JP2006173276A - レチクル処理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】 方向を間違えて装着されたレチクル搬送容器１１を自動的に修正する。
【解決手段】 レチクル搬送容器１１と、レチクル搬送容器１１を搬送する搬送手段（４、５）と、回路パターンを焼き付ける露光機と、複数のレチクル１２を保管するレチクルストッカー２とを有するレチクル処理システムである。レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置までの経路に、レチクル搬送容器１１の向きを検出してレチクル搬送容器１１を適切な向きに変更する向き変更手段８１を備えた。向き変更手段８１は、レチクル搬送容器１１を回転させる回転駆動部８２と、レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置までの経路のいずれかに設けられレチクル搬送容器１１の方向を検出する方向検出手段８３と、方向検出手段８３で検出した方向が１８０°ずれている場合に回転駆動部８２を制御して正規の方向に修正する制御部８４とを備えた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、レチクルを収納したレチクル搬送容器を搬送手段でレチクルストッカーから露光機まで搬送して、露光機で上記レチクルを用いて基板上に回路パターンを焼き付けるレチクル処理システムに関する。
半導体素子や液晶表示素子等の製造は、フォトリソグラフィ工程で行われる。この工程では、レチクル（フォトマスクを含む）に形成されたパターンの像を、露光機で半導体ウエハやガラスプレート等の基板上に投影転写する。
このとき、基板上には感光剤が塗布されており、投影されたパターンが感光剤と反応して、その後の処理を経て回路が形成される。
この工程において、レチクルは、塵埃等による汚染や接触等による損傷等を防ぐため、専用のレチクル搬送容器に収納して取り扱われる。
このとき、形成する回路が複雑な場合は、基板上に多数の回路パターンを作り込む必要があるため、それに合わせて多数のレチクルが用意され、基板上に多数のパターンが重ね合わせて露光される。
このフォトリソグラフィ工程で使用されるレチクル処理システムの一例を図２に示す。図中の１は基板上に回路パターンを投影・転写する露光機である。２は多数のレチクルが収納されて保管されたレチクルストッカーである。３はレチクルが収納されたレチクル搬送容器である。４は露光機１とレチクルストッカー２との間に設けられて、これらの間でレチクルをレチクル搬送容器３に収納した状態で搬送するための搬送レールである。５は搬送レール４に設けられてレチクル搬送容器３を直接把持して持ち運ぶための搬送機構部である。
これらは、制御装置(図示せず)で制御されている。これにより、回路パターンに必要なレチクルが、レチクル搬送容器３に収納された状態で搬送レール４の搬送機構部５によって、レチクルストッカー２から露光機１へ搬送される。露光機１で不要になったレチクルは、搬送レール４の搬送機構部５によってレチクルストッカー２に戻される。
以上の工程において使用されるレチクルは、塵埃等によって汚染されたり、接触等によって損傷したりすると正確な回路パターンができないため、レチクルを安全にかつ確実に支持するためにレチクル搬送容器３に収納されている。このレチクル搬送容器３は、基板上に露光される回路パターンとの関係でその向きが正確に規制された状態で搬送される。このレチクル搬送容器３の搬送、レチクルによる露光等の処理は、レチクル処理システムによって行われる。
このレチクル処理システムの一例として特許文献１がある。特許文献１では、レチクルケース位置合わせ装置を設けて、レチクルケースの位置合わせを行って、露光処理が行われる。
特開平１０−１６３０９４号公報
ところが、上述した従来のレチクル処理システムでは、外部から作業者がレチクル搬送容器３をシステム内に装着する際にレチクル搬送容器３の向きを間違えた場合は、レチクル搬送容器３をシステム内に装着できないようにしたり、位置合わせ装置を停止したりして対応している。即ち、通常は、レチクル搬送容器３に設けられたキネマティックピングルーブとシステム側の装置に設けられたキネマティックピンとで、レチクル搬送容器３を正しい向きに装着した場合のみシステム内に装着できるようにしている。また、仮にレチクル搬送容器３の向きを間違えてシステム内に装着された場合でも、上記位置合わせ装置で位置が合わないことでこの装置が停止するようにして、装置の停止後にレチクル搬送容器３の向きを入れ替える等の処理が行われる。
しかし、これらの場合は、作業効率が悪いという問題がある。即ち、レチクル搬送容器３の向きを間違えた場合は、レチクル搬送容器３をシステム内に装着できないようにすると、作業者は、レチクル搬送容器３をシステム内に装着する際に、過度の注意を払う必要があり、作業効率が悪くなる。また、レチクル搬送容器３の向きを間違えた場合に、装置を停止してレチクル搬送容器３の向きを入れ替える作業を行うと、その間システムが停止するため、露光処理の作業効率が悪くなる。
本発明は、上記課題を解決するために、レチクル搬送容器の向きの間違いを許容して、その向きの間違いを自動的に修正するようにしたものである。即ち本発明は、レチクルを収納するレチクル搬送容器と、当該レチクル搬送容器を搬送する搬送手段と、上記レチクルを用いて半導体ウエハ上のレジストに回路パターンを焼き付ける露光機と、複数の上記レチクルを保管するレチクルストッカーとを少なくとも有し、上記レチクルストッカーから上記露光機の焼き付け位置までの経路の少なくとも１箇所に、上記レチクル搬送容器の向きを検出して当該レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段を備えたことを特徴とする。
