JP2003303754A - 多段ロボットアームを有する搬送装置及び近接露光方式電子ビーム露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アームの動きを確認するのが難しい部分に配
置されてもティーチングが容易に行える多段ロボットア
ームを使用した搬送装置の実現。 【解決手段】 旋回可能なアーム22の先端に更に別のア
ーム23を旋回可能に接続する形で複数本のアーム22,23,
24を接続した多段ロボットアームと、多段ロボットアー
ムの各アームの旋回位置を制御する制御装置40とを備え
る搬送装置であって、先端アーム24は、先端アームの所
望の移動軌跡に対応する指示ライン25,29を有し、所定
位置において、指示ラインを検出する検出器31,32;33,3
4を備え、制御装置は、検出器が指示ラインを検出する
ように記多段ロボットアームを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数本のアームを
多段に接続した多段ロボットアームを有する搬送装置に
関し、特に露光するパターンと同一の開口パターンを有
するマスク（等倍マスク）をウエハに近接して配置した
状態で、マスクに電子ビームを照射してパターンを露光
する近接露光方式電子ビーム露光装置のマスク搬送に適
した搬送機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路の集積度は微細加工技術
により規定されており、微細加工技術には一層の高性能
が要求されている。特に、露光技術においては、ステッ
パなどに用いられるフォトリソグラフィの技術的な限界
が予想されており、一層の微細化を難しくしている。こ
の限界を打ち破る技術として電子ビーム露光技術が注目
されているが、一般に電子ビーム露光はスループットが
低いという問題がある。特許第２９５１９４７号は、露
光パターンと同一の開口パターンを有するステンシルマ
スクに、感光剤（レジスト）を塗布した試料（ウエハ）
を近接して配置し、大きなサイズの電子ビームでマスク
を走査することにより短時間で露光を終了する近接露光
方式の電子ビーム露光技術を開示している。

【０００３】図１は、特許第２９５１９４７号に開示さ
れた近接露光方式の電子ビーム露光装置の基本構成を示
す図である。図１に示すように、コラム２内には、電子
ビーム１１５を発生する電子ビーム源１１４と、整形ア
パーチャ１１６と、電子ビーム１１５を平行ビームにす
る照射レンズ１１８とで構成される電子銃ユニット１１
２、対となる主偏向器１２２，１２４を含み、電子ビー
ムを光軸に平行走査する走査手段１２１、露光するパタ
ーンに対応する開口を有するマスク５０、及び表面にレ
ジスト層１０１が形成された試料（半導体ウエハ）１０
０が設けられている。マスク５０は、厚い外縁部分内の
中央に開口パターンの形成された薄い膜を有しており、
試料１００は表面がマスクに近接するように配置され
る。この状態で、マスクに垂直に電子ビームを照射する
と、マスクの開口を通過した電子ビームが試料１００の
表面のレジスト層１０１に照射される。走査手段１２１
により電子ビーム１１５を偏向して（図のＡ，Ｂ，Ｃは
３箇所に偏向されたビームを示す。）、マスク５０上の
薄い膜の全面を走査すると、マスク５０のすべての開口
パターンが露光されることになる。なお、走査手段に
は、電子ビームをわずかに傾斜させるための副偏向器１
５１，１５２が設けられており、マスク５０と試料１０
０の位置合わせと、マスクの歪みと試料の歪みによる露
光位置のずれを補正するのに使用される。

【０００４】以上説明したように、近接露光方式の電子
ビーム露光装置は、マスクが露光パターンと同一の開口
パターンを有するので、露光するパターンを変える毎に
マスクを交換する必要がある。また、試料（ウエハ）を
マスクに５０μｍ程度の間隔で近接して配置する必要が
あるので、マスクの下面には何もないようにしてウエハ
を近接できるようにする必要がある。

【０００５】また、近接露光方式の電子ビーム露光装置
では、マスクを交換する必要があり、しかもマスクは真
空チャンバ内に配置される。マスクの交換の度に真空を
解除していてはスループットが低下するので、マスクの
交換は真空中で行う必要がある。そのため、外部から又
は内部に保存されたマスクをコラムの直下に搬送してセ
ットし、マスクの使用が終了した時にはマスクを回収す
るマスク搬送機構を設ける必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】マスク搬送機構として
は各種の方式が考えられるが、マスクをステージで搬送
する構成は、マスク搬送機構をウエハを保持して移動す
るウエハステージに近接して設ける必要があるためにス
ペースの点から難しい。そこで、複数本のアームを多段
に接続した多段ロボットアームを使用してマスク搬送機
構を実現することが考えられる。しかしその場合でも、
マスク搬送機構は、ウエハを保持して移動するウエハス
テージに近接して設ける必要があり、スペースの点から
制約がある。そのため、狭いスペース内を周囲に接触す
ること無しにマスクを搬送する必要がある。更に、マス
ク搬送機構を設けるのは真空チャンバ内であり、露光装
置を組み立てた後は真空チャンバ内のマスク搬送機構の
アームの動きなどを確認することはできない。

