JP2006351863A - 物体搬送装置及び露光装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送アーム、及び装置全体を安価で製造する。
【解決手段】同一円弧上にそれぞれの少なくとも一部が配置されたレチクル搬入部29からレチクルステージRSTを経由して、レチクル搬入部29に至るまでのレチクルの搬送を、搬入アーム82a、82bが円弧の中心軸を回転軸として回転軸周りの所定方向の回転運動をするのみで行うことができるので、搬送アーム82a,82bの簡素化を図ることができ、これにより、搬送アーム82a,82bひいては露光装置全体を安価で製造することが可能となる。
【選択図】図2
【解決手段】同一円弧上にそれぞれの少なくとも一部が配置されたレチクル搬入部29からレチクルステージRSTを経由して、レチクル搬入部29に至るまでのレチクルの搬送を、搬入アーム82a、82bが円弧の中心軸を回転軸として回転軸周りの所定方向の回転運動をするのみで行うことができるので、搬送アーム82a,82bの簡素化を図ることができ、これにより、搬送アーム82a,82bひいては露光装置全体を安価で製造することが可能となる。
【選択図】図2
Description
本発明は物体搬送装置及び露光装置に係り、更に詳しくは、板状の物体を搬送する物体搬送装置及び該物体搬送装置を備える露光装置に関する。
近年、半導体素子、液晶表示素子等を製造するためのリソグラフィ工程では、スループットを重視する観点から、ステップ・アンド・リピート方式の縮小投影露光装置(いわゆるステッパ)、あるいはこのステッパを改良したステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)などの逐次移動型の投影露光装置が、主として用いられている。
この種の露光装置においては、露光装置の外部からマスク又はレチクル(以下、「レチクル」と総称する)を搬入し、レチクルを保持して移動可能なレチクルステージまで搬送するレチクル搬送系が設けられている。このレチクル搬送系としては、従来は図9に示されるような構成が採用されていた。
すなわち、図9に示されるように、レチクル搬送系は、露光装置外部に配置され、レチクルが内部に収容されるレチクルキャリア(SMIFポッド)1101,1102からレチクルを取り出す多関節型ロボット112と、該ロボット112近傍に設けられた内部バッファ114と、内部バッファ114近傍に設けられたプリアライメントステージ116と、プリアライメントステージ116とレチクルステージRSTとの間に設けられ、不図示の天井から吊り下げ支持された回転アーム118とを備えている。
このようなレチクル搬送系では、レチクルの搬送に際して、多関節型ロボット112がレチクルキャリア1101又は1102からレチクルを取り出すとともに、旋回・伸縮し、内部バッファ114にレチクルを搬入する。この内部バッファ114内にはバーコードリーダや異物検査装置が併設されており、レチクルに付されたレチクルの種類等を表すバーコードの読み取りや、レチクル表面及びレチクルのパターン面側に設けられたパターン保護材(ペリクル)表面の異物(パーティクル)の有無等の検査が行われ、それらの作業が終了した後、内部バッファ114内で保管される。そして、内部バッファ114内で保管されているレチクルを露光に使用する段階で、多関節型ロボット112が内部バッファ114内からレチクルを取り出し、プリアライメントステージ116上に搬送し、プリアライメントステージ116上でレチクルを機械的に(あるいはマークの検出等により)位置あわせする。そして、位置あわせ終了後に回転アーム118によりレチクルが保持され、かつ回転アームが旋回駆動され、レチクルステージRST上にレチクルが載置されるようになっている。
しかしながら、このようなレチクル搬送系では、ロボットとして旋回・伸縮可能な多関節型ロボットなどの複雑な構成のロボットを用いてレチクルをレチクルステージまで搬送する必要があるため、ロボットが高価となり、更には、レチクル搬送中にロボットの伸縮動作が含まれること、及び少なくともプリアライメントステージにおいて、多関節型ロボット112と回転アーム118との間でレチクルの受け渡しが必要であることから、レチクルの搬送に長時間を要するおそれがある。このことは、露光装置のスループットを低下させる要因となりかねない。
上記レチクル搬送系における事情は、ウエハの搬送を行うウエハ搬送系においても同様であり、更には、露光装置以外の、例えば検査装置等における物体の搬送系においても同様である。