これにより、上記レチクル搬送容器が上記レチクルストッカーから上記露光機の焼き付け位置まで移動する間に、上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段によって、レチクル搬送容器の向きが検出され、適切な向きに修正される。
上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段は、上記レチクル搬送容器を回転させる回転駆動部と、上記レチクルストッカーから上記露光機の焼き付け位置までの経路のいずれかに設けられ上記レチクル搬送容器の方向を検出する方向検出手段と、当該方向検出手段で検出した方向が正規の方向か否かを判断して方向が１８０°ずれている場合に上記回転駆動部を制御して正規の方向に回転させる制御部とを備えることが望ましい。
これにより、上記制御部が、上記方向検出手段で検出した方向が１８０°ずれていると判断した場合、上記回転駆動部を制御して正規の方向に回転させる。
上記方向検出手段は、上記レチクル搬送容器の方向を非接触で検出する無線タグを備えて構成することが望ましい。
これにより、レチクル搬送容器の搬送途中で、搬送を停止させることなく非接触で、レチクル搬送容器の方向を検出する。上記方向検出手段で検出した方向が１８０°ずれていると判断した場合、上記制御部が、上記回転駆動部を制御して正規の方向に回転させる。
また、上記方向検出手段は、上記レチクル搬送容器の方向を非接触で検出する光学センサを備えて構成してもよい。
これにより、無線タグの場合と同様に、レチクル搬送容器の搬送途中で、搬送を停止させることなく非接触で、レチクル搬送容器の方向を検出する。上記方向検出手段で検出した方向が１８０°ずれていると判断した場合、上記制御部が、上記回転駆動部を制御して正規の方向に回転させる。
上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段は、上記搬送手段内又は上記露光機内に備えることが望ましい。
これにより、上記レチクル搬送容器が上記搬送手段内に取り込まれている間に又は上記露光機内に取り込まれている間に、レチクル搬送容器の方向が正しいか否かが判断されて、間違っているときは修正される。
上記レチクル搬送容器の扉の外側表面には、露光機に位置決めして取り付けるためのキネマティックピングルーブを、１８０°方向を変えて二組設けることが望ましい。
これにより、上記レチクル搬送容器をレチクルストッカーに装着するとき、レチクル搬送容器の方向が間違ってもそのまま装着することができ、レチクル搬送容器の方向について過度に注意を払う必要が無くなる。
上記レチクル搬送容器のポッドの外側表面のうち、上記キネマティックピングルーブに対応した位置には、上記キネマティックピングルーブを受けて保持するための受け部を、上記二組のキネマティックピングルーブをいずれの方向からでも嵌合できるように配設することが望ましい。
これにより、複数のレチクル搬送容器を、その方向について過度の注意を払わずに、積層することができる。
上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段が、上記レチクル搬送容器が上記レチクルストッカーから上記露光機の焼き付け位置まで移動する間に、レチクル搬送容器の向きを検出して適切な向きに修正するため、レチクル搬送容器の向きが１８０°ずれている場合でもシステムが停止することなく自動的にその向きを正規の方向に修正して、処理工程での作業効率の向上を図ることができる。
上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段の上記制御部が、上記方向検出手段で検出した方向が１８０°ずれていると判断した場合、上記回転駆動部を制御して正規の方向に回転させるため、システムが停止することなく上記レチクル搬送容器の向きを自動的に正規の方向に修正して、処理工程での作業効率の向上を図ることができる。
上記方向検出手段が、上記レチクル搬送容器の方向を非接触で検出する無線タグ又は光学センサを備えて、レチクル搬送容器の搬送を停止させることなく非接触で、その方向を検出して、正規の方向に回転させるため、処理工程での作業効率の向上を図ることができる。
上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段を、上記搬送手段内又は上記露光機内に備えて、レチクル搬送容器の方向が正しいか否かを判断して、間違っているときは修正するため、処理工程での作業効率の向上を図ることができる。
上記レチクル搬送容器の扉の外側表面にキネマティックピングルーブを、１８０°方向を変えて二組設けて、レチクル搬送容器の方向が間違ってもそのまま装着することができるようにしたので、レチクル搬送容器の方向について過度に注意を払う必要が無くなり、作業の効率化を図ることができる。
上記受け部を、上記二組のキネマティックピングルーブをいずれの方向からでも嵌合できるように配設して、複数のレチクル搬送容器を、その方向について過度の注意を払わずに、積層することができるようにしたので、レチクル搬送容器の積層作業時において作業の効率化を図ることができる。
以下、本発明の実施形態を、添付図面を参照しながら説明する。図１は向き変更手段を示す機能ブロック図、図３は扉をその底面側から見た斜視図、図４は本実施形態に係るレチクル搬送容器をそのポッドと扉とを互いに分離した状態で示す斜視図、図５は本実施形態に係るレチクル搬送容器を示す側面断面図、図６は本実施形態に係るレチクル搬送容器の要部を示す断面図、図７はメンブレンフィルターを示す要部断面図、図８は無線タグを示す要部断面図である。
レチクル搬送容器１１は図４及び図５に示すように主に、レチクル１２を収納するポッド１３と、このポッド１３を塞ぐ扉１４と、ポッド１３と扉１４との間に設けられて内部を気密にシールするシール材１５とから構成されている。
ポッド１３は、レチクル１２を内部に収納する本体部１７と、当該本体部１７の外周に一体的に形成されて扉１４に嵌合する周縁嵌合部１８とから構成されている。
