JP2003045931A

JP2003045931A - 露光装置

Info

Publication number: JP2003045931A
Application number: JP2001230727A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kikuchi; 秀和菊地
Original assignee: Nikon Corp; Sendai Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp; Sendai Nikon Corp
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2003-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】インラインにて接続された基板処理装置との
間で基板を搬送する際に、そのスループットを向上させ
る【解決手段】バッファユニット２９が、Ｃ／Ｄ２００
から搬入される未露光のウエハ及びＣ／Ｄに戻される露
光済みのウエハを多数枚同時に収容可能となっている。
このため、Ｃ／Ｄ側（インライン・インタフェース部を
含む）と露光装置本体２１側との間で処理能力に差が生
じても、同時に多数枚のウエハをバッファユニット２９
に一時保管することにより、待ち時間、すなわち時間の
ロスがないようにすることが可能である。従って、イン
ラインにて接続された基板処理装置との間で基板を搬送
する際に、そのスループットを向上させることができ
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、露光装置に係り、
特にコータ・デベロッパ等の基板処理装置にインライン
にて接続される露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、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主として用いら
れており、近時においては、これらの露光装置の露光用
の光源としてＫｒＦエキシマレーザあるいはＡｒＦエキ
シマレーザなどのエキシマレーザが比較的多く用いられ
るようになってきた。また、近時においては、これらの
露光装置を、ウエハに対するレジスト塗布、及び露光後
（パターン転写後）のウエハの現像を行うコータ・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たリソグラフィシステム
が主流となりつつある。これは、リソグラフィ工程で
は、レジスト塗布、露光、現像の各処理が一連の処理と
して行われ、いずれの処理工程においても装置内への塵
等の侵入を防止する必要があるとともに上記の一連の処
理を出来るだけ効率良く行う等のためである。

【０００３】インラインにてＣ／Ｄと露光装置本体のウ
エハステージとの間でウエハを搬送する運用の場合、ウ
エハの搬送は、大略次のような手順で行われていた。

【０００４】Ｃ／Ｄ側から直接あるいはインライン・イ
ンタフェース部を介して搬送系により未露光のウエハ
が、露光装置のウエハ搬送系の大部分が収容されたロー
ダチャンバ内のＣ／Ｄ側寄りの位置に設置されたインラ
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）に搬入され
る。そして、ウエハ搬送系を構成するロボットにより、
その搬入されたウエハがインラインＩ／Ｆ・ロードアー
ムから取り出され、以後、ウエハ搬送系により所定の手
順及び経路に従ってウエハステージまで搬送される。

【０００５】一方、露光が終了した露光済みのウエハ
は、ウエハ搬送系により搬送され、上記ロボットに受け
渡される。そして、ロボットにより、インライン・イン
タフェース・アンロードアーム（以下、「インラインＩ
／Ｆ・アンロードアーム」と略述する）に搬入される。
そして、インラインＩ／Ｆ・アンロードアームに搬入さ
れた露光済みのウエハは、インライン・インタフェース
部又はＣ／Ｄ側の搬送系により、インラインＩ／Ｆ・ア
ンロードアームから搬出される。この他、露光済みのウ
エハが、ウエハ搬送系を構成するアンロードテーブルか
らインラインＩ／Ｆ・アンロードアームに渡されるもの
も知られている（国際公開ＷＯ００／０２２３９号公報
参照）。

【０００６】図４には、上記国際公開公報にも開示され
る、Ｃ／Ｄ側（インライン・インタフェース部を含む）
と露光装置との接点として露光装置内部に配置されるイ
ンラインＩ／Ｆ・ロードアーム１３０及びインラインＩ
／Ｆ・アンロードアーム１３８が、露光装置内部のロボ
ット１３２とともに、側面図にて示されている。この図
４において、紙面手前側がインライン・インタフェース
部側（Ｃ／Ｄ側）であり、紙面奥側が露光装置の内部側
である。この図４からもわかるように、露光済みのウエ
ハＷ’が載置されるインラインＩ／Ｆ・アンロードアー
ム１３８の上方に未露光のウエハＷが載置されるインラ
インＩ／Ｆ・ロードアーム１３０が配置されていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、インライン・インタフェース部側（Ｃ／Ｄ
側）との接点が、それぞれ各１つのインラインＩ／Ｆ・
ロードアーム１３０、インラインＩ／Ｆ・アンロードア
ーム１３８によって構成されていたことから、インライ
ン・インタフェース部からのウエハの搬送スループット
と露光装置のスループットとに差が生じれば、どちらか
遅い方に合わせる必要があった。このため、いずれかの
装置の側に、待ち時間が生じ、その分、スループットが
遅くなってしまう。特に、同一のロボット・アームによ
りインラインＩ／Ｆ・ロードアーム１３０からの未露光
のウエハの搬出とインラインＩ／Ｆ・アンロードアーム
１３８に対する露光済みのウエハの搬入とを行う露光装
置では、インライン側のウエハの搬送のスループットよ
りも露光装置側の処理能力が高く、スループットが早い
場合には、インラインＩ／Ｆ・アンロードアーム１３８
上に先にアンロードした露光済みのウエハが滞っている
ために、次の露光済みのウエハをロボット・アームから
インラインＩ／Ｆ・アンロードアーム１３８に渡すこと
が出来ず、その結果、次の未露光のウエハをロボット・
アームによりインラインＩ／Ｆ・ロードアーム１３０か
ら取り出す動作ができないという事態が生じることがあ
った。

【０００８】また、半導体素子の高集積化に伴ない回路
パターンが微細化し、露光装置内部が純度の高い不活性
ガス空間となった場合、当然、ウエハローダチャンバ
も、不活性ガス空間となるが、インラインとの接点とな
る前述したインラインＩ／Ｆ・ロードアーム１３０、イ
ンラインＩ／Ｆ・アンロードアーム１３８などの装置
（以下、「中継装置」と呼ぶ）は、最初の不活性ガスパ
ージ空間（いわゆるロードロック室）に設置されること
になる。この場合、ウエハのロード（及びアンロード）
を１枚ずつ行い、ガス置換を行うのでは、露光装置本体
の処理速度が上がっても、中継装置が設置されるロード
ロック室のガス置換が障害となって、スループットを上
げることは困難になる。

【０００９】本発明は、かかる事情の下になされたもの
で、その目的は、インラインにて接続された基板処理装
置との間で基板を搬送する際に、そのスループットを向
上させることができる露光装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、基板処理装置（２００）とインラインにて接続され
る露光装置であって、露光対象の基板（Ｗ）が載置され
る基板ステージ（ＷＳＴ）を含む露光装置本体（２１）
と；前記基板処理装置から搬入される基板及び前記基板
処理装置に戻される基板を多数枚同時に収容可能なバッ
ファユニット（２９）と；前記バッファユニットと前記
基板ステージとの間で基板を搬送する基板搬送系（１０
０）と；を備える露光装置である。

【００１１】これによれば、バッファユニットが、基板
処理装置から搬入される基板（未露光の基板）及び基板
処理装置に戻される基板（露光済みの基板）を多数枚同
時に収容可能となっている。このため、基板処理装置側
（インライン・インタフェース部を含む）と露光装置本
体側との間で処理能力に差が生じても、同時に多数枚の
基板をバッファユニットに一時保管することにより、待
ち時間、すなわち時間のロスがないようにすることが可
能である。例えば、露光装置本体側の処理能力の方が高
い場合には、バッファユニットから露光済みの基板が基
板処理装置側に搬出される速度に比べて露光済みの基板
が露光装置本体からバッファユニットに搬入される速度
の方が速くなるが、バッファユニットに露光済みの基板
を複数枚同時に収容することにより、何らの待ち時間な
く、基板搬送系ではバッファユニットから未露光の基板
を搬出して基板ステージに搬入することができる。従っ
て、インラインにて接続された基板処理装置との間で基
板を搬送する際に、そのスループットを向上させること
ができる。

【００１２】この場合において、バッファユニットの構
成は、横に並べて、すなわち基板を立てて多数枚収容す
る構成とすることも勿論できるが、請求項２に記載の露
光装置の如く、前記バッファユニットは、前記多数毎の
基板を上下方向に所定間隔を隔てて収容可能な多段の棚
（２３₁〜２３₆）を有することとすることができる。

【００１３】この場合において、基板搬送系のうち基板
を保持する保持部を含むその少なくとも一部とバッファ
ユニットとを上下方向に相対移動可能とすることが好ま
しく、例えば、請求項３に記載の露光装置の如く、前記
バッファユニットを、上下方向に駆動する駆動機構（２
５）を更に備えることとすることができる。

【００１４】上記請求項１〜３に記載の各露光装置にお
いて、請求項４に記載の露光装置の如く、前記バッファ
ユニットと前記基板搬送系の一部とがその内部に配置さ
れる搬送系チャンバ（１２）を更に備えることとするこ
とができる。

