２４の扉を開けた後、マスクＭを吸着
保持したまま搬送アーム２２を−Ｙ方向に移動して容器
２４内に進入させるとともに、マスク保持部材の所定位
置にマスクＭを保持させる位置で停止させる。ここで、
制御部２０は、電磁弁を制御して搬送アーム２２上のマ
スクＭへの吸着を解除する。

【００５５】この後、制御部２０は、搬送アーム２２を
下降させて、マスク保持部材上にマスクＭを移載する。
そして、搬送アーム２２が容器２４と干渉しない位置ま
で＋Ｙ方向に退避した後、開閉機構を用いて容器２４の
扉を閉じる。以上の動作により、マスク収納装置１０内
のマスクＭを容器２４に回収することができる。

【００５６】なお、露光装置本体２のマスクステージ６
へ搬送され、マスクＭとガラスプレートＰとのアライメ
ントが行われると露光処理が実施される。すなわち、キ
ャリッジ９がＸ方向に移動することにより、マスクステ
ージ６とプレートステージ８とが投影光学系７に対して
一体的に移動する。これにより、照明光学系５によって
露光光を照明されたマスクＭ上の照明領域のパターン
が、投影光学系７を介して逐次、ガラスプレートＰ上の
転写領域に投影転写される。

【００５７】本実施の形態の基板収納装置では、制御部
２０が保持機構１３を操作することで、マスクＭの搬送
時に搬送アーム２２のすくい上げ量分の隙間を各スロッ
ト毎に形成することができるので、マスクＭの搬送を行
わないときに各スロットの間隔を、搬送アーム２２のす
くい上げ量を含まないように設定できるとともに、マス
クＭを収納しないスロットの間隔を隣り合う保持部材１
８と干渉しない程度の微小隙間Ｌ１に設定できるので、
マスクＭが大型化してもマスク収納装置１０のＺ方向の
高さを小さくすることができる。従って、このマスク収
納装置１０を備えた露光装置１も、その大きさを小さく
することができ、これに伴って、露光装置１の設置条件
に対しても多額の投資を行う必要がなくなるという効果
が得られる。

【００５８】また、本実施の形態の基板収納装置では、
空気清浄装置および温度調整装置を備えたチャンバ１２
内にマスクＭを収納するので、マスクＭを専用の容器に
収容することなく直接収納することが可能になり、容器
の壁厚およびマスクＭと容器との隙間も予め設定する必
要がなくなり、マスク収納装置１０のＺ方向の高さを一
層小さくすることができる。

【００５９】さらに、本実施の形態の基板収納装置で
は、バーコードリーダがマスクＭに貼設もしくは描画さ
れたバーコード２１を読み取るので、装置内に収納する
マスクＭおよび装置から搬出されるマスクＭの種類を確
実に識別することができる。そのため、このマスク収納
装置１０を備えた露光装置１では、露光処理を行うため
に露光装置本体２へ搬送するマスクＭを誤認することを
防止できる。また、バーコードリーダが読み取った結果
を表示盤に表示させているので、オペレータはマスクＭ
の回収指示の際に、回収対象となるマスクＭが収納され
ているスロットを容易に認識することができる。

【００６０】また、本実施の形態の基板収納装置では、
ボールネジ１６を回転して一対の保持部材１８をＺ方向
に移動させる際に、ボールネジ１６の回転方向が逆にな
る構成にしてあるので、ボールネジ１６の回転により発
生する反力を相殺することができる。

【００６１】なお、上記実施の形態において、マスク収
納装置１０に保持機構１３を設ける構成としたがこれに
限定されるものではなく、例えば、ガラスプレートＰを
収納するためのプレート収納装置（感光部材収納装置）
に保持機構１３を設ける構成や、これらマスク収納装置
１０、プレート収納装置の双方に設ける構成であっても
よい。