本体部１７は、皿状に形成され、レチクル１２を内部に完全に収納できる深さに設定されている。本体部１７の中央部には、搬送用のセンターハンドリングフランジ２０が設けられている。本体部１７の周縁部には、水平に延びた板状のサイドハンドリングフランジ２１が設けられている。センターハンドリングフランジ２０が、搬送装置の腕部(図示せず)と結合して、レチクル搬送容器１１やポッド１３が持ち上げられる。また、サイドハンドリングフランジ２１は、露光機内で扉１４をポッド１３から機械的に分離するときに補助支持手段として用いられる。さらに、本体部１７の外側表面の周縁部には、後述するキネマティックピングルーブ６１の受け部２２が１辺に３カ所ずつ、対向する２辺に合計６カ所に設けられている。この６カ所の受け部２２は、キネマティックピングルーブ６１に対応した位置であって、二組のキネマティックピングルーブ６１をいずれの方向からでも嵌合できるように配設されている。各受け部２２は平面形状が半円形の板材で形成されている。平面半円形の各受け部２２は、外側へ開口するように配設されている。平面半円形の各受け部２２は、その先端側が基端側よりも互いに近づくように内側へ僅かに傾けて形成されている。これにより、下側のレチクル搬送容器１１の受け部２２に上側のレチクル搬送容器１１のキネマティックピングルーブ６１が容易に嵌合して、正確に位置決めされるため、複数のレチクル搬送容器１１を簡単にかつ安定して積層することができるようになっている。
本体部１７の内側の四隅近傍にはレチクルリテーナー２５が設けられている。このレチクルリテーナー２５は、後述する扉１４側のレチクルリテーナー４５と対をなしてレチクル１２を支持するための部材である。このレチクルリテーナー２５は、図５及び図６に示すように、リテーナー受け部２６と、リテーナー板部２７とから構成されている。リテーナー受け部２６は、リテーナー板部２７を支持するための部材である。リテーナー受け部２６は、本体部１７の内側の四隅近傍に、本体部１７と共に一体的に形成されている。具体的には、本体部１７の隅部に形成された五角形の板材によって形成され、その１つの辺がレチクル１２の上側角部１２Ａに当接して弾性的に支持する傾斜面部２８を形成する辺となっている。リテーナー受け部２６のうち傾斜面部２８を形成する辺の一端には、リテーナー板部２７の一端部が嵌合する一端側嵌合用切り欠き２９が設けられている。リテーナー受け部２６のうち傾斜面部２８を形成する辺の他端には、リテーナー板部２７の他端部が嵌合する他端側嵌合用切り欠き３０が設けられている。さらに、傾斜面部２８を形成する辺には凹部３１が設けられている。この凹部３１は、傾斜面部２８の内側に設けられてレチクル１２の上側角部１２Ａが当接したときに傾斜面部２８の撓みを許容するための部位である。この凹部３１により、リテーナー板部２７に緩衝機能が持たされている。即ち、リテーナー板部２７自身の持つ弾性と共に、凹部３１によってリテーナー板部２７が弾性的に撓むことで、外部から伝わる振動等を吸収して、レチクル１２を弾性的に支持する緩衝機能が持たされている。凹部３１の隙間は１ｍｍ程度以上あれば良い。
リテーナー板部２７は、レチクル１２の上側角部１２Ａに当接して弾性的に支持する傾斜面部２８を形成する部材である。リテーナー板部２７は、弾性高分子材料で成形されている。具体的には、PEE(ポリエステルエラストマー)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)などの、発塵のない弾性材料を用いる。リテーナー板部２７は、当接面板３３と、一端嵌合部３４と、他端嵌合部３５とからなり、その側面形状を変則的なコ字状に形成されている。当接面板３３は、リテーナー板部２７をリテーナー受け部２６に嵌合した状態で、傾斜面部２８を構成するための部材である。当接面板３３は、弾性を有する合成樹脂で成形されているため、それ自身が弾性的に変形すると共に、上記凹部３１によって弾性的に撓んで、レチクル１２の上側角部１２Ａに斜めから当接して弾性的に支持するようになっている。
一端嵌合部３４は、リテーナー受け部２６の一端側嵌合用切り欠き２９に嵌合して、リテーナー板部２７をリテーナー受け部２６に取り付けるための部分である。他端嵌合部３５は、リテーナー受け部２６の他端側嵌合用切り欠き３０に嵌合して、リテーナー板部２７をリテーナー受け部２６に取り付けるための部分である。これにより、一端嵌合部３４及び他端嵌合部３５が一端側嵌合用切り欠き２９及び他端側嵌合用切り欠き３０に嵌合することで、リテーナー板部２７がリテーナー受け部２６に固定されている。
本体部１７の内側の四隅近傍には、上記レチクルリテーナー２５と共にペリクルリテーナー３７も設けられている。レチクル１２には、ペリクルが設けられない場合と、下側面にペリクル４６が設けられる場合と、上下両側面にペリクル４６が設けられる場合がある。ペリクルリテーナー３７は、レチクル１２の上側面にペリクルが設けられる場合に機能する部材である。ペリクルリテーナー３７は、レチクルリテーナー２５と同じ構成を有している。即ち、ペリクルリテーナー３７は、レチクルリテーナー２５のリテーナー受け部２６と同じ構成のリテーナー受け部３８と、レチクルリテーナー２５のリテーナー板部２７と同じ構成のリテーナー板部３９とから構成されている。リテーナー板部３９の内側にはレチクルリテーナー２５の凹部３１と同じ構成の凹部(図示せず)が設けられている。
ポッド１３の周縁嵌合部１８は、図４及び図５に示すように、本体部１７の周縁から周囲に張り出すように皿状に形成されている。この皿状の周縁嵌合部１８は、扉１４の周囲を完全に収納できる深さに設定されている。周縁嵌合部１８の対向する辺には、扉１４を固定するための留め具４１が設けられている。