【００１５】この場合において、請求項５に記載の露光
装置の如く、前記搬送系チャンバには、前記基板処理装
置と前記バッファユニットとの間で搬送される基板の出
し入れのための開口（１２ｂ）が設けられ、該開口がシ
ャッタ（９８ａ）によって開閉されるとともに、前記搬
送系チャンバの内部が不活性ガスで置換可能に構成され
ていることとすることができる。

【００１６】この場合において、請求項６に記載の露光
装置の如く、前記搬送系チャンバの内部空間が、前記バ
ッファユニットが収容された第１のガス置換室（６８
Ｂ）を含む複数の空間に区画され、前記第１のガス置換
室が、前記搬送系チャンバ外部に対して陽圧にされてい
ることとすることができる。

【００１７】上記請求項４に記載の露光装置において、
請求項７に記載の露光装置の如く、前記露光装置本体と
前記基板搬送系の残りの一部とを収容するとともに、そ
の内部が不活性ガスで置換された本体チャンバ（１４）
を更に備える場合には、前記搬送系チャンバの内部が不
活性ガスで置換可能に構成されていることとすることが
できる。

【００１８】この場合において、請求項８に記載の露光
装置の如く、前記搬送系チャンバの内部空間が、前記バ
ッファユニットが収容された第１のガス置換室（６８
Ｂ）を含む複数のガス置換室に区画され、相互に隣接す
る前記ガス置換室同士は、シャッタによって開閉可能な
開口を介して連通可能に構成されていることとすること
ができる。

【００１９】この場合において、請求項９に記載の露光
装置の如く、前記複数のガス置換室の内部圧力は、前記
本体チャンバに隣接する第２のガス置換室（６８Ａ）が
最も高く、前記第１のガス置換室（６８Ｂ）が最も低く
維持されることとすることができる。

【００２０】上記請求項８及び９に記載の各露光装置に
おいて、請求項１０に記載の露光装置の如く、前記複数
のガス置換室の不活性ガスの濃度は、前記本体チャンバ
に隣接する第２のガス置換室が最も高く、前記第１のガ
ス置換室が最も低く維持されることが望ましい。

【００２１】この場合において、請求項１１に記載の露
光装置の如く、前記相互に隣接するガス置換室間に設け
られた開口の、基板の出し入れ時の開口面積は、前記第
１のガス置換室と隣接するガス置換室との間の開口が最
も小さく、前記第２のガス置換室と隣接するガス置換室
との間の開口が最も大きくなるように設定されることと
することができる。ここで、各開口における基板の出し
入れ時の開口面積の設定は、それぞれの開口自体の面積
をそれぞれ所望の面積とすることによって設定しても良
いし、全ての開口を同一の面積にし、基板の出し入れの
際に各開口を開閉するシャッタの開度を調整することに
よって、それぞれの開口の開口面積をそれぞれ所望の値
に設定することとしても良い。

【００２２】上記請求項１１に記載の露光装置におい
て、請求項１２に記載の露光装置の如く、前記第１のガ
ス置換室内部と前記搬送系チャンバの外部とを区画する
壁には、基板の出し入れ時の開口面積が更に小さく設定
される開口（１２ｂ）が設けられていることとすること
ができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図３に基づいて説明する。

【００２４】図１には、一実施形態に係る露光装置１０
の横断面図（平面断面図）が基板搬送系を中心として概
略的に示されている。この露光装置１０は、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にインライン・インタフェース部２２を介
して接続（インライン接続）されている。なお、インラ
イン・インタフェース部を介することなく、Ｃ／Ｄ２０
０と露光装置１０とをインラインにて接続することも可
能である。

【００２５】この露光装置１０は、クリーンルーム内に
設置された搬送系チャンバ１２と、該搬送系チャンバ１
２の＋Ｙ側（図１における上側）に隣接して設置された
本体チャンバ１４とを備えている。搬送系チャンバ１２
内には、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、本体チャンバ１４内には、マスクとし
てのレチクル（不図示）のパターンを投影光学系ＰＬを
介して基板ステージとしてのウエハステージＷＳＴ上に
載置された基板としてのウエハＷに転写する露光装置本
体２１（ウエハステージＷＳＴ及び投影光学系ＰＬ以外
の構成は図示省略）が収納されている。露光装置本体２
１としては、例えばステップ・アンド・リピート方式あ
るいはステップ・アンド・スキャン方式でレチクルのパ
ターンを投影光学系ＰＬを介してウエハ上の複数のショ
ット領域に順次転写する逐次移動型の投影露光装置の露
光装置本体が用いられている。

【００２６】本実施形態では、露光装置本体２１の露光
用光源として、一例として波長１９３ｎｍの紫外域のパ
ルスレーザ光を発振するＡｒＦエキシマレーザが用いら
れている。なお、露光用光源として出力波長が２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザ、あるいはＡｒＦエキシマレ
ーザより短波長の紫外パルス光を出力するＦ₂レーザ
（出力波長１５７ｎｍ）などを用いることも可能であ
る。

【００２７】本実施形態のように、露光用照明光として
波長２００ｎｍ以下の真空紫外域に属する光（以下、
「真空紫外光」と呼ぶ）を使用する場合、真空紫外光
は、通常の大気中に存在する酸素、水蒸気、炭化水素系
ガス（二酸化炭素等）、有機物、及びハロゲン化物等の
吸光物質（不純物）によって大きく吸収されるため、露
光用照明光の減衰を防止するためには、これらの吸光物
質の気体中の濃度を露光用照明光の光路上で平均的に１
０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度以下に抑えることが望まし
い。そこで、本実施形態では、本体チャンバ１４内の露
光用照明光の光路上の気体を、露光用照明光が透過する
気体、すなわち窒素（Ｎ₂）ガス、又はヘリウム（Ｈ
ｅ）、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、クリプトン
（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）、若しくはラドン（Ｒｎ）
よりなる希ガス等の露光用照明光に対して高透過率で化
学的に安定であると共に、吸光物質が高度に除去された
気体（以下、「パージガス」とも呼ぶ）で置換する。以
下においては、窒素ガス及び希ガスをまとめて不活性ガ
スとも呼ぶ。

【００２８】なお、その吸光物質（不純物）の濃度（又
はその許容値）は、露光用照明光の光路上に存在する吸
光物質の種類に応じて異ならせても良く、例えば有機系
の吸光物質の濃度を１〜１０ｐｐｍ程度以下として最も
厳しく管理し、それに続いて水蒸気、及びその他の物質
の順にその濃度を緩くしても良い。

【００２９】ここで、窒素ガスは、真空紫外域中でも波
長１５０ｎｍ程度までは露光用照明光が透過する気体
（パージガス）として使用することができる。また、希
ガスの中では屈折率の安定性、及び高い熱伝導率等の観
点より、ヘリウムガスを使用することが望ましいが、ヘ
リウムガスは高価であるため、運転コスト等を重視する
場合には他の希ガスを使用してもよい。そこで、本実施
形態では、露光用照明光の波長が１９３ｎｍであること
を考慮し、窒素ガスをパージガスとして使用するものと
する。

【００３０】なお、パージガスとしては、単一の種類の
気体を供給するだけでなく、例えば窒素ガスとヘリウム
ガスとを所定比で混合した気体のような混合気体を供給
するようにしても良い。

【００３１】そのため、クリーンルームの床上には、本
体チャンバ１４内の露光装置本体を構成する投影光学系
ＰＬや照明光学系などを収容する気密室や、搬送系チャ
ンバ１２内の複数の気密室（これについては後述する）
に対して高純度のパージガスを供給し、それらの気密室
を流れた気体を回収して再利用するための気体供給装置
（図示省略）が設置されている。更に、本実施形態で
は、ウエハステージＷＳＴ等の位置を計測するレーザ干
渉計の計測ビームの光路にもそのパージガスと同じ気体
が供給されている。

【００３２】また、同一の吸光物質であっても複数の気
密室でその濃度（上限値）を異ならせても良く、例え
ば、投影光学系ＰＬ及び照明光学系を収容する気密室に
おけるその濃度を最も厳しく（その濃度が低くなるよう
に）管理し、他の気密室でその濃度を比較的緩く（高く
なるように）管理しても良い。このとき、投影光学系Ｐ
Ｌ及び照明光学系の少なくとも一方の気密室に供給した
パージガスの少なくとも一部を、引き続いて、他の気密
室、例えば、本体チャンバ１４の内部空間にウエハステ
ージＷＳＴを収容するステージ室を設ける場合、このス
テージ室の内部空間などに供給するように構成しても良
い。さらに、この構成により、下流側に配置される他の
気密室で吸光物質の濃度がその上限値を超えるときは、
パージガスから吸光物質を取り除くケミカルフィルタを
他の気密室の手前に設けても良い。