【０００７】多段ロボットアームを使用したマスク搬送
機構は、制御装置で所望の動作をするようにしても、各
アームの動作時間のずれなどのために、実際の動作は所
望の動作からずれを生じる。そこで、多段ロボットアー
ムを使用する場合には、実際の動作を目視で確認しなが
ら制御装置の制御量を補正するのが一般的であり、この
動作をティーチングと呼んでいる。しかし、マスク搬送
機構が設けられる部分はスペースの余裕がなく、アーム
の動きを目視で確認するのが難しいという問題がある。

【０００８】更に、多段ロボットアームは使用に従って
動作が変化することがある。動作が変化した場合には、
ティーチングを行うことになるが、上記のように、マス
ク搬送機構を設けるのは真空チャンバ内であり、アーム
の動きなどを確認するには真空チャンバの真空状態を解
除して行う必要があり、スループットを著しく低下させ
るという問題がある。

【０００９】近接露光方式の電子ビーム露光装置のマス
ク搬送機構を多段ロボットアームで実現する場合以上の
ような問題があるが、これらの問題はマスク搬送機構に
限らず、狭いスペースに多段ロボットアームを配置する
場合や、外部からアームの動きを確認できない場合に生
じる問題である。

【００１０】更に、近接露光方式の電子ビーム露光装置
で使用されるマスクは非常に高価であり、損傷しないよ
うに安全に保持することが重要である。従って、マスク
搬送機構により搬送されたマスクがマスク保持機構に保
持されたことを確認する必要があるが、上記のようにス
ペースが制限されており、容易に確認できないという問
題があった。

【００１１】本発明は、近接露光方式の電子ビーム露光
装置のマスク搬送機構のような、狭いスペースで外部か
らアームの動きを確認するのが難しい部分に配置される
多段ロボットアームを使用した搬送装置のティーチング
が容易に行えるようにすると共に、近接露光方式の電子
ビーム露光装置でマスクが確実に固定されていることを
確認できるようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するた
め、本発明の多段ロボットアームを有する搬送装置は、
先端アームに所望の移動軌跡に対応する指示ラインを設
けてそれを検出するように制御する。

【００１３】すなわち、本発明の多段ロボットアームを
有する搬送装置は、旋回可能なアームの先端に更に別の
アームを旋回可能に接続する形で複数本のアームを接続
した多段ロボットアームと、前記多段ロボットアームの
各アームの旋回位置を制御する制御装置とを備える搬送
装置であって、先端アームは、当該先端アームの所望の
移動軌跡に対応する指示ラインを有し、所定位置におい
て、前記指示ラインを検出する検出器を備え、前記制御
装置は、前記検出器が前記指示ラインを検出するように
前記多段ロボットアームを制御することを特徴とする。

【００１４】本発明の多段ロボットアームを有する搬送
装置によれば、動きが問題になる先端アームに指示ライ
ンが設けられており、検出器が指示ラインを検出するよ
うに多段ロボットアームを制御すれば、先端アームの動
きを容易に設定できる。

【００１５】指示ラインは、例えば、先端アームに設け
られたスリットや周囲より反射率の高い又は反射率の低
い線状の表面であり、記検出器は、平行光ビームを出力
する光ビーム放射器と、光ビームを検出する光検出器と
で構成でき、スリットの場合には、光ビーム放射器を平
行光ビームがスリットを通過するように配置し、光検出
器をスリットを通過した光ビームを検出するように配置
し、線状の表面（マーク）である場合には、光ビーム放
射器を平行光ビームが線状の表面を照射するように配置
し、光検出器を線状の表面で反射された光ビームを検出
するように配置する。

【００１６】指示ラインは、例えば直線であるが、これ
に限定されるものではない。

【００１７】更に、検出器を複数設け、複数の検出器で
１つの指示ラインを検出するように構成すれば、先端ア
ームの回転も制御でき、更に制御できる範囲が広がる。
また、複数の指示ラインを設け、それに応じて検出器も
複数設けることも可能である。複数の指示ラインは、例
えば、幅を変えて検出器が検出できるずれの範囲を異な
らせるようにすれば、検出器が指示ラインを検出できる
ようにする調整が容易である。