扉１４は、ポッド１３の周縁嵌合部１８に嵌合することで、ポッド１３を塞いで、シール材１５を介して内部を気密にシールするための部材である。この扉１４は、図４〜図６に示すように、ほぼ平坦状に形成され、その周縁にシール溝４３が設けられている。シール材１５は、このシール溝４３に装着されて、ポッド１３と扉１４との間を気密にシールする。扉１４の上側面には、その四隅の位置に扉側支持部材４４が設けられている。この扉側支持部材４４は、上記ポッド１３側のレチクルリテーナー２５と相まってレチクルを上下両側から支持するレチクルリテーナー４５と、レチクル１２の下側面に取り付けられたペリクル４６を支持するペリクルリテーナー４７と、これらを一体的に支持するベース板部４８とから構成されている。レチクルリテーナー４５の構成は、リテーナー受け部５０が上述したポッド１３側のレチクルリテーナー２５のリテーナ−受け部２７と、図６の紙面に垂直な方向にずれたミラー対象の構成になっている。即ち、レチクルリテーナー４５は、リテーナー受け部５０と、リテーナー板部５１とから構成され、これらが上記レチクルリテーナー２５のリテーナー受け部２６及びリテーナー板部２７と、鏡に映したときのように対象的な構成になっている。リテーナー板部５１の内側の凹部５２も、レチクルリテーナー２５の凹部３１と同様の機能を備えている。即ち、リテーナー板部５１が凹部５２によって弾性的に撓んで、レチクル１２の下側角部１２Ｂに斜めから当接して弾性的に支持するようになっている。
上記構成のレチクルリテーナー４５とレチクルリテーナー２５とは互いにずれた位置に設けられ、互いに干渉しないで、レチクル１２を支持するようになっている。このレチクルリテーナー２５，４５でレチクル１２を挟み持って、規定位置で支持するようになっている。ポッド１３を取り外した後も、レチクル１２は、扉１４のレチクルリテーナー４５によって扉１４から規定の距離だけ隔てた状態で支持されるようになっている。ペリクルリテーナー４７のペリクル受け部５６も、ポッド１３側のペリクルリテーナー３７のリテーナー受け部３９と図６の紙面内横方向にずれたミラー対象の構成になっている。即ち、ペリクルリテーナー４７は、ポッド１３側のペリクルリテーナー３７のリテーナー受け部３８とミラー対象のリテーナー受け部５５と、リテーナー板部３９とミラー対象のリテーナー板部５６とから構成されている。リテーナー板部５６の内側にはペリクルリテーナー３７の凹部と同じ構成の凹部（図示せず）が設けられている。
扉１４の裏面には、図３に示すように、２組のキネマティックピングルーブ６１が設けられている。このキネマティックピングルーブ６１は、露光機に位置決めして取り付けるための部材である。キネマティックピングルーブ６１は、ほぼ二等辺三角形の頂点の位置に設けられた３つを一組として、１８０°向きを変えた状態で二組（６１Ａ，６１Ｂ）、合計６本設けられている。これは、レチクル搬送容器１１を装置内に装着するときに、作業者がレチクル搬送容器１１の向きを１８０°間違えて装着した場合でも、そのまま装着できるようにするためである。
ポッド１３には、図７に示すように、メンブレンフィルター取り付け部６２が形成されている。このメンブレンフィルター取り付け部６２は、メンブレンフィルター６３を確実に取り付けると共に、容易に着脱できるようにするための部分である。このメンブレンフィルター取り付け部６２は、管ガイド６５と、フィルター嵌合筒部６６と、ストッパ６７とから構成されている。
管ガイド６５は、メンブレンフィルター６３を内部に収納して固定するための筒部である。この管ガイド６５は、ポッド１３の本体部１７に一体的に設けられている。管ガイド６５の外側は開口しており、メンブレンフィルター６３が着脱できるようになっている。さらに、管ガイド６５は、レチクル搬送容器１１内の気体を置換するためのガス供給管(図示せず)と接続するための管ともなっている。管ガイド６５の内側は、塞がれてフィルター嵌合筒部６６が設けられている。このフィルター嵌合筒部６６は、メンブレンフィルター６３の嵌合筒部７１が嵌合するための筒部である。フィルター嵌合筒部６６は、管ガイド６５内において、その内側底部から外側へ向けて延びた小径の筒部として構成されている。管ガイド６５の内側面の中間位置には、ストッパ６７が設けられている。このストッパ６７は、管ガイド６５内に装着されたメンブレンフィルター６３を抜け落ちないように固定するための部材である。
メンブレンフィルター６３は、レチクル搬送容器１１の内外で気体の出入りを許容するためのフィルターである。このメンブレンフィルター６３は、塵埃等の通過を防止して気体のみのレチクル搬送容器１１の内外側間での出入りを許容する。メンブレンフィルター６３は、フィルター本体部７０と、嵌合筒部７１と、開口筒部７２とから構成されている。
フィルター本体部７０は、肉厚円盤状に形成され、内部にフィルターが収納されている。フィルター本体部７０の直径は上記ストッパ６７に係止する大きさに設定されている。嵌合筒部７１は、フィルター本体部７０内とレチクル搬送容器１１内とを連通するための部材である。嵌合筒部７１は、メンブレンフィルター６３が管ガイド６５内に装着された状態で、フィルター嵌合筒部６６に嵌合してフィルター本体部７０内とレチクル搬送容器１１内とを連通する。開口筒部７２は、フィルターを介してレチクル搬送容器１１内と外部とを連通するための筒部である。なお、フィルターとしては、0.1〜0.5μｍのメッシュが充填されており、不活性ガスや乾燥空気中のダスト成分を除去する。
扉１４の外側表面には、図８に示すように、無線タグ７４が設けられている。この無線タグ７４は、覆い板７５に覆われた状態で、扉１４の外側表面に取り付けられている。覆い板７５は無線タグ７４を完全に覆った状態でその全周を溶着されて内部が密封されている。覆い板７５には、無線タグ７４を収納する凹部７５Ａが形成されている。無線タグ７４はこの覆い板７５の凹部７５Ａに収納された状態で、覆い板７５が扉１４の外側表面にその全周を溶着される。これにより、無線タグ７４は覆い板７５内に密封収納されている。これは、レチクル搬送容器１１の搬送中等において、無線タグ７４の脱落や機械的損傷を防止するためである。さらに、無線タグ自身による装置の汚染を防ぐためである。この無線タグ７４は、コイル状のアンテナ(図示せず)と、ＩＣチップ(図示せず)とを備え、外部からの電磁波が変化することでアンテナに誘導起電力を発生させ、この起電力の変化を利用してＩＣチップに非接触状態で情報を書き込んだり記録した情報を読み出したりする素子である。この無線タグ７４に、処理、保管等の際に必要な種々の管理情報を格納する。さらに、無線タグ７４は、後述する方向検出手段としても機能するようになっている。なお、無線タグ７４は、ポッド１３側に設けてもよい。