本発明は、上述した事情の下になされたものであり、第1の観点からすると、板状の物体を搬送する物体搬送装置であって、同一円弧上にそれぞれの少なくとも一部が配置された前記物体の搬入部及び前記物体に所定処理を行う処理部と;前記円弧の中心軸を回転軸とし、その回転軸と反対側の端部に前記物体を保持する保持部が設けられ、該保持部で保持した前記物体を、前記回転軸回りの所定方向の回転運動により前記搬入部から前記処理部を経由して前記搬入部まで搬送可能な少なくとも1つの搬送アームと;を備える第1の物体搬送装置である。
これによれば、物体の搬入部と処理部とのそれぞれの少なくとも一部が同一円弧上に配置され、少なくとも1つの物体を保持した搬送アームが円弧の中心軸を回転軸として回転軸回りの所定方向の回転運動をするのみで、搬入部→処理部→搬入部の順に物体を搬送できるので、搬送アームの簡素化を図ることができる。これにより、搬送アームひいては装置全体を安価で製造することが可能となる。
本発明は第2の観点からすると、マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、物体としてマスクを採用する本発明の第1の物体搬送装置と;前記マスクステージ上に搭載されたマスクを露光光で照明する照明系と;を備える第1の露光装置である。
これによれば、搬入ポートからマスクステージを経由して搬入ポートに至るまでの経路におけるマスクの搬送を行う搬送アームが簡素化された、本発明の第1の物体搬送装置を備えているので、搬送アームを安価で製造でき、ひいては露光装置を低コストで製造する行うことが可能となる。
本発明は第3の観点からすると、物体として基板を採用する本発明の第1の物体搬送装置と;前記基板ステージ上に搭載された基板を露光し、前記基板上にパターンを形成する露光部と;を備える露光装置である。
これによれば、基板の待機位置から基板ステージを経由して基板の待機位置に至るまでの経路における基板の搬送を行う搬送アームが簡素化された、本発明の第1の物体搬送装置を備えているので、搬送アームを安価で製造でき、ひいては露光装置を低コストで製造する行うことが可能となる。
本発明は、第4の観点からすると、板状の物体を搬送する物体搬送装置であって、前記物体が外部から搬入される搬入部と;前記物体に所定処理を行う処理部と;前記搬入部と処理部との間の物体の搬送路上に配置される少なくとも1つの中間装置と;前記物体を保持する保持部を有し、該保持部で保持した前記物体を、前記搬入部から前記中間装置を経由して前記処理部まで、停止することなく搬送可能な少なくとも1つの搬送部材と;を備える第2の物体搬送装置である。
これによれば、少なくとも搬送部材が、停止することなく、搬入部から中間装置を経て処理部まで物体を搬送するので、搬入部から処理部までの物体の搬送を高速で行うことが可能となる。
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。
図1には、一実施形態に係る露光装置10が、一部破断して示されている。露光装置10は、ステップ・アンド・スキャン方式の投影露光装置(いわゆるスキャニング・ステッパ)である。この露光装置10は、クリーン度がクラス100〜1000程度のクリーンルーム内に設置されている。この露光装置10は、内部空間が高度に防塵されるとともに、高精度な温度制御がなされたエンバイロンメンタル・チャンバ12(以下、「本体チャンバ12」と略述する)、該本体チャンバ12内に設置された露光装置本体30及び露光装置本体30との間でマスクとしてのレチクルを搬送する物体搬送装置としてのレチクル搬送系14(図1では不図示、図2参照)等を備えている。本体チャンバ12の内部は、化学的清浄度もある一定レベルに保たれている。
後述するように露光装置10は、投影光学系を備えているので、以下では、この投影光学系の光軸方向をZ軸方向、Z軸に直交する平面内でレチクルとウエハとが同期移動される走査方向をY軸方向、及び該Y軸に直交する非走査方向をX軸方向として、説明を行うものとする。
前記本体チャンバ12の図1における+X側の端部には、台部22が形成されている。この台部22に、レチクルキャリアの搬出入ポートが2つ設けられている。以下では、説明の便宜上、これらの搬出入ポートを、台部22と同一の符号を用いて、搬出入ポート22と記述するものとする。
各搬出入ポート22を介してOHV(Over Head Vehicle)あるいはOHT(Over Head Transfer)と呼ばれる不図示の天井搬送系によってレチクルがレチクルキャリア281又はレチクルキャリア282内に収納された状態で、本体チャンバ12に対して搬入されあるいは本体チャンバ12から搬出される。
ここで、レチクルキャリア281,282としては、一例としてレチクルを複数枚上下方向に所定間隔を隔てて収納可能なボトムオープンタイプの密閉型のコンテナであるSMIF(Standard Mechanical Interface)ポッドが用いられている。