【００３３】前記搬送系チャンバ１２は、実際には、上
部チャンバと下部チャンバとに２分割された分割チャン
バであり、下部チャンバ内に、ウエハローダ系１００の
大部分が収容されている。なお、このような分割チャン
バを備えた露光装置については、例えば特開平７−２４
０３６６号公報などに詳細に開示されている。

【００３４】また、搬送系チャンバ１２内部は、図１に
示されるように、仕切り壁により複数の空間に仕切られ
ている。これらの複数の空間のうち、−Ｘ側に位置する
第１の空間６８Ｂは、−Ｘ側にインライン・インタフェ
ース部２２が接続された第１のガス置換室としてのロー
ドロック室とされている。以下、この第１の空間をロー
ドロック室６８Ｂと呼ぶ。

【００３５】このロードロック室６８Ｂの＋Ｘ側に位置
する中央の大きな第２の空間は、その内部にウエハロー
ダ系１００の大半を収容するほぼ気密状態の気密室であ
る第２のガス置換室としてのローダ室とされている。以
下、第２の空間をローダ室６８Ａと呼ぶ。

【００３６】このローダ室６８Ａの＋Ｘ側に位置する第
３の空間６８Ｃは、内部に後述する水平多関節ロボット
９２が収容されたロボット室とされている。以下、この
第３の空間をロボット室６８Ｃと呼ぶ。

【００３７】前記ロードロック室６８Ｂは、仕切り壁
（隔壁）１０１により、ローダ室６８Ａと仕切られてい
る。仕切り壁１０１の所定高さの位置には、図２に示さ
れるような段付の形状をした開口１０１ａが形成されて
いる。この開口１０１ａは、上下方向にスライドするシ
ャッタ９８ｂによって開閉されるようになっている。こ
のシャッタ９８ｂの開閉が、不図示の搬送系制御系によ
って制御されるようになっている。

【００３８】ロードロック室６８Ｂの−Ｘ側の隔壁は、
搬送系チャンバ１２の−Ｘ側の側壁によって形成されて
いる。この搬送系チャンバ１２の−Ｘ側の側壁には、前
述した開口１０１ａにほぼ対向する位置に、開口１０１
ａと同様の段付形状の開口１２ｂが形成されている。こ
の開口１２ｂは、全体的には開口１０１ａと同様の形状
を有しているが、上半部の高さ寸法（図２に示される寸
法Ｈ参照）が、開口１０１ａに比べて小さく設定されて
おり、開口面積も、開口１０１ａより小さく設定されて
いる。

【００３９】開口１２ｂは、上下方向にスライドするシ
ャッタ９８ａによって開閉されるようになっている。こ
のシャッタ９８ａの開閉が、不図示の搬送系制御系によ
って制御されるようになっている。

【００４０】開口１２ｂが開放された状態では、ロード
ロック室６８Ｂ内とインライン・インタフェース部２２
の内部とが連通されるので、以下においては、開口１２
ｂをＩＦ開口とも呼ぶ。

【００４１】ロードロック室６８Ｂ内には、インライン
・インタフェース部２２とウエハローダ系１００との接
点部を構成する中継装置３０が設置されている。

【００４２】この中継装置３０は、図３の斜視図に示さ
れるように、多数枚（ここでは６枚）のウエハＷを上下
方向に所定間隔を隔てて保持可能な多数段（ここでは６
段）の棚としてのウエハ保持棚２３₁から２３₆が設けら
れた概略Ｕ字状の形状を有するバッファユニット２９
と、該バッファユニット２９の下方に設置され、駆動軸
（上下動軸）２７を介してバッファユニット２９を上下
方向に所定ストロークで駆動する上下動装置２５とを備
えている。

【００４３】バッファユニット２９は、図３からも分か
るように、アーム３４などを＋Ｘ側、（開口９８ｂ側）
及び−Ｘ側（ＩＦ開口１２ｂ側）のいずれの方向からで
も挿入可能な構成となっている。すなわち、ウエハロー
ダ系１００を構成する後述するロボット３２のアーム３
４及び不図示のインタフェース部ロボットによるウエハ
の搬入及び搬出がともに可能な構成となっている。

【００４４】本実施形態のように、開口を介してバッフ
ァユニット２９内にウエハを搬入したり、搬出したりす
る構成の場合、開口の位置が固定であるため、バッファ
ユニット２９の全ての段のウエハ保持棚２３₁〜２３₆に
アクセスするためには、バッファユニット２９が上下動
することが重要である。なお、本実施形態ではウエハロ
ーダ系の少なくとも一部、例えばロボットアームなどが
上下動可能に構成されていれば、必ずしもバッファユニ
ット２９が上下動しなくても良い。

【００４５】図１に戻り、ロードロック室６８Ｂの内部
には、前述したパージガスが不図示の気体供給装置から
供給されるようになっている。通常、このロードロック
室６８Ｂの内部の圧力は、外気（インライン・インタフ
ェース部２２内部の気体）に対して陽圧になるように不
図示のパージ制御系によって制御されている。

【００４６】前記ローダ室６８Ａの内部には、前述した
パージガスが不図示の気体供給装置から供給されるよう
になっている。通常、このローダ室６８Ａの内部の圧力
は、ロードロック室６８Ｂ及び前述したロボット室６８
Ｃより高くなるように、不図示のパージ制御系によって
制御されている。また、ローダ室６８Ａ内のパージガス
中の不純物の濃度（上限値）は、ロードロック室６８Ｂ
及びロボット室６８Ｃに比べて厳しく管理されている。

【００４７】この場合、ローダ室６８Ａ内のパージガス
中の不純物の濃度（上限値）及び圧力は、本体チャンバ
１４内部のウエハステージＷＳＴが配置された空間（本
体チャンバ１４内にステージ室を別に設ける場合には該
ステージ室内部空間）と同程度あるいはそれより僅かに
緩やかに、パージ制御系によって管理されている。

【００４８】前記ウエハローダ系１００は、搬送系チャ
ンバ１２のローダ室６８Ａ内における本体チャンバ１４
寄りの部分に、Ｙ軸方向に所定間隔を隔ててＸ軸方向
（図１における左右方向）にそれぞれ延びる第１、第２
のＸガイド１６、１８と、この上方（図１における紙面
手前側）に位置し、Ｙ軸方向に延びるＹガイド２０とを
備えている。この内、第１のＸガイド１６がアンロード
用搬送ガイドを構成し、第２のＸガイド１８がロード用
搬送ガイドを構成する。Ｙガイド２０は、搬送系チャン
バ１２の開口１２ａ及び本体チャンバ１４の開口１４ａ
を介して搬送系チャンバ１２側から本体チャンバ１４側
に延びている。

【００４９】前記第１のＸガイド１６は、搬送系チャン
バ１２のＸ軸方向ほぼ中央部にて、Ｘ軸方向に延設され
ている。また、この第１のＸガイド１６の上面には、不
図示のリニアモータ等により該Ｘガイド１６に沿って駆
動されるスライダ２６が載置され、このスライダ２６の
上面には、アンロードＸ軸テーブル２８が固定されてい
る。

【００５０】前記第２のＸガイド１８は、搬送系チャン
バ１２のほぼ中央部にて、第１のＸガイド１６と同様、
Ｘ軸方向に延設されている。第２のＸガイド１８の上面
には、不図示のリニアモータ等により該Ｘガイド１８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、回転テーブルとしてのロードＸ軸タ
ーンテーブル４２が設けられている。

【００５１】このロードＸ軸ターンテーブル４２は、ス
ライダ４０上面に配置され、ウエハＷを保持する基板保
持部と該基板保持部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、第２のＸガイド１８の−Ｙ側近
傍には、不図示の発光素子（例えば発光ダイオード）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４８ａ〜４
８ｃが設けられている。このウエハエッジセンサ４８ａ
〜４８ｃは、後述するウエハＷの概略位置合わせに用い
られる。

【００５２】前記第１のＸガイド１６と第２のＸガイド
１８の−Ｘ側（図１における左側）で、前述した開口１
０１ａ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３
４と、このアーム３４を駆動する駆動部３６とを備えて
いる。このロボット３２のアーム３４により、前述した
バッファユニット２９に対するアクセスが行われる。

【００５３】前記Ｙガイド２０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Ｙガイド２０に沿って移動するロードＹ軸アー
ム５０、アンロードＹ軸アーム５２が設けられている。

【００５４】ロードＹ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１中に、仮想線５
０’で示される位置近傍のＹガイド２０の−Ｙ方向の移
動端部近傍位置から実線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。

【００５５】また、アンロードＹ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１中に、
仮想線５２’で示される位置から前述したローディング
位置の近傍の実線で示されるアンローディング位置ま
で、ロードＹ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。