上記レチクル搬送容器１１を用いて半導体ウエハ等の基板上に回路パターンを焼き付けるレチクル処理システムは、次のように構成されている。このレチクル処理システムの全体構成は、図２に示した従来のレチクル処理システムと共通する部分があるため、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。レチクル処理システムは主に、レチクル１２を収納する上記レチクル搬送容器１１と、レチクル搬送容器１１を搬送する搬送手段（４、５）と、上記レチクル１２を用いて半導体ウエハ(図示せず)上のレジストに回路パターンを焼き付ける露光機１と、複数の上記レチクル１２を保管するレチクルストッカー２と、レチクル搬送容器を適切な向きに変更する向き変更手段８１（図１参照）とから構成されている。
搬送手段（４、５）は、レチクル搬送容器１１のセンターハンドリングフランジ２０に結合して、レチクル搬送容器１１を回路パターンの焼き付けのためにレチクルストッカー２から露光機１へ搬送すると共に、回路パターンの焼き付けが終了した後のレチクル搬送容器１１をレチクルストッカー２の元の位置へ搬送するための手段である。搬送手段（４、５）は、種々の構成が可能であるが、ここでは搬送レール４と、搬送機構部５とから構成されている。搬送手段としては、レールを用いたもの以外に、ベルトコンベアや自走式の装置を用いたもの等でもよい。
搬送機構部５には、レチクル搬送容器１１のセンターハンドリングフランジ２０に結合する腕部(図示せず)が設けられている。これにより、搬送機構部５の腕部がセンターハンドリングフランジ２０に結合してレチクル搬送容器１１を持ち上げる。腕部には後述する向き変更手段８１の回転駆動部８２が設けられている。
向き変更手段８１は、レチクル搬送容器１１を適切な向きになるように修正するための手段である。即ち、レチクル搬送容器１１の向きが正しいか否かを検出して、正しい場合はそのままで、間違っている場合は適切な向きに変更するための手段である。この向き変更手段８１は、レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置までの経路の少なくとも１箇所に設けられる。これは、レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置まで搬送されるレチクル１２を、焼き付け位置に装着される前に正しい向きに修正するためである。レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置までの間で、レチクル１２を正しい向きに修正できれば、特に問題が生じることもないため、レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置までの経路の少なくとも１箇所に設ければよい。向き変更手段８１を複数箇所に設けて、レチクル搬送容器１１の向きを複数箇所でチェックするようにしてもよい。例えば、搬送手段（４、５）や、露光機１内の搬入口から焼き付け位置までの経路に設けることができる。露光機１内にも、搬入口からレチクル搬送容器１１を取り込んで、途中でレチクル搬送容器１１からレチクル１２のポッド１３と扉１４とを外して、レチクル１２を焼き付け位置まで搬送する搬送機構が設けられている。このため、露光機１内の搬送機構部分に向き変更手段８１を設けてもよいが、本実施形態では、搬送手段（４、５）に設けた場合を例に説明する。
向き変更手段８１は図１に示すように主に、回転駆動部８２と、方向検出手段８３と、制御部８４とを備えて構成されている。
回転駆動部８２は、レチクル搬送容器１１を回転させるための手段である。この回転駆動部８２は、搬送機構部５の腕部に一体的に設けられて、この腕部を回転駆動するようになっている。回転駆動部８２は、回転可能に支持された腕部に取り付けられたギア(図示せず)、このギアに噛み合って腕部を回転させる駆動モータ(図示せず)等で構成されている。これにより、腕部がレチクル搬送容器１１のセンターハンドリングフランジ２０に結合した状態で、回転駆動部８２が腕部を回転駆動することによってレチクル搬送容器１１の向きを修正するようになっている。
方向検出手段８３は、レチクル搬送容器１１の方向を検出するための手段である。この方向検出手段８３は、レチクル搬送容器１１がレチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置まで搬送される間にレチクル搬送容器１１の方向を検出できればよいため、レチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置までの経路のいずれかの位置であって、他の装置の邪魔にならない位置に設ける。