前記露光装置本体30は、図1に示されるように、不図示の光源からのパルス紫外光によりマスク(及び物体)としてのレチクルRを照明する照明ユニットILU、レチクルRを保持するレチクルステージRST、レチクルRから射出される照明光(パルス紫外光)を基板としてのウエハW上に投射する投影光学系PL、及びウエハWを保持するウエハステージWST、並びにレチクルステージRST、投影光学系PL及びウエハステージWSTなどが搭載されたボディ26等を備えている。
前記照明ユニットILUは、例えば特開2001−313250号公報(対応する米国特許出願公開第2003/0025890号)などに開示されるように、照明系ハウジング40と、該照明系ハウジング40内に所定の位置関係で配置された、可変減光器、ビーム整形光学系、オプティカルインテグレータ(フライアイレンズ、内面反射型インテグレータ、あるいは回折光学素子など)、集光光学系、振動ミラー、照明系開口絞り板、リレーレンズ系、レチクルブラインド、メインコンデンサレンズ、ミラー及びレンズ系等を備え、レチクルステージRST上に保持されたレチクルR上の所定の照明領域(X軸方向に直線的に伸びたスリット状又は矩形状の照明領域)を均一な照度分布で照明する。ここで、レチクルRに照射される矩形スリット状の照明光は、投影光学系PLの円形投影視野の中央にX軸方向(非走査方向)に細長く延びるように設定され、その照明光のY軸方向(走査方向)の幅はほぼ一定に設定されている。
前記ボディ26は、床面F上に設けられた複数本(例えば3本又は4本)の支持部材42及び各支持部材42上部にそれぞれ固定された防振ユニット44を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤46と、この鏡筒定盤46の上面に設けられた支持コラム52とを備えている。
前記防振ユニット44は、例えば支持部材42それぞれの上部に直列(又は並列)に配置された内圧が調整可能なエアマウントとボイスコイルモータとを含んで構成されている。防振ユニット44によって、支持部材42を介して鏡筒定盤46に伝わる床面Fからの微振動がマイクロGレベルで絶縁されるようになっている。
前記鏡筒定盤46は鋳物等で形成され、その中央部に平面視(上方から見て)円形の開口が形成され、その開口の内部に投影光学系PLがその光軸方向をZ軸方向として上方から挿入されている。投影光学系PLの鏡筒の外周部にはフランジFLGが設けられ、該フランジFLGを介して投影光学系PLが鏡筒定盤46に対して取り付けられている。
前記支持コラム52は、鏡筒定盤46の上面に投影光学系PLを取り囲んで配置された複数本(例えば3本又は4本)の脚58と、これらの脚58によってほぼ水平に支持されたレチクルステージ定盤60とを備えている。また、鏡筒定盤46の上面には、照明ユニットILUの一部を下方から支持する不図示の支持部材が設けられている。
前記レチクルRは、一方の面(図1における下面)に微細なパターンが形成されたレチクル基板と、レチクル基板の下面に取り付けられたパターン保護装置(ペリクルフレーム及びペリクル)とを含んで構成されている。
前記レチクルステージRSTは、レチクルステージ定盤60上に配置されている。レチクルステージRSTは、例えばリニアモータ等を含む不図示のレチクルステージ駆動系によって駆動され、レチクルRをレチクルステージ定盤60上でY軸方向に大きなストロークで直線駆動するとともに、X軸方向とθz方向(Z軸回りの回転方向)に関しても微小駆動可能な構成となっている。
前記レチクルステージRSTのXY面内の位置情報(θz方向の回転量の情報を含む)は、移動鏡79を介してレチクルステージ定盤60に固定されたレチクルレーザ干渉計64によって例えば0.5〜1nm程度の分解能で検出される。なお、実際には、レチクルステージRST上面の+Y側端部に一対のレトロリフレクタから成るY軸移動鏡が設置され、+X側端部に平面ミラーから成るX軸移動鏡がY軸方向に沿って延設されている。また、これらの移動鏡に対応して、Y軸方向の位置計測に用いられる一対のY軸レーザ干渉計と、X軸方向の位置計測に用いられるX軸レーザ干渉計とがそれぞれ設けられている。このように、移動鏡及びレーザ干渉計はともに複数設けられているが、図1ではこれらが代表的に移動鏡79、レチクルレーザ干渉計64として図示されている。
レチクルレーザ干渉計64によって計測されるレチクルステージRST(即ちレチクルR)の位置情報(又は速度情報)は不図示の制御装置に送られる。制御装置は、基本的にはレチクルレーザ干渉計64から出力される位置情報(或いは速度情報)が指令値(目標位置、目標速度)と一致するようにレチクルステージ駆動系を制御する。