【００１８】更に、指示ラインを先端アームに取り付け
られる板状物に形成し、板状物の取り付け位置を変える
ことにより位置が変更可能であるように構成すれば、望
ましい移動軌跡を変えることが容易に行える。

【００１９】搬送装置の組み立て時に、検出器と指示ラ
インの位置を検出器が指示ラインを検出するように調整
すれば、それ以後に先端アームの移動軌跡が経時変化し
た場合でも、容易に最初の状態に復帰させることが可能
である。

【００２０】また、設計値に従って、検出器を先端アー
ムが所望の軌跡で移動する時に指示ラインを検出する位
置に正確に位置決めしてセットした上で、搬送装置の組
み立て時に、検出器が指示ラインを検出するように調整
すれば、目視で確認しなくても先端アームが所望の軌跡
で移動するように容易に調整可能である。

【００２１】本発明の多段ロボットアームを有する搬送
装置を近接露光方式電子ビーム露光装置のマスク搬送機
構に使用すれば、調整やメンテナンスが容易になる。

【００２２】更に、本発明の近接露光方式電子ビーム露
光装置では、マスクは、マスク面に平行な貫通穴を備
え、マスクを保持するマスク保持機構の部分に、マスク
保持機構に固定されたマスクの貫通穴を通過するように
平行光ビームを出力する光ビーム放射器と、貫通穴を通
過した光ビームを検出する光検出器とを設け、マスクが
マスク保持機構に保持されていることを確認可能にすれ
ば、マスクのセットが正常に行えたか確認できる。更
に、この確認を常時行えば、装置の使用中にマスクの保
持が正常に行われていることを確認できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図２は、本発明の多段ロボットア
ームをマスク搬送機構に適用した近接露光方式電子ビー
ム露光装置の実施例の全体構成を示す図である。図２に
おいて、矢印は、マスク及びウエハの搬送経路を示す。
参照番号１は真空チャンバである。真空チャンバの内部
は高真空状態に維持され、露光するウエハを保持したス
テージを移動する移動機構が設けられている。ステージ
に保持されたウエハは電子光学コラム２のマスクの直下
に移動され、大きな電子ビームでマスクを走査すると、
マスクの開口部分を通過した電子ビームがウエハに照射
され、マスクと同じパターンが露光される。１回の露光
は数分の１秒から数秒で終了するので、１００個のダイ
が形成される１枚のウエハであれば数分で露光が終了す
る。

【００２４】マスクはマスクカセット３に収容されてお
り、ゲート４を開放した状態でマスク搬送機構部５のロ
ボットアームがマスクカセット３内の１個のマスクを取
り出し、マスクアライナ６でマスクの位置と方向を調整
するマスクアライメントを行った上で、ゲート４を閉じ
て内部を真空状態にした上でゲート７を開いて電子光学
コラム２の下部に搬送する。搬送されたマスクは静電吸
着などにより固定される。露光の終了したマスクは、静
電吸着が解除された後、マスク搬送機構部５のロボット
アームによりマスクカセット３に戻される。そして次の
露光に使用されるマスクが同様にセットされ、露光終了
後戻される。異なる品種のパターンを露光する場合に
は、マスクカセット３を交換する。

【００２５】マスクは剛性のある部材であるが、パター
ン部分は１μｍ以下の厚さの非常に薄い膜であり、マス
クを固定する時にマスクが歪むとこの薄い膜が破断する
ので、マスクを固定する時には３点を支持してマスクに
応力がかからないようにすることが重要である。これは
マスクカセット３にマスクを収容する場合も同様であ
り、マスクカセット３内のマスクは３点で支持される。

【００２６】マスクカセット３は、後述するウエハカセ
ットと同様に、内部が高いクラスのクリーン度に維持さ
れており、セットした後内部を降下させることによりマ
スク搬送機構部５のロボットアームでアクセスできる状
態になる。この時、真空チャンバ１とマスク搬送機構部
５の間に設けられたゲート７は閉じており、マスク搬送
機構部５の部分は大気圧状態である。マスクを取り出し
てマスクアライメントを行った後、ゲート４を閉じて内
部を真空状態にした後、ゲート７を開いてマスクを電子
光学コラム２に搬送する。電子光学コラム２からマスク
を回収してマスクカセット３に戻す場合は、マスクをマ
スク搬送機構部５に搬送した後ゲート７を閉じて内部を
大気圧状態にしてからゲート４を開いて戻す。