方向検出手段８３には、レチクル搬送容器１１の方向を検出できる種々の手段が含まれる。電気的手段、光学的手段、機械的手段等が含まれる。電気的手段としては上述した無線タグ７４を用いている。この無線タグ７４の読み取り機(図示せず)は、搬送レール４に沿った位置で、搬送されるレチクル搬送容器１１の無線タグ７４に対向して設けられている。即ち、レチクル搬送容器１１が、正しい方向に設置されて搬送されるときに、無線タグ７４と反応し合って情報のやり取りができる位置に設けられている。読み取り機は、電波到達距離が数十センチ程度の微弱電波発信機８６及び反射波の微弱電波受信機８７を有し、これらが無線タグ７４のアンテナと対向する位置に設けられている。この微弱電波発信機８６及び微弱電波受信機８７とアンテナとの間隔は、電波到達距離に合わせて数十センチ程度に設定する。さらに、微弱電波発信機８６及び微弱電波受信機８７とアンテナとの間には、レチクル搬送容器１１の向きが変わると反射波の強度が変わる特性を持たせる。即ち、レチクル搬送容器１１が正しい向きのときと１８０°異なった向きのときとで、アンテナからの反射波の強度が変わるように設定する。この場合、微弱電波発信機８６及び微弱電波受信機８７とアンテナとの位置関係で、上記特性を持たせるようにしてもよい。向きが１８０°回転すると電磁波の吸収率が変わる吸収材を取り付けて、上記特性を持たせるようにしてもよい。アンテナに指向性を持たせて、反射波の反射方向が、レチクル搬送容器１１が正しい向きのときだけ微弱電波受信機８７に向けて反射するようにしてもよい。また、微弱電波受信機８７は、レチクル搬送容器１１の向きを検出する機能と共に、無線タグ７４内に記録された管理情報等を読み取る読み取り装置としても機能するようになっている。
なお、無線タグ７４は情報管理のためだけに用い、無線タグ７４と別に電磁波を反射するアンテナのみをレチクル搬送容器１１のポッド１３又は扉１４に設けてもよい。このアンテナに上述のように指向性を持たせたり、アンテナの位置を調整したり、吸収材を設けたりして、アンテナからの反射波の違いをレチクル搬送容器１１の向きと対応させるようにしてもよい。
無線タグ７４やアンテナを複数設けて、複数の反射波の受信位置からレチクル搬送容器１１の向きを検出してもよい。アンテナの取り付け位置を非対称にすることで、レチクル搬送容器１１の向きが変わったときに複数の反射波の受信位置がずれることからレチクル搬送容器１１の向きを検出するようにしてもよい。
また、磁石や磁気テープ等を用いてもよい。レチクル搬送容器１１の特定位置に磁石や磁気テープ等を埋め込んで、その磁石からの静磁場強度を、磁石や磁気テープ等の位置に対応して設けたホール素子などで検出し、その検出位置の違いからレチクル搬送容器１１の向きを検出するようにしてもよい。磁石や磁気テープ等は複数設けてもよい。この場合、複数の磁石をその位置をずらして埋め込むことで、レチクル搬送容器１１の向きが変われば検出位置が変わり、その検出位置の違いからレチクル搬送容器１１の向きを検出することができる。
また、光学的手段で方向を検出する態様もある。この場合は、光学センサでレチクル搬送容器１１の有無を検出する。このとき、ポッド１３又は扉１４のうちレチクル搬送容器１１の向きが逆になったときの検査光の照射位置に凹みや穴を設ける。これにより、レチクル搬送容器１１が通過するときに、光学センサがレチクル搬送容器１１の存在を検出すると、レチクル搬送容器１１の向きが正常であると判断する。レチクル搬送容器１１の向きが逆の場合は、光学センサと凹み等とが整合し、検査光が凹み等に入って光学センサが反応せず、レチクル搬送容器１１の存在を検出することができない。これにより、レチクル搬送容器１１が通過するときに、レチクル搬送容器１１の存在を検出すれば、その向きが正常であると判断し、レチクル搬送容器１１の存在を検出しなければ、その向きが逆であると判断することができる。なお、上記凹み等の代わりに、凸部等を設けてもよい。この場合は、上記凸部等がある場合に反応して設定された状態（レチクル搬送容器１１の向きが正常な状態）を検出する。この凹みとしてインフォパッドに形成されている凹みを用いても良い。
これ以外に、機械的にレチクル搬送容器１１の方向を検出するようにしてもよい。例えば、ポッド１３や扉１４のうち、周囲の邪魔にならないところに突起を設けて、搬送装置側に設けられた受け部が、レチクル搬送容器１１の通過の際に上記突起と接触したか否かでレチクル搬送容器１１の方向を検出するようにしてもよい。
制御部８４は、方向検出手段８３で検出した方向が正規の方向か否かを判断して方向が１８０°ずれている場合に回転駆動部８２を制御して正規の方向に回転させる。制御部８４としては、レチクル処理システム全体を制御する制御装置の一部として組み込まれる場合と、独立の装置として設けられる場合がある。
以上のように構成されたレチクル処理システムは、次のようにして使用される。なお、ここでは、半導体ウエハ上に回路パターンを焼き付けるときの処理を例に説明する。
まず、レチクル１２がレチクル搬送容器１１内に収納される。このとき、レチクル１２は、扉１４のレチクルリテーナー４５に載置され、ポッド１３が取り付けられて留め具４１で固定される。これにより、レチクル１２が扉１４側のレチクルリテーナー４５とポッド１３側のレチクルリテーナー２５とで挟まれて支持される。具体的には、レチクルリテーナー４５のリテーナー板部５１にレチクル１２の下側角部１２Ｂが、レチクルリテーナー２５のリテーナー板部２７にレチクル１２の上側角部１２Ａが、それぞれ斜めから当接して支持される。このとき、リテーナー板部５１，２７の内側には凹部５２，３１があり、リテーナー板部５１，２７の撓みを許容しているため、レチクル１２は弾性的に支持される。これにより、レチクル１２は、その表面に傷をつけることなく、全ての自由度が抑えられてレチクル搬送容器１１内に固定される。
レチクル１２にペリクル４６が設けられている場合は、このペリクル４６が、上記レチクル１２と同様の作用により、ペリクルリテーナー４７によって固定される。
このようにして、レチクル１２がレチクル搬送容器１１内に１枚ずつ収納され、このレクチル搬送容器１１は作業者によってレチクルストッカー２内に必要な数量だけ上積みして装着される。このとき、レチクル搬送容器１１はすべて設定された方向に合わせて収納するのが望ましいが、方向が違っている場合でも、二組のキネマティックピングルーブ６１によって問題なく装着される。