【００６２】また、上記実施の形態において、マスクＭ
が鉛直方向に配列され、保持部材１８がこの鉛直方向に
移動自在としたが、特に大型の液晶表示デバイス用のガ
ラスプレートを製造する際には、マスクとガラスプレー
トとを鉛直方向に沿って配置するのに合わせて、図８に
示すように、マスクＭ（またはガラスプレートＰ）を倒
伏しない程度に傾斜させた略鉛直に複数保持し、各マス
クＭ（またはガラスプレートＰ）を保持する保持部材１
８をそれぞれ水平方向に移動させるような構成を採用し
てもよい。

【００６３】また、上記実施の形態では、露光装置本体
２、マスク収納装置１０およびマスク容器装填部２３間
の搬送を単一の搬送装置１１で行っているが、複数の搬
送装置を配置し、それぞれの搬送装置が並行して作動す
る構成にすることで、搬送時間を短縮することが可能に
なり、生産効率を向上させることができる。

【００６４】さらに、上記実施の形態では、オペレータ
がマスク収納装置１０内の空きスロットの番号を確認
し、操作盤２５から入力する構成としたが、例えば、オ
ペレータの収納実行の指示に基づき、制御部２０が自動
的に空きスロットを判定するような構成であってもよ
い。

【００６５】また、上記実施の形態では、マスク収納装
置１０に対するマスクＭの受け渡しの際に、搬送アーム
２２を上下動させる構成としているが、これに限定され
ることなく、例えば、保持機構１３の作動により、搬送
アーム２２の位置に合わせて保持部材１８が上下方向に
移動するような構成であってもよい。

【００６６】なお、上記実施の形態では、識別部をバー
コード２１とし、読み取り部をバーコードリーダとした
が、例えば、識別部を文字、数字とし、読み取り部をＯ
ＣＲ（ＯｐｔｉｃａｌＣｈａｒａｃｔｅｒＲｅａｄ
ｅｒ）等の光学式読み取り装置としてもよい。同様に、
識別部を磁気テープとし、読み取り部を磁気ヘッドとし
てもよく、さらに、識別部としてバーコードの代わり
に、横、縦の両方向に上方を持つ２次元コードを使用し
てもよい。

【００６７】なお、基板としては、液晶表示デバイス用
のマスクＭおよびガラスプレートＰのみならず、半導体
デバイス用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミ
ックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまた
はレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が適
用される。

【００６８】露光装置１としては、マスクＭとガラスプ
レートＰとを同期移動してマスクＭのパターンをガラス
プレートＰに露光するステップ・アンド・スキャン方式
の走査型露光装置（スキャニング・ステッパー）に限ら
ず、マスクＭとガラスプレートＰとを静止した状態でマ
スクＭのパターンを露光し、ガラスプレートＰを順次ス
テップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の露
光装置（ステッパー）にも適用することができる。

【００６９】露光装置１の種類としては、上記液晶表示
デバイス製造用のみならず、半導体製造用の露光装置
や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはマス
クＭなどを製造するための露光装置などにも広く適用で
きる。

【００７０】また、照明光学系５の光源として、水銀ラ
ンプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４
０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシ
マレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９
３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎｍ）のみならず、Ｘ線
や電子線などの荷電粒子線などを用いることができる。
例えば、電子線を用いる場合には、電子銃として熱電子
放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ₆）、タンタ
ル（Ｔａ）を用いることができる。また、ＹＡＧレーザ
や半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。

【００７１】投影光学系７の倍率は、等倍系のみなら
ず、縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影
光学系７としては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用
いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過
する材料を用い、Ｆ₂レーザを用いる場合は反射屈折系
または屈折系の光学系にし（マスクＭも反射型タイプの
ものを用いる）、また電子銃を用いる場合には光学系と
して電子レンズおよび偏向器からなる電子光学系を用い
ればよい。なお、電子線が通過する光路は、真空状態に
することはいうまでもない。また、投影光学系７を用い
ることなく、マスクＭとガラスプレートＰとを密接させ
てマスクＭのパターンを露光するプロキシミティ露光装
置にも適用することができる。

【００７２】プレートステージ８やマスクステージ６に
リニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いた
エア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を
用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、各ス
テージ６，８は、ガイドに沿って移動するタイプでもよ
く、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよ
い。