【００２７】本実施例では、高スループットを得るため
に、２個のウエハカセット１６Ａ，１６Ｂが設けられる
ようになっており、例えば、一方は露光前の未露光ウエ
ハを収容し、他方は露光済みウエハを収容するといった
形で運用されるが、これに限定されず、露光済みウエハ
を同じカセットに戻すことも可能である。プリロードチ
ャンバ１１内のウエハアーム１５は、ウエハカセット１
６Ａ，１６Ｂ内の未露光ウエハを取り出してコーター／
デベロッパ１４に搬送する。コーター／デベロッパ１４
でレジストを塗布された未露光ウエハは、エッジクラン
プアーム１２により保持され、ウエハアライナ１３で位
置及び回転位置を調整するウエハアライメントが行われ
る。以上の動作は、大気圧中状態のプリロードチャンバ
１１内で行われる。

【００２８】本実施例では、スループットを向上するた
め、２個のロードチャンバ９Ａ，９Ｂが設けられてお
り、一方のロードチャンバから真空チャンバ１内に搬送
されたウエハに露光している間に、他方のロードチャン
バは露光済みのウエハをプリロードチャンバ１１からウ
エハカセット１６Ａ，１６Ｂに戻すと共に、未露光のウ
エハを受け取り、内部を真空状態にして、露光中のウエ
ハの露光が終了して一方のロードチャンバに搬送される
とすぐにウエハを真空チャンバ１内のステージに搬送す
る。露光が終了すると、逆の経路で露光済みのウエハが
上はカセット１６Ａ，１６Ｂ内に戻される。

【００２９】以上が実施例におけるマスク及びウエハの
搬送経路であるが、本発明の直接関係するのはマスク搬
送に関係する部分であり、それ以外の部分についてのこ
れ以上の詳しい説明は省略する。

【００３０】マスク搬送機構部５には、図３に示すよう
な多段ロボットアームが設けられている。図示のよう
に、この多段ロボットアームは、ロボット本体２１と、
ロボット本体２１の回転軸に回転可能に取り付けられた
第１のアーム２２と、第１のアーム２２の先端の回転軸
に回転可能に取り付けられた第２のアーム２３と、第２
のアーム２３の先端の回転軸に回転可能に取り付けられ
た第３のアーム２４とを有する。ここでは第３のアーム
２４を先端アームと呼ぶ。第３のアーム２４の先端に
は、マスク５０を固定する静電チャックが設けられてい
る。制御装置４０は、各アームが取り付けられる回転軸
の回転位置を制御する。ここでは、先端アーム２４が同
じ方向を維持したまま、すなわち先端アーム２４は直線
移動するように制御される。

【００３１】図示のように、先端アーム２４には長穴で
あるスリット２５が設けられており、光ビーム放射器３
１から出力された平行光ビームがスリット２５を通過し
て光検出器３２に入射して検出されるようになってい
る。スリットは直線であり、先端アーム２４を移動させ
た時に、光検出器３２が常に光ビームを検出すれば先端
アーム２４は直線移動していることになる。逆に、光検
出器３２が常に光ビームを検出するように先端アーム２
４の移動を制御すれば、先端アーム２４は直線移動する
ことになる。

【００３２】図４は、真空チャンバ１とマスク搬送機構
部５の部分の構成を示す側面図である。図示のように、
真空チャンバ１には、コラム２が取り付けられ、ウエハ
１００を保持するステージ４９を精密に移動するステー
ジ移動機構４８が設けられている。コラム２の下部に
は、マスク５０を固定する静電チャック６０が設けられ
ており、更にその付近に光ビーム放射器６１と光検出器
６２が設けられている。

【００３３】マスク搬送機構部５には、図３に示したよ
うな多段ロボットアームが設けられている。図４は、ゲ
ート７が開いて、先端アーム２４の先端がコラム２の下
まで移動した状態を示す。真空チャンバ１には、この状
態で、出力する光ビームが先端アーム２４に設けたスリ
ットを通過するように光ビーム放射器３１が設けられて
おり、スリットを通過した光ビームを受けるように光検
出器３２が設けられている。多段ロボットアームは、先
端アーム２４を図の左側に移動すると、先端アーム２４
はマスク搬送機構部５内の納まり、ゲート７を閉じるこ
とが可能である。