その後のレチクル搬送容器１１の搬送等はすべて機械的に行われる。即ち、レチクルストッカー２からレチクル搬送容器１１を取り出して収納し、搬送クレーンで搬送レール上を移動し、露光機１にレチクル搬送容器１１内のレチクル１２をセットするまでの操作が全て機械的に行われる(SMIF：Standard Mechanical Interface)。
搬送レール４の搬送機構部５の腕部がレチクルストッカー２内のレチクル搬送容器１１のセンターハンドリングフランジ２０に結合して、レチクル搬送容器１１を持ち上げる。そして、搬送レール４で露光機１まで移動される。
この搬送工程で、レチクル搬送容器１１の方向が修正される。即ち、方向検出手段８３の微弱電波発信機８６から微弱な電磁波を無線タグ７４に発信させる。これにより、無線タグ７４が反射波を発信し、この反射波を微弱電波受信機８７で検出し、その信号パワーに基づいて、制御部８４がレチクル搬送容器１１の方向が正規の方向か否かを判断する。方向が１８０°ずれている場合には、回転駆動部８２が制御されて搬送機構部５の腕部が回転され、レチクル搬送容器１１が正規の方向に修正される。
レチクル搬送容器１１が露光機１まで搬送されると、レチクル搬送容器１１は露光機１内の所定位置に位置決めされた後、露光機１のキネマティックピン(図示せず)がキネマティックピングルーブ６１に連結される。次いで、レチクル搬送容器１１の留め具４１が機械的に外れてサイドハンドリングフランジ２１が開閉装置の腕部(図示せず)で掴まれてポッド１３が扉１４から分離される。次いで、扉１４が下降させられてレチクル１２が露光機１内部に導入される。その後、レチクル１２は露光機１の自動露光ステージ(図示せず)に移され、すでに装着されている半導体ウエハ上に正確に位置決めされた状態で設置され、露光作業が自動的に行われる。
露光が終了すると、再びレチクル１２はレチクル搬送容器１１の扉１４に戻され、この扉１４を上昇させてポッド１３と合わせられ、留め具４１で固定される。このとき、レチクル１２は、その上側角部１２Ａ及び下側角部１２Ｂが、レチクルリテーナー２５、４５で挟まれて、上述のように、その表面に傷をつけることなく、全ての自由度が抑えられてレチクル搬送容器１１内に固定される。次いで、キネマティックピンとキネマティックピングルーブ６１を分離し、再び搬送機構部５で搬送レール４を移動してレチクルストッカー２に戻される。
以上の処理工程においては、無線タグ７４に記録された情報に基づいて工程制御される。レチクル搬送容器１１の扉１４の無線タグ７４には、レチクル１２の種類や作業履歴等の種々の情報が記録されており、読み取り装置が無線タグ７４の情報を非接触で読み取って、露光機１内での制御等をその情報に基づいて行う。露光作業の終了後は、必要に応じて書き込み装置(図示せず)で無線タグ７４に、レチクル１２やレチクル搬送容器１１の履歴、作業履歴等を書き込む。これにより、露光作業や管理等をスムーズに行う。
このとき、無線タグ７４は覆い板７５によって密閉収納されているため、無線タグ７４の脱落や機械的損傷をなくすことができる上に、無線タグ７４自身による装置の汚染も防ぐことができる。
また、レチクル搬送容器１１を圧力の変動する環境に置いた場合、例えば飛行機による輸送等のように、上空の比較的気圧の低い環境と、地上の比較的気圧の高い環境に置いた場合、レチクル搬送容器１１の内圧が外圧よりも低くなることがある。この場合、ポッド１３と扉１４とを分離するのが難しくなるが、メンブレンフィルター６３がレチクル搬送容器１１の内外で気体の出入りを許容するため、レチクル搬送容器１１の内圧が外圧よりも低くなるのを防止する。これにより、ポッド１３と扉１４とを分離するのが容易になる。
また、レチクル搬送容器１１内の気体を置換する場合は、メンブレンフィルター取り付け部６２の管ガイド６５にガス供給管を差し込んで接続して、管ガイド６５に不活性ガスや乾燥空気などを送る。
以上のように、向き変更手段８１が、レチクル搬送容器１１がレチクルストッカー２から露光機１の焼き付け位置まで移動する間に、レチクル搬送容器１１の向きを検出して、適切な向きに修正する。即ち、方向検出手段８３での検出結果より、その方向が１８０°ずれている場合には、制御部８４によって制御された回転駆動部８２が正規の方向に回転させる。
この結果、レチクル搬送容器１１の向きが１８０°ずれている場合でもレチクル処理システムを停止することなく、レチクル搬送容器１１の向きを自動的に正規の方向に修正するため、処理工程での作業効率の向上を図ることができる。
キネマティックピングルーブ６１を１８０°ずらして二組設けたので、レチクル搬送容器１１が、その方向を間違えて装着された場合でも、レクチルは常に正しい方向で露光機に装着されるために問題なく装着することができる。
また、ポッド１３の本体部１７には、キネマティックピングルーブ６１に合わせて受け部２２を６カ所に設けたので、レチクル搬送容器１１の方向を気にせずに、複数のレチクル搬送容器１１を積み上げることができる。この受けは少なくとも４個の受けが対称にキネマティックピングルーブと嵌合すれば良く、必ずしも６ヶ所必要なわけではない。
また、レチクル１２等がレチクルリテーナー２５等によって、傷つくことなく、安全に且つ確実に支持され、レチクル１２等をより慎重に取り扱うことができるようになる。
また、無線タグ７４に種々の情報を記録して管理するため、その情報に基づいて作業効率を向上させることができる。このとき、無線タグ７４は覆い板７５によって密閉収納されているため、無線タグ７４の脱落や機械的損傷をなくすことができる上に、無線タグ７４自身による装置の汚染も防ぐことができる。
さらに、メンブレンフィルター６３によってレチクル搬送容器１１の内外での気体の出入りを許容するため、レチクル搬送容器１１の内圧が外圧よりも低くなるのを防止して、ポッド１３と扉１４とを容易に分離することができるようになる。また、レチクル搬送容器１１内の気体の置換を容易にすることができる。