【００７３】プレートステージ８の移動により発生する
反力は、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃
がしてもよい。マスクステージ６の移動により発生する
反力は、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃
がしてもよい。

【００７４】複数の光学素子から構成される照明光学系
５および投影光学系７をそれぞれ露光装置本体に組み込
んでその光学調整をするとともに、多数の機械部品から
なるマスクステージ６やプレートステージ８を露光装置
本体２に取り付けて配線や配管を接続し、更に総合調整
（電気調整、動作確認等）をすることにより本実施の形
態の露光装置１を製造することができる。なお、露光装
置１の製造は、温度およびクリーン度等が管理されたク
リーンルームで行うことが望ましい。

【００７５】液晶表示素子や半導体デバイス等のデバイ
スは、各デバイスの機能・性能設計を行うステップ、こ
の設計ステップに基づいたマスクＭを製作するステッ
プ、ガラスプレートＰ、ウエハ等を製作するステップ、
前述した実施の形態の露光装置１によりマスクＭのパタ
ーンをガラスプレートＰ、ウエハに露光するステップ、
各デバイスを組み立てるステップ、検査ステップ等を経
て製造される。

【００７６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る基
板収納装置は、移動手段が複数の基板を、該基板の配列
方向にそれぞれ移動させる構成となっている。これによ
り、この基板収納装置では、基板の搬送を行わないとき
に各スロットの間隔を、搬送装置のすくい上げ量を含ま
ないように設定できるとともに、基板を収納しないスロ
ットの間隔を微小隙間に設定できるので、基板が大型化
しても基板配列方向の高さを小さくすることができると
いう効果が得られる。

【００７７】請求項２に係る基板収納装置は、移動手段
が軸部材と、軸部材に移動自在に支持される移動部材
と、移動部材に設けられて基板を保持する保持部材と、
移動部材を移動させる駆動部とを備える構成となってい
る。これにより、この基板収納装置では、基板の搬送を
行う際に駆動部によって所定の移動部材を軸部材に沿っ
て移動させることで、搬送装置のすくい上げ量を形成で
きるので、基板の搬送を行わないときに各スロットの間
隔を、上記すくい上げ量を含まないように設定できると
ともに、基板を収納しないスロットの間隔を微小隙間に
設定できるので、基板が大型化しても基板配列方向の高
さを小さくすることができるという効果が得られる。

【００７８】請求項３に係る基板収納装置は、読み取り
手段が基板に貼設または描画された識別部を読み取る構
成となっている。これにより、この基板収納装置では、
装置内に収納する基板および装置から搬出される基板の
種類を確実に識別できるという効果が得られる。

【００７９】請求項４に係る基板収納装置は、温度調整
手段および空気清浄化手段を備えた筐体内に収容される
構成となっている。これにより、この基板収納装置で
は、基板を専用の容器を介さずに直接収納することが可
能になり、容器の壁厚および基板と容器との隙間も予め
設定する必要がなくなり、基板収納装置の基板配列方向
の高さを一層小さくすることができるという効果が得ら
れる。

【００８０】請求項５に係る基板収納装置は、制御部
が、基板の搬送時に隣り合う基板が所定間隔をあけるよ
うに移動手段を制御する構成となっている。これによ
り、この基板収納装置では、基板を搬送しないときに各
スロットの間隔を、搬送装置のすくい上げ量を含まない
ように設定できるとともに、基板を収納しないスロット
の間隔を微小隙間に設定できるので、基板が大型化して
も基板配列方向の高さを小さくすることができるという
効果が得られる。

【００８１】請求項６に係る露光装置は、マスクを収納
するマスク収納装置と、感光部材を収納する感光部材収
納装置の少なくともどちらか一方に請求項１から５に記
載された基板収納装置が用いられる構成となっている。
これにより、この露光装置では、装置内にマスク収納装
置と感光部材収納装置の少なくとも一方を配置しても、
その大きさを小さくすることができ、これに伴って、露
光装置の設置条件に対しても多額の投資を行う必要がな
くなるという効果が得られる。