【００３４】図５は、先端アーム２４の部分を更に詳し
く示す図である。図５の（Ａ）に示すように、先端アー
ム２４の先端には円環状の静電チャックが設けられてお
り、搬送するマスク５０を固定できるようになってい
る。静電チャックの内側は穴又は凹部になっており、マ
スクを固定した場合も、マスク５０のステンシルマスク
が接触しないようになっている。先端アーム２４のスリ
ット２５は板材２６に形成された細長い長穴であり、先
端アーム２４の板材２６が取り付けられる部分には幅の
広い長穴２７が設けられている。幅の広い長穴２７は、
板材２６を取り付けると覆われるようになっている。

【００３５】図５の（Ｂ）に示すように、ゲート７が開
かれ、ゲートの開口７Ａから先端アーム２４が真空チャ
ンバ内に伸びた状態では、光ビーム放射器３１からの光
平行ビームがスリット２５と幅の広い長穴２７を通過し
て光検出器３２に入射する。板材２６の取り付け位置を
移動すると、スリット２５の位置を変化することが可能
である。

【００３６】図５の（Ｃ）に示すように、光ビーム放射
器３１は、半導体レーザなどの光源３１１から出力され
る光ビームをコリメータレンズ３１２で平行ビームと
し、アパーチャ３１３を通過させて所望のサイズの光ビ
ームとする。

【００３７】図６は、第１実施例のマスク５０の構造と
静電チャックへの取り付け状態を示す図である。図６の
（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、１μｍ以下の厚さの非
常に薄い膜に開口パターンを形成したステンシルマスク
５１が、開口パターンの部分に穴が設けられているマス
ク基板５２に取り付けられている。マスク基板５２に
は、マスク基板５２の中心付近を通る貫通穴５３が設け
られている。また、位置設定のためのノッチ５４が設け
られている。

【００３８】図６の（Ｃ）に示すように、マスク５０は
コラム２の下部に設けられた複数の静電チャック６０Ａ
と６０Ｂ（図では２個であるが、これに限らない。）に
より固定される。静電チャック６０Ａと６０Ｂの両側に
は、光ビーム放射器６１と光検出器６２が設けられてい
る。光ビーム放射器６１から出射された光ビームは、正
常に固定されたマスク５０の貫通穴５３を通過し、光検
出器６２で検出される。従って、光検出器６２で光ビー
ムを検出することにより、マスク５０が正常に固定され
ているか検出できる。

【００３９】マスク５０をセットする場合には、図４に
示すように、マスク５０を先端アーム２４の先端の静電
チャック２５で固定した状態でコラム２の直下、すなわ
ちマスク５０を静電チャック６０Ａと６０Ｂの下に移動
する。その状態で、ロボット本体２１の回転軸を上昇し
て先端アーム２４を上昇させ、マスク５０を静電チャッ
ク６０Ａと６０Ｂに接触させる。そして光検出器６２が
光ビームを検出することを確認した上で、先端アーム２
４の静電チャック２５を解除すると共に静電チャック６
０Ａと６０Ｂを動作させてマスク５０を固定する。光検
出器６２が光ビームを検出しない時には、アライメント
などが正常でないので、マスク５０を先端アーム２４に
載せたままマスク搬送機構部５に戻してアライメントを
やり直した上で、再度上記の動作を行う。

【００４０】マスク５０のセットが終了すると、ロボッ
ト本体２１の回転軸を降下して先端アーム２４の静電チ
ャック２５をマスク５０から離し、先端アーム２４をマ
スク搬送機構部５内に戻してゲート７を閉じる。この状
態でステージ４９に保持したウエハ１００をコラムの下
に移動し、露光部分をマスク５０に近接させて位置調整
を行い、更に露光を行う。光検出器６２は、露光中も光
ビームを検出し、検出できない時にはマスクの固定に異
常が発生したのであるから、アラームを発生して動作を
停止する。

【００４１】マスク５０の使用が終了してマスクを回収
する場合には、ゲート７を開けて先端アーム２４をコラ
ム２の下に移動して上昇させ、先端アーム２４の静電チ
ャック２５をマスク５０に接触させる。そして、静電チ
ャック６０Ａと６０Ｂを解除すると共に先端アーム２４
の静電チャック２５を動作させ、マスクを先端アーム２
４に固定する。この状態でロボット本体２１の回転軸を
降下して先端アーム２４を降下させ、マスク５０を静電
チャック６０Ａと６０Ｂから離し、マスク５０を先端ア
ーム２４に載せたままマスク搬送機構部５に戻す。