なお、上記実施形態では、メンブレンフィルター６３をポッド１３側に１つ設けたが、扉１４側に設けてもよい。メンブレンフィルター６３の設置個数も、１つに限らず、２以上でもよい。ポッド１３又は扉１４のいずれか一方又は両方に、１又は複数のメンブレンフィルター６３を設けることができる。この場合、他の邪魔にならない位置に設ける。
また、上記実施形態では、無線タグ７４を扉１４の外側表面の１カ所に設けたが、必要に応じて２以上設けてもよい。設ける場所も、扉１４に限らずポッド１３でもよい。両方でもよい。要求される機能、読み取り装置及び書き込み装置との関係で、ポッド１３側に設けたりすることもある。また、無線タグ７４に記録する情報としても、作業履歴等に限らず、種々の情報を記録することができる。
本発明の実施形態に係るレチクル搬送容器の向き変更手段を示す機能ブロック図である。 フォトリソグラフィ工程で使用される装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の実施形態に係る扉をその底面側から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るレチクル搬送容器をそのポッドと扉とを互いに分離した状態で示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るレチクル搬送容器を示す側面断面図である。 本発明の実施形態に係るレチクル搬送容器の要部を示す断面図である。 本発明の実施形態に係るメンブレンフィルターを示す要部断面図である。 本発明の実施形態に係る無線タグを示す要部断面図である。
符号の説明
１１：レチクル搬送容器、１２：レチクル、１２Ａ：上側角部、１２Ｂ：下側角部、１３：ポッド、１４：扉１５：シール材、１７：本体部、１８：周縁嵌合部、
２０：センターハンドリングフランジ、２１：サイドハンドリングフランジ、２２：受け部、２５：レチクルリテーナー、２６：リテーナー受け部、２７：リテーナー板部、２８：傾斜面部、２９：一端側嵌合用切り欠き、３０：他端側嵌合用切り欠き、３１：凹部、３３：当接面板、３４：一端嵌合板、３５：他端嵌合板、３７：ペリクルリテーナー、３８：リテーナー受け部、３９：リテーナー板部、４６：ペリクル、４１：留め具、４３：シール溝、４４：扉側支持部材、４５：レチクルリテーナー、４７：ペリクルリテーナー、４８：ベース板部、５０：リテーナー受け部、５１：リテーナー板部、５２：凹部、５５：リテーナー受け部、５６：リテーナー板部、６１：キネマティックピングルーブ、６２：メンブレンフィルター取り付け部、６３：メンブレンフィルター、６５：管ガイド、６６：フィルター嵌合筒部、６７：ストッパ、７０：フィルター本体部、７１：嵌合筒部、７２：開口筒部、７４：無線タグ、７５：覆い板、７５Ａ：凹部、８１：向き変更手段、８２：回転駆動部、８３：方向検出手段、８４：制御部、８６微弱電波発信機、８７：微弱電波受信機。

Claims (8)

  1. レチクルを収納するレチクル搬送容器と、当該レチクル搬送容器を搬送する搬送手段と、上記レチクルを用いて半導体ウエハ上のレジストに回路パターンを焼き付ける露光機と、複数の上記レチクルを保管するレチクルストッカーとを少なくとも有し、
    上記レチクルストッカーから上記露光機の焼き付け位置までの経路の少なくとも１箇所に、上記レチクル搬送容器の向きを検出して当該レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段を備えたことを特徴とするレチクル処理システム。
  2. 請求項１に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段が、
    上記レチクル搬送容器を回転させる回転駆動部と、
    上記レチクルストッカーから上記露光機の焼き付け位置までの経路のいずれかに設けられ上記レチクル搬送容器の方向を検出する方向検出手段と、
    当該方向検出手段で検出した方向が正規の方向か否かを判断して方向が１８０°ずれている場合に上記回転駆動部を制御して正規の方向に回転させる制御部と
    を備えたことを特徴とするレチクル処理システム。
  3. 請求項１又は２に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記方向検出手段が、上記レチクル搬送容器の方向を非接触で検出する無線タグを備えて構成されたことを特徴とするレチクル処理システム。
  4. 請求項１又は２に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記方向検出手段が、上記レチクル搬送容器の方向を非接触で検出する光学センサを備えて構成されたことを特徴とするレチクル処理システム。
  5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段を上記搬送手段内に備えたことを特徴とするレチクル処理システム。
  6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記レチクル搬送容器を適切な向きに変更する手段を上記露光機内に備えたことを特徴とするレチクル処理システム。
  7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記レチクル搬送容器の扉の外側表面に形成されて、上記露光機に位置決めして取り付けるためのキネマティックピングルーブを、１８０°方向を変えて二組設けたことを特徴とするレチクル処理システム。
  8. 請求項７に記載のレチクル処理システムにおいて、
    上記レチクル搬送容器のポッドの外側表面のうち、上記キネマティックピングルーブに対応した位置に、上記キネマティックピングルーブを受けて保持するための受け部を、上記二組のキネマティックピングルーブをいずれの方向からでも嵌合できるように配設したことを特徴とするレチクル処理システム。
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