【００５６】前記ロボット室６８Ｃは、平面視（上から
見て）Ｔ字状の仕切り壁１０２によって、ローダ室６８
Ａに対して仕切られた２つの空間のうちの＋Ｙ側の空間
によって構成されている。このロボット室６８Ｃの−Ｘ
側の壁には、前述した開口１０１ａとほぼ同一高さの位
置に開口１０１ａと同様な形状で幾分横の長さが長い開
口１０２ｂが形成されている。この開口１０２ｂは、上
下方向（Ｚ軸方向）にスライド可能なシャッタ９８ｃに
より開閉されるようになっている。シャッタ９８ｃが、
不図示の搬送系制御系によって制御される。

【００５７】ロボット室６８Ｃ内部には、第１のＸガイ
ド１６と第２のＸガイド１８の＋Ｘ側の位置に、前述し
た水平多関節ロボット３２と同様の水平多関節ロボット
９２が配置されている。但し、このロボット９２では、
アームが所定ストロークで上下動することも可能な構成
となっている。

【００５８】一方、仕切り壁１０２によって、ローダ室
６８Ａに対して仕切られた２つの空間のうちの−Ｙ側の
空間（搬送系チャンバ１２内部の＋Ｘ側端部かつ−Ｙ側
端部の空間）６８Ｄには、フロントオープニングユニフ
ァイドポッド（Front Opening Unified Pod：以下、
「ＦＯＵＰ」と略述する）１０６を載置するためのＦＯ
ＵＰ台１０４が配置されている。ＦＯＵＰ１０６は、Ｐ
ＧＶ（手動型搬送車）又はＡＧＶ（自走型搬送車）など
により外部から搬送され、搬送系チャンバ１２の−Ｙ側
の壁の＋Ｘ側端部に形成された開口１２ｄを介して搬入
され、ＦＯＵＰ台１０４上に載置される。なお、ＯＨＴ
（Over Head Transfer）を用いて、上方からＦＯＵＰ１
０６をＦＯＵＰ台１０４上に設置しても勿論構わない。

【００５９】ＦＯＵＰ１０６は、ウエハを複数枚上下方
向に所定間隔を隔てて収納するとともに、前面（図１に
おける＋Ｙ側の面）のみに開口部が設けられ、該開口部
を開閉する前扉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ＦＯＵＰ１０６内には、複数段、例えば２５段のウ
エハ保持棚が設けられている。

【００６０】このＦＯＵＰ１０６が対向する仕切り壁１
０２部分には、開口部１０２ａが形成されている。この
開口１０２ａは、例えば、仕切り壁１０２に床面からの
高さ概略６００ｍｍ付近から概略９００ｍｍより少し低
い位置にかけて形成されている。

【００６１】ＦＯＵＰ台１０４は、チャンバ１２の底面
に固定された不図示のスライド機構によってＹ軸方向に
駆動される駆動軸の上面に固定されている。

【００６２】ＦＯＵＰ１０６内のウエハを取り出すため
には、ＦＯＵＰ１０６を仕切り壁１０２の開口部１０２
ａの部分に押し付けて、その前扉１０８を該開口部１０
２ａを介して開閉する必要がある。そのため、本実施形
態では、仕切り壁１０２の＋Ｙ側のロボット室６８Ｃ内
部の部分に前扉１０８の開閉機構（オープナ）１１２が
設置されている。

【００６３】開閉機構１１２の内部には前扉１０８を真
空吸引あるいはメカニカル連結して係合するとともに、
その前扉１０８に設けられた不図示のキーを解除する機
構を備えた不図示の開閉部材が収納されている。開閉機
構１１２による前扉１０８の開閉方法と同様の方法は、
上記特開平８−２７９５４６号公報等に詳細に開示され
ている。開閉機構１１２は、通常の状態（ＦＯＵＰがセ
ットされていない状態）では、仕切り壁１０２の内側
（ロボット室６８Ｃの内部）が外部に対して開放状態と
ならないように、開口部１０２ａに嵌合して該開口部１
０２ａを閉塞している。本実施形態では、開閉機構１１
２及びＦＯＵＰ台１０４を駆動するスライド機構も、ウ
エハローダ系１００の各部を制御する不図示の搬送系制
御系によって制御されるようになっている。

【００６４】次に、上述のようにして構成された本実施
形態の露光装置１０の動作についてウエハ搬送シーケン
スを中心として、図１を中心に説明する。

【００６５】まず、Ｃ／Ｄ２００との間でウエハのやり
取りを行う運用の際の動作について説明する。なお、以
下の各部の動作は、不図示の主制御系の管理下にある、
前述した搬送系制御系、パージ制御系、及びウエハステ
ージＷＳＴ及び不図示のレチクルステージを制御するス
テージ制御系等の制御系によって実行されるが、以下に
おいては、説明の煩雑化を避けるため、特に必要な場合
を除き、制御系に関する説明は省略する。また、同様の
理由により、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も省略するものと
する。

【００６６】ａ．まず、Ｃ／Ｄ２００にてレジストの
塗布が終了したウエハＷを保持した不図示のインタフェ
ースロボットが開口１２ｂに近づくと、不図示のセンサ
により感知され、シャッタ９８ａが開成される。そし
て、インタフェースロボットのアームが開口１２ｂを介
してチャンバ１２内に挿入され、ウエハＷが図３に示さ
れる中継装置３０を構成するバッファユニット２９の所
定段のウエハ保持部２３_n（ｎ＝１，２，…，６）に−
Ｘ側から受け渡される。ここで、この受け渡しに際して
は、インタフェースロボットがウエハＷを搬入する目標
の段のウエハ保持棚２３_nが、ＩＦ開口１２ｂのやや下
側に位置するように、バッファユニット２９が上下動装
置２５によって予め高さ調整が行われる。そして、未露
光のウエハを保持するインタフェースロボットのアーム
がＩＦ開口１２ｂを介してバッファユニット２９の内部
に挿入された時点で、上下動装置２５によりバッファユ
ニット２９が僅かに上昇駆動されることにより、バッフ
ァユニット２９の所定の段のウエハ保持棚２３_nにイン
タフェースロボットのアームからウエハが受け渡され
る。その後、インタフェースロボットのアームは、ＩＦ
開口１２ｂを介してインライン・インタフェース部２２
内に退避する。このインタフェースロボットのアームの
退避を前述したセンサが感知すると、シャッタ９８ａが
閉じられる。

【００６７】上記ａ．の手順を繰り返し、複数枚、例え
ば３枚の未露光のウエハＷがバッファユニット２９内の
複数段のウエハ保持棚２３_n上にそれぞれ搬入される。

【００６８】ｂ．そして、３枚目のウエハＷの搬入が
終了すると、ロードロック室６８Ｂ内部にパージガスが
供給され、ガス置換が行われる。これは、上記のウエハ
の搬入により、シャッタ９８ａが複数回開閉され、その
開閉の度毎に、インライン・インタフェース部２２内部
の外気がＩＦ開口１２ｂを介してロードロック室６８Ｂ
内に混入しているため、前述した吸光物質（不純物）が
外気とともに混入し、ロードロック室６８Ｂ内のパージ
ガスの純度が規定値よりも低くなっているためである。

【００６９】このロードロック室６８Ｂ内のガス置換
は、シャッタ９８ａ，９８ｂの両方が閉成された状態で
不図示のパージ制御系により、ロードロック室６８Ｂ内
部のガスが排気された後、ロードロック室６８Ｂ内にパ
ージガスを供給することにより行われる。そして、パー
ジガス中の不活性ガスの純度が所定値以上（不純物の濃
度が所定値以下）となり、かつその圧力が所定値に達し
たのを、不図示のガスセンサ、圧力センサの出力に基づ
いて検知すると、パージ制御系は、それ以後、その状態
を維持するように、パージガスを所定の流量でフローし
続ける。

【００７０】ｃ．その後、ロボット３２の駆動部３６
によりアーム３４が制御され、シャッタ９８ｂに近づく
と、これが不図示のセンサにより検知され、シャッタ９
８ｂが開く。このとき、バッファユニット２９の高さ調
整は完了しているものとする。そして、ロボット３２の
駆動部３６によりアーム３４が開口１０１ａを介してバ
ッファユニット２９の所定段のウエハ保持棚２３_nに保
持されたウエハＷの下方に挿入され、上下動装置２５に
よりバッファユニット２９が僅かに下降駆動されること
により、バッファユニット２９からロボット３２のアー
ム３４にウエハＷが受け渡される。図１には、このウエ
ハＷの受け渡しのために、アーム３４がバッファユニッ
ト２９内部に挿入された状態が示されている。

【００７１】ｄ．次に、ウエハＷを保持したロボット
３２のアーム３４が駆動部３６により回転及び伸縮され
て、ウエハＷを保持したアーム３４が開口１０１ａを介
してローダ室６８Ａ内に戻る。そして、このアーム３４
の退避が前述したセンサにより検知されると、シャッタ
９８ｂが閉じる。

【００７２】その後、ウエハＷはアーム３４により仮想
線Ｗ２で示される位置まで搬送される。このとき、ロー
ドＸ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。次に、ロードＸ軸ターンテーブル４
２が上昇駆動されウエハＷがロボット３２のアーム３４
からロードＸ軸ターンテーブル４２に渡される。