【００４２】次に、スリット２５及び光ビーム放射器３
１と光検出器３２のセティングについて説明する。ここ
では２つの状況が考えられる。１つは露光装置の組み立
てやメンテナンス時に、マスク搬送装置の各アームの動
きなどが目視などの方法で確認できる場合であり、もう
１つは露光装置の組み立てに、スペースの関係でマスク
搬送装置の各アームの動きなどが確認できない場合であ
る。

【００４３】マスク搬送装置の各アームの動きなどが目
視などの方法で確認できる場合には、多段ロボットアー
ムの各アームが所望の動作を行うように制御装置４０の
制御プログラムを作成し、外部で動作を確認した上で露
光装置のマスク搬送機構部５内に取り付ける。この時、
スリット２５は所定の位置に取り付けられている。そし
て実際の多段ロボットアームの動作を確認して、所望の
動作位置とのずれを解消するようにプログラムを変更す
る。この状態で、光ビーム放射器３１と光検出器３２の
位置を調整して、光検出器３２が光ビームを検出するよ
うに設定する。以上でセティングが終了する。多段ロボ
ットアームはパルスモータのスリップなどのために使用
している間に動作軌跡にずれが生じ、光検出器６２が光
ビームを検出しない状態になる。この場合、突然スリッ
トの全長に渡って光ビームを検出しない状態にはなら
ず、例えば、スリットの一部で光ビームを検出しない状
態になるので、ある程度どのようなずれが生じているか
解析できる。そこで、その位置に応じてプログラムを調
整して全長に渡って光ビームが検出されるようにする。
これにより、装置を分解することなく常に多段ロボット
アームの各アームが所望の動作を行うように維持するこ
とが可能である。

【００４４】装置の組み立て時にもマスク搬送装置の各
アームの動きなどがスペースの関係で確認できない場合
には、上記と同様に、多段ロボットアームの各アームが
所望の動作を行うように制御装置４０の制御プログラム
を作成し、外部で動作を確認した上で露光装置のマスク
搬送機構部５内に取り付ける。この時、スリット２５は
所定の位置に取り付けられている。そして、光ビーム放
射器３１と光検出器３２を設計値に従って高精度で取り
付ける。この状態で光検出器３２が光ビームを検出すれ
ば調整は必要ないが、光ビームを検出しない時には、先
端アームの位置を少しずつ平行移動するなどの方法でス
リットの一部でも光ビームを検出するようにしたあと、
光ビームの位置を検出するスリットの位置に応じてプロ
グラムを調整して全長に渡って光ビームが検出されるよ
うにする。調整した後の経時変化によるずれの補正は上
記と同じである。

【００４５】また、一旦設定した先端アームの移動軌跡
を平行移動したいという場合があるが、そのような場合
にはスリット２５が形成された板材２６の位置を平行移
動した上で、光ビームが検出されるようにプログラムを
変更する。

【００４６】スリット２５、光ビーム放射器３１及び光
検出器３２などについて各種の変形例が可能であり、以
下いくつかの例を説明する。図５の（Ｂ）に示すよう
に、上記の実施例では、光ビーム放射器３１から出力さ
れる光ビームは先端アーム２４に対して斜めに入射す
る。そのため光ビームが長穴２７の壁で遮断されて検出
できない部分が生じ、光ビームの検出できる移動範囲が
狭くなるという問題がある。そこで、図７の（Ａ）に示
すように、光ビーム放射器３１から出力される光ビーム
が先端アーム２４に対して垂直に入射するよう設定す
る。

【００４７】図７の（Ａ）のように光ビームが先端アー
ム２４に対して垂直に入射する場合及び図５の（Ｂ）の
ように光ビームが先端アーム２４に対して斜めに入射す
るが板材２６の厚さが十分に薄い場合には、図７の
（Ｂ）に示すように、先端アーム２４が回転した時でも
光ビーム３３が検出される場合があり得る。このような
回転が生じたことを検出可能にするには、図７の（Ｃ）
に示すように、２組の光ビーム放射器３１Ａ，３１Ｂと
光検出器３２Ａ，３２Ｂを離れた位置に配置し、光ビー
ム３３Ａ，３３Ｂがスリット２５の異なる部分を照射す
るようにし、２つの光ビームが検出された場合には回転
は生じていないと判定する。この場合、２つの光ビーム
が同時に検出できる範囲はスリット２５の長さから２つ
の光ビーム３３Ａと３３Ｂの間隔を差し引いた長さであ
るが、いずれかの光ビームを検出できる範囲はスリット
２５の長さに２つの光ビーム３３Ａと３３Ｂの間隔を加
えた長さになる。