【００８２】請求項７に係る露光装置は、搬送部が基板
収納装置と露光装置本体との間で基板を搬送し、制御部
が、搬送部の位置に対応して隣り合う基板が所定間隔を
あけるように移動手段を制御する構成となっている。こ
れにより、この露光装置では、基板を搬送しないときに
各スロットの間隔を、搬送装置のすくい上げ量を含まな
いように設定できるとともに、基板を収納しないスロッ
トの間隔を微小隙間に設定でき、基板収納装置を小さく
できるので、基板が大型化しても露光装置は大型化せ
ず、これに伴って、露光装置の設置条件に対しても多額
の投資を行う必要がなくなるという効果が得られる。

【００８３】請求項８に係る露光装置は、読み取り手段
が基板に貼設または描画された識別部を読み取る構成と
なっている。これにより、この露光装置では、露光処理
を行うために露光装置本体へ搬送する基板を誤認するこ
とを防止できる。また、読み取り手段が読み取った結果
を表示盤に表示させることもできるので、オペレータは
基板の回収指示の際に、回収対象となる基板が収納され
ているスロットを容易に認識できるという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、マス
ク収納装置を構成する保持機構の外観斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態を示す図であって、マス
ク収納装置を備える露光装置の平面図である。

【図３】同露光装置内部の外観斜視図である。

【図４】本発明の実施の形態を示す図であって、保持
機構を有するマスク収納装置の右側面図である。

【図５】同マスク収納装置の正面図である。

【図６】同マスク収納装置にマスクを収納する際の保
持機構の動作を説明する説明図である。

【図７】同マスク収納装置にマスクを収納する際の保
持機構の動作を説明する説明図である。

【図８】本発明の別の実施の形態を示す図であって、
略鉛直方向に沿ったマスクを保持するマスク収納装置の
部分正面図である。

【符号の説明】

Ｍマスク（基板）Ｐガラスプレート（感光部材）１露光装置１０マスク収納装置（基板収納装置）１２チャンバ（筐体）１３保持機構（移動手段）１６ボールネジ（軸部材）１７ナット部材（移動部材）１８保持部材１９駆動部２０制御部２１バーコード（識別部）２２搬送アーム（搬送部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の基板を一方向に配列させて保持、
収納する基板収納装置であって、前記複数の基板を前記一方向にそれぞれ移動させる移動
手段を備えることを特徴とする基板収納装置。
【請求項２】請求項１記載の基板収納装置において、前記移動手段は、前記一方向に沿って延在する軸部材
と、該軸部材に前記一方向に移動自在に支持される移動部材
と、該移動部材に設けられ前記基板を保持する保持部材と、該移動部材を前記一方向に移動させる駆動部とを備え、前記軸部材と移動部材と保持部材とは、前記複数の基板
のそれぞれに対応して設けられることを特徴とする基板
収納装置。
【請求項３】請求項１または２記載の基板収納装置に
おいて、前記基板に貼設または描画された識別部を読み取る読み
取り手段を備えることを特徴とする基板収納装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の基板
収納装置において、温度調整手段および空気清浄化手段を備えた筐体内に収
容されることを特徴とする基板収納装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の基板
収納装置において、前記基板の搬送時に、隣り合う基板が所定間隔をあける
ように前記移動手段を制御する制御部を備えることを特
徴とする基板収納装置。
【請求項６】マスクのパターンを感光部材に露光する
露光装置において、前記マスクを収納するマスク収納装置と、前記感光部材
を収納する感光部材収納装置との少なくともどちらか一
方として、請求項１から５のいずれかに記載された基板
収納装置が用いられることを特徴とする露光装置。
【請求項７】請求項６記載の露光装置において、前記一方向に移動自在、且つ前記基板収納装置と露光装
置本体との間で前記基板を搬送する搬送部と、該搬送部を所定位置に移動させるとともに、該所定位置
に対応して隣り合う前記基板が所定間隔をあけるように
前記移動手段を制御する制御部とを備えることを特徴と
する基板収納装置。
【請求項８】請求項６または７記載の露光装置におい
て、前記基板に貼設または描画された識別部を読み取る読み
取り手段を備えることを特徴とする露光装置。