【００７３】ｅ．次に、スライダ４０と一体的にウエ
ハＷを保持したロードＸ軸ターンテーブル４２が＋Ｘ方
向に駆動され、ウエハＷが図１に仮想線Ｗ３で示される
位置まで搬送される。

【００７４】ｆ．この搬送が終了すると、ロードＸ軸
ターンテーブル４２を介して該ロードＸ軸ターンテーブ
ル４２に保持されたウエハＷが回転される。このウエハ
Ｗの回転中に、搬送系制御系によりウエハエッジセンサ
４８ａ〜４８ｃを用いて、ウエハＷの方向（ノッチ（又
はオリエンテーションフラット）の方向）と、ウエハＷ
中心のロードＸ軸ターンテーブル４２中心に対するＸＹ
２次元方向の偏心量とが検出される。なお、このウエハ
Ｗの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号公報に開示されて
いる。

【００７５】次いで、不図示の搬送系制御系により、上
で求めたノッチの方向が所定の方向、例えば−Ｙ方向に
一致するようにロードＸ軸ターンテーブル４２の回転角
度が制御される。また、そのときのウエハ中心の偏心量
のＸ方向成分に応じて、ロードＸ軸ターンテーブル４２
のＸ方向移動の停止位置が決定され、その位置にロード
Ｘ軸ターンテーブル４２が停止される。このようにして
ウエハＷの回転とＸ方向位置ずれが補正される。

【００７６】ウエハＷが仮想線Ｗ３で示される位置まで
搬送された時点では、ロードＹ軸アーム５０は、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５
０’で示される位置に近づいた位置で待機している。そ
して、上記の位置ずれ補正終了後ロードＹ軸アーム５０
が仮想線５０’で示される位置に向けて駆動され、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
する位置でロードＹ軸アーム５０が停止される。このよ
うに、ロードＹ軸アーム５０の停止位置の制御により、
上記の偏心量のＹ方向成分が補正される。すなわち、こ
のようにしてウエハＷの概略位置合わせが行われる。

【００７７】ｇ．上記のウエハＷの概略位置合わせが
終了すると、ロードＸ軸ターンテーブル４２からロード
Ｙ軸アーム５０に対するウエハＷの受け渡しが行われ
る。このウエハＷの受け渡しは、例えばロードＹ軸アー
ム５０の上昇（あるいはロードＸ軸ターンテーブル４２
の下降）によって行われる。

【００７８】ｈ．上記のウエハＷのロードＹ軸アーム
５０への受け渡し終了後、ロードＹ軸アーム５０が図１
の仮想線５０’の位置から実線で示されるローディング
ポジションにまで移動する。これにより、ウエハＷが図
１に仮想線Ｗ４で示される位置まで搬送される。

【００７９】ロードＹ軸アーム５０がローディングポジ
ションに向けて移動開始した後、ロードＸ軸ターンテー
ブル４２は次のウエハの搬送のため、仮想線４２’で示
される左端移動位置へ移動する。

【００８０】このとき、ウエハステージＷＳＴ上ではそ
れ以前にウエハステージＷＳＴ上に搬送された別のウエ
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Ｙ軸アーム５２は、
ローディングポジションの近傍で待機している。また、
ロードＹ軸アーム５０は、ローディングポジションでウ
エハＷを保持して、かつアンロードＹ軸アーム５２より
上方の位置で待機している。

【００８１】ｉ．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のパターン
の転写、すなわち露光が終了すると、ウエハステージＷ
ＳＴが図１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。

【００８２】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後、ウエハステージＷＳＴでは、セ
ンタピンＣＰが上昇駆動され、アンロードＹ軸アーム５
２先端の吸着部が設けられた爪部がウエハの下側に入り
込む。そして、センタピンＣＰの下降駆動によりアンロ
ードＹ軸アーム５２にウエハが受け渡されるので、ウエ
ハステージＷＳＴ上から露光済みのウエハＷがアンロー
ドＹ軸アーム５２によりアンロードされることになる。

【００８３】ｊ．次に、露光済みのウエハＷを保持し
たアンロードＹ軸アーム５２が、図１中に仮想線５２’
で示される位置に移動する。これにより、アンロードＹ
軸アーム５２によってウエハＷが仮想線Ｗ４で示される
ローディングポジションから仮想線Ｗ５で示される位置
まで搬送される。

【００８４】但し、前シーケンスの動作未了でアンロー
ドＸ軸テーブル２８が実線で示される位置にない場合
は、例えばアンロードＹ軸アーム５２は図１中に実線で
示される位置で待機する。

【００８５】ｋ．アンロードＹ軸アーム５２がローデ
ィングポジションから退避すると、ローディングポジシ
ョンの上方の位置で待機していたロードＹ軸アーム５０
からウエハステージＷＳＴ上のウエハホルダＷＨにウエ
ハＷが受け渡される。この受け渡しは、ウエハＷを保持
するロードＹ軸アーム５０が所定量下降した後、ウエハ
ステージＷＳＴ上のウエハホルダＷＨに設けられたセン
タピンＣＰの上昇によりセンタピンＣＰにウエハＷが受
け渡されるとともに、ウエハＷを支持したセンタピンが
下降することにより行われる。上記の受け渡しにおい
て、センタピンＣＰに対するウエハＷの受け渡しが終了
すると、次のウエハの搬送のため、ロードＹ軸アーム５
０は仮想線５０’で示される位置へ向けて移動が開始さ
れる。

【００８６】一方、未露光のウエハＷがロードされたウ
エハステージＷＳＴは、ステージ制御系により＋Ｙ方向
に駆動され露光シーケンスの開始位置（図１に示される
位置）へ移動する。その後、ウエハホルダＷＨ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、Ｅ
ＧＡ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、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

【００８７】ｌ．一方、仮想線Ｗ５で示される位置ま
で露光済みのウエハＷが搬送されると、例えばアンロー
ドＹ軸アーム５２が下降（あるいはアンロードＸ軸テー
ブル２８が上昇）され、アンロードＹ軸アーム５２から
アンロードＸ軸テーブル２８にウエハＷが渡される。

【００８８】この受け渡しが終了すると、次のウエハの
搬送のため、アンロードＹ軸アーム５２はローディング
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
待機する。

【００８９】アンロードＹ軸アーム５２が搬送系チャン
バ１２の開口１２ａ近傍のウエハと干渉しない位置まで
移動すると、スライダ２６と一体的にアンロードＸ軸テ
ーブル２８が図１中の仮想線２８’で示される位置まで
移動する。これにより、ウエハＷが仮想線Ｗ５の位置か
ら図１に仮想線Ｗ６で示される位置まで搬送される。

【００９０】ｍ．露光済みのウエハＷが、仮想線Ｗ６
で示される位置まで搬送されると、ロボット３２の駆動
部３６によりアーム３４が駆動され、アンロードＸ軸テ
ーブル２８に保持されたウエハＷの下方に挿入される。
そして、アンロードＸ軸テーブル２８が所定量下降する
ことにより、ウエハＷがアンロードＸ軸テーブル２８か
ら、ロボット３２のアーム３４に渡される。

【００９１】ｎ．その後、露光済みのウエハＷを保持
したロボット３２のアーム３４が駆動部３６により制御
され、シャッタ９８ｂに近づくと、これが不図示のセン
サにより検知され、シャッタ９８ｂが開く。このとき、
バッファユニット２９の高さ調整は完了しているものと
する。そして、ロボット３２の駆動部３６によりアーム
３４が開口１０１ａを介してバッファユニット２９の所
定段のウエハ保持棚２３ _nの僅かに上方の位置に挿入さ
れ、上下動装置２５によりバッファユニット２９が僅か
に上昇駆動されることにより、ロボット３２のアーム３
４からバッファユニット２９にウエハＷが受け渡され
る。この受け渡しが完了すると、アンロードＸ軸テーブ
ル２８は図１中に実線で示される位置へ移動する。

【００９２】次に、ロボット３２のアーム３４が駆動部
３６により回転及び伸縮されて開口１０１ａを介してロ
ーダ室６８Ａ内に戻る。そして、このアーム３４の退避
が前述したセンサにより検知されると、シャッタ９８ｂ
が閉じる。