【００４８】スリットを複数設けて、各スリットに光ビ
ームを照射してスリットを通過した光ビームを検出する
ことも可能である。図８はそのような例であり、図８の
（Ａ）に示すように、幅の異なる２本のスリット２５
Ｃ，２５Ｄが設けられている。スリット２５Ｃ，２５Ｄ
にはそれぞれ光ビーム放射器３１Ｃ，３１Ｄから光ビー
ムが照射され、各スリットを通過した光ビームが光検出
器３２Ｃ，３２Ｄにより検出される。

【００４９】スリット２５Ｃの幅はスリット２５Ｄの幅
より広いので、先端アーム２４の位置がずれても検出さ
れる範囲が広い。そのため、制御装置４０のプログラム
を変更して光ビームが検出される位置を探すのは容易で
あるが、先端アーム２４の位置がある程度ずれて光ビー
ムが検出されるため先端アーム２４の移動位置の微小な
ずれは検出できないと言う問題がある。そこで、制御装
置４０のプログラムを粗いピッチで変更して光検出器３
２Ｃが光ビームを検出する範囲を探した上で、制御装置
４０のプログラムを細かいピッチで変更して光検出器３
２Ｄが光ビームを検出する範囲を探するようにすれば、
調整動作が容易になる。

【００５０】これまでに説明した例では、スリットを通
過した光ビームを検出したが、スリットの替わりに先端
アーム２４の表面に線状の反射面を設けることも可能で
ある。この場合、線状の反射面は先端アーム２４の表面
の他の部分と反射状態が異なっていればよい。この場
合、図９の（Ａ）と（Ｂ）に示すように、光ビーム放射
器３３から出力された光ビームを線状の反射面２９に照
射し、そこで反射された光ビームを光検出器３４で検出
する。

【００５１】また、これまでの例ではスリットは直線で
あるとしたが、かならずしもこれに限定されず、先端ア
ームの移動軌跡に応じて、直線を組み合わせた折れ線
や、曲線を使用してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の第１の態
様によれば、狭いスペースで外部からアームの動きを確
認するのが難しい部分に配置される多段ロボットアーム
を使用した搬送装置のティーチングが容易に行えるよう
になると共に、そのような多段ロボットアームを使用し
た搬送装置をマスク搬送機構に適用することにより、製
造及びメンテナンスの容易な近接露光方式の電子ビーム
露光装置が実現できる。

【００５３】更に、本発明の第２の態様によれば、近接
露光方式の電子ビーム露光装置でマスクが確実に固定さ
れていることを容易に確認できるようになり、近接露光
方式の電子ビーム露光装置の信頼性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】近接露光方式の電子ビーム露光の基本構成を示
す図である。

【図２】本発明の第１実施例の近接露光方式の電子ビー
ム露光装置の全体構成を示す図である。

【図３】実施例の多段ロボットアームを示す図である。

【図４】多段ロボットアームをコラムの下まで伸ばした
状態を示す図である。

【図５】実施例の多段ロボットアームの先端アームの部
分の詳細と、スリット位置を検出する構成を示す図であ
る。

【図６】実施例のマスク構造、マスクチャック機構及び
チャック確認のための光検出機構を示す図である。

【図７】スリット位置を検出する構成の変形例を示す図
である。

【図８】スリットの変形例を示す図である。

【図９】反射方式で指示ラインを検出する構成を示す図
である。

【符号の説明】

１…真空チャンバ ２…電子光学コラム ３…マスクカセット ４，７…ゲート ５…マスク搬送機構部 ６…マスクアライナ ２１…ロボット本体 ２２，２３…ロボットアーム ２４…先端アーム ２５…スリット ３１…光ビーム放射器 ３２…光検出器 ４０…制御装置 １００…ウエハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/30 ５０２Ｊ (72)発明者 藤田 太一 東京都三鷹市下連雀九丁目７番１号 株式 会社東京精密内 (72)発明者 冨田 良幸 東京都品川区北品川５−９−11 住友重機 械工業株式会社内 (72)発明者 小野 俊雄 茨城県東茨城郡内原町三湯500番 日立那 珂エレクトロニクス株式会社内 Ｆターム(参考） 2H097 AA03 BA10 CA16 DA11 GA45 KA03 KA12 KA28 LA10 5F031 CA02 CA07 FA01 FA04 FA11 FA12 GA36 GA43 JA05 JA22 JA31 MA03 MA27 PA02 5F046 CD02 CD04 CD06 DA06 DB05 DD06 5F056 AA25 EA11 EA12 EA14