【００９３】一方、露光済みのウエハＷのバッファユニ
ット２９からの搬出は、次のようにして行われる。

【００９４】ｏ．上記のバッファユニット２９への露
光済みのウエハＷの搬入後、アーム３４のロードロック
室６８Ｂからの退避及びシャッタ９８ｂの閉成を確認す
ると、搬送系制御系からＣ／Ｄ２００側にその旨が通知
される。これにより、不図示のインタフェースロボット
のアームがＩＦ開口１２ｂに近づくと、不図示のセンサ
により感知され、シャッタ９８ａが開成される。このと
き、バッファユニット２９の高さは所望の高さに設定さ
れているものとする。そして、インタフェースロボット
のアームが開口１２ｂを介してバッファユニット２９の
所定段のウエハ保持棚２３_nに保持されたウエハＷの下
方に挿入される。そして、バッファユニット２９が僅か
に下降することにより、露光済みのウエハＷがバッファ
ユニット２９からインタフェースロボットのアームに受
け渡される。その後、露光済みのウエハＷを保持したイ
ンタフェースロボットのアームは、ＩＦ開口１２ｂを介
してインライン・インタフェース部２２内に戻り、その
ウエハＷをＣ／Ｄ２００に向かって搬送する。このと
き、上記のインタフェースロボットのアームの退避を前
述したセンサが感知すると、シャッタ９８ａが閉じられ
る。

【００９５】以上のような手順で、Ｃ／Ｄ２００との間
でウエハのやり取りを行う運用が実行される。

【００９６】次に、ＦＯＵＰによりウエハを保管・運搬
して使用する場合の運用の動作について簡単に説明す
る。

【００９７】ここでは、説明の簡略化のため、ＦＯＵＰ
１０６の前扉１０８が開放されている状態を前提として
説明する。

【００９８】まず、ロボット９２の駆動部によりアーム
が回転及び伸縮され、ＦＯＵＰ１０６内の目的のウエハ
の下にロボット９２のアームが挿入され、僅かに上昇さ
れる。これにより、ウエハＷがＦＯＵＰ１０６からロボ
ット９２のアームに受け渡される。次いで、ロボット９
２のアームが制御されウエハＷがＦＯＵＰ１０６外に取
り出される。

【００９９】次いで、未露光のウエハＷを保持したロボ
ット９２のアームが回転及び伸縮され、シャッタ９８ｃ
に近づくと、これが不図示のセンサにより検知され、シ
ャッタ９８ｃが開く。このとき、ロボット９２のアーム
の高さ調整は終了しているものとする。そして、ロボッ
ト９２の駆動部によりアームが移動され、該アームによ
ってウエハＷが開口１０２ｂを介して図１中に仮想線Ｗ
７で示される位置まで搬送される。このとき、ロードＸ
軸ターンテーブル４２は、図１中に仮想線４２”で示さ
れる右端移動位置に移動しているものとする。

【０１００】次に、ロードＸ軸ターンテーブル４２が上
昇駆動されウエハＷがロボット３２のアーム３４からロ
ードＸ軸ターンテーブル４２に渡される。

【０１０１】上記の受け渡しの完了後、ロボット９２の
アームが駆動部により回転及び伸縮されて、開口１０１
ａを介してロボット室６８Ｃ内に戻る。そして、このア
ームの退避が前述したセンサにより検知されると、シャ
ッタ９８ｃが閉じる。

【０１０２】その後、上述した（Ｃ／Ｄ２００とのイン
ライン接続の場合）のｅ〜ｌと同様の搬送動作シーケン
スが行われ、露光済みのウエハＷが、図１中に仮想線Ｗ
８で示される位置まで搬送される。

【０１０３】ウエハＷが仮想線Ｗ８で示される位置まで
搬送されると、搬送系制御系の指示に基づき、ロボット
９２の駆動部によりアームが回転及び伸縮され、シャッ
タ９８ｃに近づくと、これが不図示のセンサにより検知
され、シャッタ９８ｃが開く。このとき、ロボット９２
のアームの高さ調整は終了しているものとする。そし
て、ロボット９２の駆動部によりアーム制御され、開口
１０２ｂを介して仮想線２８”の位置にあるアンロード
Ｘ軸テーブル２８に保持されたウエハＷの下方に挿入さ
れる。そして、アンロードＸ軸テーブル２８が所定量下
降することにより、露光済みのウエハＷがアンロードＸ
軸テーブル２８からロボット９２のアームに移載され
る。次いで、ロボット３２のアーム３４が伸縮・回転及
び上下動され、ウエハＷが仮想線Ｗ８で示される位置か
ら仮想線Ｗ９で示されるＦＯＵＰ１０６内の所定の保持
棚に搬入される。このとき、開口１０２ｂを介してウエ
ハＷを保持したロボット９２のアームがロボット室６８
Ｃ内に退避すると、シャッタ９８ｃが閉成する。

【０１０４】上記のＦＯＵＰ１０６内へのウエハＷの搬
入は、具体的には、ロボット９２のアームによりウエハ
Ｗを収納すべき高さまで搬送し、ロボット９２のアーム
を伸ばしてＦＯＵＰ１０６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９２のアームを下降させ
てウエハＷを収納段の保持棚に渡し、ロボット９２のア
ームを縮めてＦＯＵＰ１０６外に退避することにより行
われる。

【０１０５】このようなウエハの搬送、及び露光処理シ
ーケンスをＦＯＵＰ１０６内の全てのウエハについて繰
り返し行い、ＦＯＵＰ１０６内のウエハの処理が全て終
了した時点で、ＦＯＵＰ１０６の前扉１０８が、開閉機
構１２０により前と逆の経路で移動され、扉閉動作が行
われる。この扉閉動作の終了後、ＦＯＵＰ台１０４が−
Ｙ側にスライドされ、ＰＧＶ、ＡＧＶ、ＯＨＴ等による
ＦＯＵＰ１０６の搬送のために待機する。

【０１０６】以上説明したように、本実施形態に係る露
光装置１０によると、インライン・インタフェース部２
２との接点を構成する中継装置３０がＣ／Ｄ２００から
インタフェースロボットを介して搬入されるウエハ（未
露光のウエハ）及びＣ／Ｄ２００に戻されるウエハ（露
光済みのウエハ）を多数枚同時に収容可能なバッファユ
ニット２９を備えている。このため、Ｃ／Ｄ２００側、
すなわちインライン・インタフェース部２２と露光装置
本体２１側との間で処理能力に差が生じても、同時に多
数枚のウエハをバッファユニット２９に一時保管するこ
とにより、待ち時間、すなわち時間のロスがないように
することが可能である。例えば、露光装置本体２１側の
処理能力の方が高い場合には、バッファユニット２９か
ら露光済みのウエハがＣ／Ｄ２００側に搬出される速度
に比べて露光済みのウエハが露光装置本体２１からバッ
ファユニットに搬入される速度の方が速くなるが、バッ
ファユニット２９に露光済みのウエハを複数枚同時に収
容することにより、何らの待ち時間なく、ウエハローダ
系１００ではバッファユニット２９から未露光のウエハ
を搬出してウエハステージＷＳＴに搬入することができ
る。従って、インラインにて接続されたＣ／Ｄ２００と
の間でウエハを搬送する際に、そのスループットを向上
させることができる。

【０１０７】また、バッファユニット２９は、多数毎の
ウエハを上下方向に所定間隔を隔てて収容可能な多段
（例えば６段）のウエハ保持棚２３₁〜２３₆を有し、か
つ駆動機構２５によって上下方向に駆動されるようにな
っている。このため、ロボット３２のアーム３４をバッ
ファユニット２９の目的とするウエハ保持棚２３_nの僅
かに下方に挿入し、駆動機構２５によりバッファユニッ
ト２９を僅かに下降駆動するだけで、バッファユニット
２９からロボット３２のアーム３４に未露光のウエハを
受け渡すことができる。一方、露光済みのウエハを保持
したロボット３２のアーム３４を、目的のウエハ保持棚
２３_nの僅かに上方に挿入し、駆動機構２５によりバッ
ファユニット２９を僅かに上昇駆動するだけで、ロボッ
ト３２のアーム３４からバッファユニット２９に露光済
みのウエハを受け渡すことができる。インタフェースロ
ボットによるバッファユニット２９内へのウエハの搬
入、搬出も同様にして行うことができる。

【０１０８】しかも、本実施形態のようなバッファユニ
ット２９が上下動可能な構成では、ＩＦ開口１２ｂや開
口１０１ａを介してバッファユニット２９の全ての段の
ウエハ保持棚２３₁〜２３₆に、ロボット３２のアーム３
４や、インタフェースロボットのアームによるアクセス
を支障なく実現することができる。