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 旋回可能なアームの先端に更に別のアー
   ムを旋回可能に接続する形で複数本のアームを接続した
   多段ロボットアームと、前記多段ロボットアームの各ア
   ームの旋回位置を制御する制御装置とを備える搬送装置
   であって、 先端アームは、当該先端アームの所望の移動軌跡に対応
   する指示ラインを有し、 所定位置において、前記指示ラインを検出する検出器を
   備え、 前記制御装置は、前記検出器が前記指示ラインを検出す
   るように前記多段ロボットアームを制御することを特徴
   とする多段ロボットアームを有する搬送装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記指示ラインは、前記先端アームに設けられたスリッ
   トであり、 前記検出器は、平行光ビームを出力する光ビーム放射器
   と、光ビームを検出する光検出器とを備え、 前記光ビーム放射器は、前記平行光ビームが前記スリッ
   トを照射するように配置され、前記光検出器は、前記ス
   リットを通過した前記光ビームを検出するように配置さ
   れている多段ロボットアームを有する搬送装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記指示ラインは、前記先端アームに設けられた周囲よ
   り反射率の高い又は反射率の低い線状の表面であり、 前記検出器は、平行光ビームを出力する光ビーム放射器
   と、光ビームを検出する光検出器とを備え、 前記光ビーム放射器は、前記平行光ビームが前記線状の
   表面を照射するように配置され、前記光検出器は、前記
   線状の表面で反射された前記光ビームを検出するように
   配置されている多段ロボットアームを有する搬送装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記指示ラインは、直線である多段ロボットアームを有
   する搬送装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記検出器は複数あり、複数の検出器で１つの指示ライ
   ンを検出する多段ロボットアームを有する搬送装置。
6. 【請求項６】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記指示ラインは、複数あり、 前記検出器も複数ある多段ロボットアームを有する搬送
   装置。
7. 【請求項７】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記指示ラインは、前記先端アームに取り付けられる板
   状物に形成されており、前記板状物の取り付け位置を変
   えることにより位置が変更可能である多段ロボットアー
   ムを有する搬送装置。
8. 【請求項８】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 当該搬送装置の組み立て時に、前記検出器が前記指示ラ
   インを検出するように調整され、 前記制御装置は、当該搬送装置の使用中に前記検出器が
   前記指示ラインを検出しない状態になった時には、前記
   検出器が前記指示ラインを検出するように各アームの動
   作を調整する多段ロボットアームを有する搬送装置。
9. 【請求項９】 請求項１に記載の多段ロボットアームを
   有する搬送装置であって、 前記検出器は、前記先端アームが所望の軌跡で移動する
   時に前記指示ラインを検出する位置に設けられており、 前記制御装置は、当該搬送装置の組み立て時には、前記
   検出器が前記指示ラインを検出するように調整される多
   段ロボットアームを有する搬送装置。
10. 【請求項１０】 ウエハを保持して移動するステージ
    と、 露光するパターンと同一の開口パターンを有するマスク
    を保持するマスク保持機構と、 前記ステージに保持された前記ウエハを前記マスクに近
    接して配置した状態で、前記マスクに電子ビームを照射
    してパターンを露光する電子光学コラムと、 前記ステージ、前記マスク保持機構、及び前記電子光学
    コラムを収容する真空チャンバと、 を備える近接露光方式電子ビーム露光装置であって、 前記マスクを前記マスク保持機構の部分に搬送するマス
    ク搬送機構を備え、 前記マスク搬送機構は、請求項１から９のいずれか１項
    に記載された多段ロボットアームを有する搬送装置であ
    る近接露光方式電子ビーム露光装置。
11. 【請求項１１】 ウエハを保持して移動するステージ
    と、 露光するパターンと同一の開口パターンを有するマスク
    を保持するマスク保持機構と、 前記ステージに保持された前記ウエハを前記マスクに近
    接して配置した状態で、前記マスクに電子ビームを照射
    してパターンを露光する電子光学コラムと、 前記ステージ、前記マスク保持機構、及び前記電子光学
    コラムを収容する真空チャンバと、 を備える近接露光方式電子ビーム露光装置であって、 前記マスクは、マスク面に平行な貫通穴を備え、 当該装置は、前記マスク保持機構の部分に、前記マスク
    保持機構に固定された前記マスクの前記貫通穴を通過す
    るように平行光ビームを出力する光ビーム放射器と、前
    記貫通穴を通過した光ビームを検出する光検出器とを備
    え、 前記マスクが、前記マスク保持機構に保持されているこ
    とを確認可能にしたことを特徴とする近接露光方式電子
    ビーム露光装置。