【０１０９】また、本実施形態の露光装置１０では、バ
ッファユニット２９を含む中継装置３０が、内部気体を
不活性ガス（パージガス）で置換可能なロードロック室
６８Ｂ内に配置され、該ロードロック室６８Ｂの一側の
側壁を構成する搬送系チャンバ１２には、Ｃ／Ｄ２００
とバッファユニット２９との間で搬送されるウエハの出
し入れのためのＩＦ開口１２ｂが設けられ、該開口１２
ｂがシャッタ９８ａによって開閉可能な構成となってい
る。このため、シャッタ９８ａを開いて開口１２ｂを介
してインライン側の搬送系（インタフェースロボット）
によりバッファユニット２９に未露光のウエハを搬入し
た後、シャッタ９８ａを閉じ、ロードロック室６８Ｂ内
部の気体を不活性ガス（パージガス）にガス置換するこ
とにより、バッファユニット２９の周囲のガス環境を前
述した酸素、水蒸気、炭化水素系ガス（二酸化炭素
等）、有機物、及びハロゲン化物等の吸光物質（不純
物）を殆ど含まない環境に設定することができる。従っ
て、その後、ローダ室６８Ａ側のシャッタ９８ｂを開い
てロボット３２のアーム３４により、バッファユニット
２９からウエハを取り出してローダ室６８Ａに搬入して
も、そのウエハとともに吸光物質がローダ室６８Ａ内に
混入して、ローダ室６８Ａ内のパージガス中の吸光物質
の含有濃度を殆ど増加させない。従って、ウエハの搬入
の際にローダ室６８Ａ内のケミカルクリーン度が低下す
ることが殆どない。

【０１１０】また、ロードロック室６８Ｂは、通常の状
態では、搬送系チャンバ１２外部に対して陽圧にされて
いるので、インライン・インタフェース部２２から空気
（外気）が流入するのを阻止することができる。

【０１１１】同様に、ロボット室６８Ｃは、搬送系チャ
ンバ１２外部に対して陽圧にされているので、搬送系チ
ャンバ１２外部から外気が流入するのを阻止することが
できる。

【０１１２】また、搬送系チャンバ１２の内部空間が、
バッファユニット２９を含む中継装置３０が収容された
ロードロック室６８Ｂを含む複数の空間に区画され、そ
れらの空間のうちの複数のガス置換室、すなわちロード
ロック室６８Ｂ、ローダ室６８Ａ、及びロボット室６８
Ｃの内部圧力は、本体チャンバ１４に隣接するローダ室
６８Ａが最も高く、搬送系チャンバ１２外部から外気が
混入する可能性のあるロードロック室６８Ｂが最も低く
維持されるようになっている。このため、ローダ室６８
Ａ内に、ロードロック室６８Ｂ内部の気体、及びロボッ
ト室６８Ｃ内部の気体が混入するのが効果的に防止され
ている。特に、本実施形態では、内部にウエハステージ
ＷＳＴが収容され、露光用照明光の照明光路が形成され
る本体チャンバ１４に隣接するローダ室６８Ａ内部の不
活性ガスの濃度が最も高く、外気に接する機会のあるロ
ードロック室６８Ｂ内部の不活性ガスの濃度が最も低く
維持されるので、上記のようにそれぞれのガス置換室の
内部圧力を設定することの効果は大きい。これにより、
濃度管理が緩い（吸光物質の許容濃度が高い）ガス置換
室から濃度管理が厳しい（吸光物質の許容濃度が低い）
ガス置換室へのパージガスの流入阻止を図ることができ
るからである。

【０１１３】また、本実施形態の露光装置１０では、イ
ンライン・インタフェース部２２とロードロック室６８
Ｂとの間のＩＦ開口１２ｂ、ロードロック室６８Ｂとロ
ーダ室６８Ａとの間の開口１０１ａ、ロボット室６８Ｃ
とローダ室６８Ａとの間の開口１０２ｂの順に、その開
口面積が順に大きくなるように設定されている。これ
は、シャッタ９８ａの開成時に、インライン・インタフ
ェース部２２内部の気体（外気）と接続されるロードロ
ック室６８Ｂでは、パージガスが外部に流出したり、外
気の流入などによって吸光物質の濃度が悪化（増加）し
得るから、この濃度の増加を極力抑制できるようにＩＦ
開口１２ｂの開口面積を最も小さく設定したものであ
る。ロボット室６８Ｃは、外気の流入の可能性がロード
ロック室６８Ｂに比べて明らかに小さいので、開口１０
１ａの開口面積が大きくても支障はない。

【０１１４】ここで、各開口における開口面積の大小
は、ウエハの搬送時に実際に開口する部分の開口面積の
大小が問題となる。ウエハの搬送（出し入れ）時の開口
面積の設定は、本実施形態と同様にそれぞれの開口自体
の面積をそれぞれ所望の面積とすることによって設定し
ても良いし、全ての開口を同一の面積にし、ウエハの出
し入れの際に各開口を開閉するシャッタの開度を調整す
ることによって、それぞれの開口の開口面積をそれぞれ
所望の値に設定することとしても良い。また、前述の実
施形態ではＩＦ開口などの開閉をシャッタで行うものと
したが、この開閉部材はシャッタに限られるものではな
いし、ＩＦ開口は段付き形状に限られるものでもない。

【０１１５】また、本実施形態の露光装置１０による
と、バッファユニット２９内に複数枚（上記の説明で
は、例えば３枚）のウエハを収容した状態で、ロードロ
ック室６８Ｂの内部気体をパージガスで置換するので、
ウエハを一枚一枚バッファに収容してガスパージを行う
場合に比べて、シャッタ９８ａ等の開閉回数及び、ガス
置換回数が減るため、この点においてもウエハの搬送に
関するスループットの向上が可能になる。

【０１１６】なお、上記実施形態で説明したバッファユ
ニット２９の構成は、一例であって本発明がこれに限定
されないことは勿論である。例えば、ウエハ保持棚の段
数は、何段でも良く、インライン側の搬送系の処理能力
と露光装置本体側の処理能力とに応じて、必要な棚の段
数を定めれば良い。

【０１１７】また、上記実施形態では、波長１９３ｎｍ
の露光用照明光に対してパージガスとして窒素ガスを使
用する場合について説明したが、窒素ガスは波長が１５
０ｎｍ程度以下の光に対してはほぼ吸光物質として作用
するようになる。そこで、波長が１５０ｎｍ程度以下の
露光用照明光、例えば波長１５７ｎｍのＦ₂レーザ光、
あるいはそれより短波長の露光用照明光を用いる場合に
は、パージガスとしては希ガスを使用することが望まし
い。希ガスの中では屈折率の安定性、及び高い熱伝導率
等の観点より、ヘリウムガスが望ましい。しかし、ヘリ
ウムガスは高価であるため、ヘリウムガスをパージガス
として使用する場合には、ヘリウムガスの使用量を抑制
するため、照明光学系や投影光学系ＰＬのみならず、ウ
エハステージＷＳＴ及び不図示のレチクルステージもよ
り小型の気密室（サブチャンバ）で覆う必要がある。こ
の場合、ウエハステージが収容されたサブチャンバ（ウ
エハ室）が、ローダ室６８Ａに接続されることになる。
この場合において、搬送系チャンバ１２の内部構成は、
上記実施形態と同様の構成であっても良いが、ウエハ室
と、インライン・インタフェース部２２との間に、３つ
以上の気密室（ガス置換室）を設けても良い。かかる場
合において、相互に隣接するガス置換室同士は、上記実
施形態と同様に、シャッタによって開閉可能な開口を介
して連通可能に構成することができる。そして、相互に
隣接するガス置換室間に設けられた開口の、ウエハの出
し入れ時の開口面積は、インライン・インタフェース部
に隣接する第１のガス置換室（上記実施形態のロードロ
ック室に相当）とこれに隣接するガス置換室との間の開
口が最も小さく、ウエハ室に隣接する第２のガス置換室
とこれに隣接するガス置換室との間の開口が最も大きく
なるように設定することが望ましい。

【０１１８】勿論、この場合も、各開口におけるウエハ
の出し入れ時の開口面積の設定は、それぞれの開口自体
の面積をそれぞれ所望の面積とすることによって設定し
ても良いし、全ての開口を同一の面積にし、基板の出し
入れの際に各開口を開閉するシャッタの開度を調整する
ことによって、それぞれの開口の開口面積をそれぞれ所
望の値に設定することとしても良い。また、この場合
も、上記実施形態のＩＦ開口１２ｂに相当する開口のウ
エハの出し入れ時の開口面積を最も小さくすることが、
外気の流入による不活性ガスの濃度低下を抑制する観点
からは望ましい。

【０１１９】また、複数のガス置換室の内部圧力は、ウ
エハ室に隣接する第２のガス置換室が最も高く、第１の
ガス置換室が最も低く維持され、複数のガス置換室の不
活性ガスの濃度は、第２のガス置換室が最も高く、第１
のガス置換室が最も低く維持されることが望ましい。勿
論、ウエハ室は、第２のガス置換室と同程度あるいはそ
れ以上の内部圧力及び不活性ガスの濃度に維持するいこ
とが望ましい。

【０１２０】なお、上記実施形態では、搬送系チャンバ
１２及び本体チャンバ１４の内部が不活性ガスで置換さ
れる場合について説明したが、本発明がこれに限定され
るものではない。すなわち、波長２４８ｎｍのＫｒＦエ
キシマレーザ光や、超高圧水銀ランプからの紫外域の輝
線（ｉ線、ｇ線）などを露光用照明光として用いる場合
には、搬送系チャンバ１２内部は勿論、本体チャンバ１
４の内部も不活性ガスで置換しなくとも良い。この場
合、搬送系チャンバ１２内部の空間を複数の空間に仕切
る必要もなく、上記実施形態におけるロードロック室６
８Ｂなどは存在しなくなるが、かかる場合であっても、
中継装置３０やウエハローダ系１００は、構成を特に変
更することなくそのまま用いることができる。従って、
搬送系チャンバ１２の内部を不活性ガスで置換しないタ
イプの露光装置に本発明を適用しても、上記実施形態と
同様に、インラインにて接続されたＣ／Ｄとの間でウエ
ハを搬送する際に、そのスループットを向上させること
ができる。

【０１２１】但し、このような場合には、中継装置３０
などの構造の変更が可能である。すなわち、ロボット３
２のアーム３４を上下動可能な構造にすることにより、
バッファユニット２９は、固定のままであっても良い。
この場合、上下動機構２５は不要となる。この場合、ロ
ボット３２のアーム３４が、バッファユニット２９の全
ての段のウエハ保持棚にアクセスできる程度のアーム３
４の上下動ストロークが必要である。勿論、バッファユ
ニット２９及びロボット３２のアーム３４の両者が上下
動可能な構成であっても良い。なお、窒素、ヘリウムな
どのパージガスの代わりに、化学的にクリーンなドライ
エア又は空気を用いても良く、この場合には搬送系チャ
ンバ１２内を複数の空間に仕切っても仕切らなくても良
い。

【０１２２】また、バッファユニット２９は、横に並べ
てすなわち基板を立てて多数枚収容する構成であっても
良く、かかる場合には、それに応じたロボットの構造、
例えばバッファユニット２９から取り出したウエハを９
０°回転させた後、ロードＸ軸ターンテーブルなどに渡
すことができる構造を採用すれば良い。

【０１２３】また、上記では、露光用照明光としてＫｒ
Ｆエキシマレーザ光（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレ
ーザ光（１９３ｎｍ）、ｇ線（４３６ｎｍ）、ｉ線（３
６５ｎｍ）、Ｆ₂レーザ光（１５７ｎｍ）などを用いる
場合について説明したが、これに限らず、銅蒸気レー
ザ、ＹＡＧレーザ、半導体レーザなどの高調波等を露光
用照明光として用いることができる。

【０１２４】また、上記実施形態の露光装置において、
投影光学系は縮小系、等倍あるいは拡大系のいずれを用
いても良いし、屈折系、反射屈折系、及び反射系のいず
れであっても良い。

【０１２５】なお、本発明は、ステップ・アンド・スキ
ャン方式の投影露光装置、ステップ・アンド・リピート
型の投影露光装置の他、プロキシミティ方式の露光装置
など他の露光装置にも適用できる。

【０１２６】また、本発明は、半導体製造用の露光装置
に限らず、液晶表示素子などを含むディスプレイの製造
に用いられる、デバイスパターンをガラスプレート上に
転写する露光装置、薄膜磁気ヘッドの製造に用いられる
デバイスパターンをセラミックウエハ上に転写する露光
装置、及び撮像素子（ＣＣＤなど）、マイクロマシン、
ＤＮＡチップなどの製造に用いられる露光装置などにも
適用することができる。

【０１２７】また、半導体素子などのマイクロデバイス
だけでなく、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装
置、及び電子線露光装置などで使用されるレチクル又は
マスクを製造するために、ガラス基板又はシリコンウエ
ハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を
適用できる。ここで、ＤＵＶ（遠紫外）光やＶＵＶ（真
空紫外）光などを用いる露光装置では一般的に透過型レ
チクルが用いられ、レチクル基板としては石英ガラス、
フッ素がドープされた石英ガラス、螢石、フッ化マグネ
シウム、又は水晶などが用いられる。また、プロキシミ
ティ方式のＸ線露光装置、又は電子線露光装置などでは
透過型マスク（ステンシルマスク、メンブレンマスク）
が用いられ、マスク基板としてはシリコンウエハなどが
用いられる。

【０１２８】半導体デバイスは、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レチ
クルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製
作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレ
チクルのパターンをウエハに転写するステップ、デバイ
ス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工
程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製
造される。

【０１２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光装置
によれば、インラインにて接続された基板処理装置との
間で基板を搬送する際に、そのスループットを向上させ
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】一実施形態に係る露光装置の概略構成を示す平
面断面図である。

【図２】図１のロードロック室６８Ｂとローダ室６８Ａ
の境界部に設けられた開口１０１ａ部分を拡大して示す
図である。

【図３】図１の中継装置３０を示す斜視図である。

【図４】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１０…露光装置、１２…搬送系チャンバ、１２ｂ…ＩＦ
開口（開口）、１４…本体チャンバ、２１…露光装置本
体、２３₁〜２３₆…ウエハ保持棚（棚）、２５…駆動機
構、２９…バッファユニット、６８Ｂ…ロードロック室
（第１のガス置換室）、６８Ａ…ローダ室（第２のガス
置換室）、９８ａ，９８ｂ，９８ｃ…シャッタ、１００
…ウエハローダ系（基板搬送系）、１０１ａ…開口、１
０２ｂ…開口、２００…Ｃ／Ｄ（基板処理装置）、Ｗ…
ウエハ（基板）、ＷＳＴ…ウエハステージ（基板ステー
ジ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 5F031 CA02 CA05 DA08 DA17 EA14 FA01 FA07 FA11 FA12 FA14 FA15 FA19 GA02 GA08 GA35 GA42 GA43 GA46 GA47 GA48 GA49 GA50 HA33 HA57 HA59 JA01 JA03 JA05 JA10 JA22 JA28 JA29 JA34 JA35 JA47 KA08 KA10 KA11 KA13 KA14 LA08 MA13 MA24 MA26 MA27 NA04 NA07 NA09 NA10 NA11 NA15 NA17 PA02 5F046 BA04 BA05 CA04 CD01 CD05 DA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板処理装置とインラインにて接続され
る露光装置であって、露光対象の基板が載置される基板ステージを含む露光装
置本体と；前記基板処理装置から搬入される基板及び前
記基板処理装置に戻される基板を多数枚同時に収容可能
なバッファユニットと；前記バッファユニットと前記基
板ステージとの間で基板を搬送する基板搬送系と；を備
える露光装置。
【請求項２】前記バッファユニットは、前記多数毎の
基板を上下方向に所定間隔を隔てて収容可能な多段の棚
を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】前記バッファユニットを、上下方向に駆
動する駆動機構を更に備えることを特徴とする請求項２
に記載の露光装置。
【請求項４】前記バッファユニットと前記基板搬送系
の一部とがその内部に配置される搬送系チャンバを更に
備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に
記載の露光装置。
【請求項５】前記搬送系チャンバには、前記基板処理
装置と前記バッファユニットとの間で搬送される基板の
出し入れのための開口が設けられ、該開口がシャッタに
よって開閉されるとともに、前記搬送系チャンバの内部
が不活性ガスで置換可能に構成されていることを特徴と
する請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】前記搬送系チャンバの内部空間が、前記
バッファユニットが収容された第１のガス置換室を含む
複数の空間に区画され、前記第１のガス置換室が、前記搬送系チャンバ外部に対
して陽圧にされていることを特徴とする請求項５に記載
の搬送装置。
【請求項７】前記露光装置本体と前記基板搬送系の残
りの一部とを収容するとともに、その内部が不活性ガス
で置換された本体チャンバを更に備え、前記搬送系チャンバの内部が不活性ガスで置換可能に構
成されていることを特徴とする請求項４に記載の露光装
置。
【請求項８】前記搬送系チャンバの内部空間が、前記
バッファユニットが収容された第１のガス置換室を含む
複数のガス置換室に区画され、相互に隣接する前記ガス置換室同士は、シャッタによっ
て開閉可能な開口を介して連通可能に構成されているこ
とを特徴とする請求項７に記載の露光装置。
【請求項９】前記複数のガス置換室の内部圧力は、前
記本体チャンバに隣接する第２のガス置換室が最も高
く、前記第１のガス置換室が最も低く維持されることを
特徴とする請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】前記複数のガス置換室の不活性ガスの
濃度は、前記本体チャンバに隣接する第２のガス置換室
が最も高く、前記第１のガス置換室が最も低く維持され
ることを特徴とする請求項８又は９に記載の露光装置。
【請求項１１】前記相互に隣接するガス置換室間に設
けられた開口の、基板の出し入れ時の開口面積は、前記
第１のガス置換室と隣接するガス置換室との間の開口が
最も小さく、前記第２のガス置換室と隣接するガス置換
室との間の開口が最も大きくなるように設定されること
を特徴とする請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】前記第１のガス置換室内部と前記搬送
系チャンバの外部とを区画する壁には、基板の出し入れ
時の開口面積が更に小さく設定される開口が設けられて
いることを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。