前記投影光学系PLとしては、ここでは、物体面(レチクルR)側と像面(ウエハW)側の両方がテレセントリックで円形の投影視野を有し、石英やホタル石を光学硝材とした屈折光学素子(レンズ素子)のみから成る1/4、1/5又は1/6縮小倍率の屈折光学系が使用されている。このため、レチクルRにパルス紫外光が照射されると、レチクルR上の回路パターン領域のうちのパルス紫外光によって照明された部分からの結像光束が投影光学系PLに入射し、その回路パターンの像(部分倒立像)がパルス紫外光の各パルス照射の度に投影光学系PLの像面側の円形視野の中央にスリット状または矩形状(多角形)に制限されて結像される。これにより、投影された回路パターンの像は、投影光学系PLの結像面に配置されたウエハW上の複数のショット領域のうちの1つのショット領域表面のレジスト層に縮小転写される。
前記ウエハステージWSTは、ウエハホルダ25を介してウエハWを真空吸着等により保持し、例えばリニアモータ等を含む不図示のウエハ駆動系によって、ステージベースBSの上面に沿ってXY2次元方向に自在に駆動されるようになっている。ステージベースBSは、複数の防振ユニット87を介してほぼ水平に支持されており、防振ユニット87によって、床面FからステージベースBSに伝達される微振動(暗振動)が例えばマイクロGレベルで絶縁されるようになっている。なお、この防振ユニット87として、ステージベースBSの一部に取り付けられた半導体加速度計等の振動センサの出力に基づいてステージベースBSを積極的に制振するいわゆるアクティブ防振装置を用いることも可能である。
ウエハステージWSTの−Y側の端部には、平面鏡から成るY移動鏡70がX軸方向に延設されている。このY移動鏡70にほぼ垂直にY軸レーザ干渉計72からの測長ビームが投射され、その反射光がY軸レーザ干渉計72内部のディテクタによって受光され、Y軸レーザ干渉計72内部の参照鏡の位置を基準としてY移動鏡70の位置、すなわちウエハWのY位置が検出される。
同様に、ウエハステージWSTの+X側の端部には、平面鏡から成るX移動鏡がY軸方向に延設されている(不図示)。そして、このX移動鏡を介してX軸レーザ干渉計(不図示)によって上記と同様にしてX移動鏡の位置、すなわちウエハWのX位置が検出される。上記2つのレーザ干渉計の検出値(計測値)は不図示の制御装置に供給され、制御装置では、上記2つのレーザ干渉計の検出値をモニタしつつウエハ駆動系を介してウエハステージWSTの位置制御を行うようになっている。以下においては、Y軸レーザ干渉計72とX軸レーザ干渉計とを纏めてウエハ干渉計システムと呼ぶものとする。
図1に示されるように、投影光学系PLの側面には、オフアクシス方式のマーク検出系としてのアライメント検出系ALGが設けられている。このアライメント検出系ALGとしては、例えば特開平2−54103号公報などに開示されているようなFIA(Field Image Alignment)系が用いられている。
なお、アライメント検出系としては、FIA系に限らず、ウエハ上の格子マークに所定方向(例えば垂直方向)からレーザビームを照射し、その格子マークから発生する同次数の回折光(±n次回折光)の干渉光を検出するアライメントセンサなどを用いても良い。
図2には、前記レチクル搬送系14の平面図が概略的に示されている。
この図2に示されるように、レチクル搬送系14は、本体チャンバ12内部の露光装置本体30のレチクルステージ定盤60の−Y側に配置された搬送装置80と、該搬送装置80の中心軸94を中心とする円弧(円周)上に、その少なくとも一部が時計回りに順次配置された、バーコードリーダ26を含むレチクル搬入部29、内部バッファBF1、異物検査装置32、内部バッファBF2、レチクルプリアライメント部34と、を備えている。
前記レチクル搬入部29は、搬出入ポート22と、該搬出入ポート22の−X側に設けられたレチクル受け渡し機構24と、バーコードリーダ26とを含んで構成されている。
前記搬出入ポート22には、図3に示されるように、前述したレチクルキャリア281、282がそれぞれセットされる2つの矩形の開口1781、1782がY軸方向に沿って所定間隔で形成されている。開口1781、1782の下方には、図3に示されるように、インデクサとも呼ばれる開閉装置1801、1802がそれぞれ設置されている
一方のレチクルキャリア281は、レチクルを上下方向に所定間隔で収納する複数段(例えば6段)の収納棚が一体的に設けられたキャリア本体1741と、このキャリア本体1741に上方から嵌合するカバー1761と、キャリア本体1741の底壁に設けられカバー1761をロックする不図示のロック機構とを備えている。前述の開口1781は、キャリア本体1741の底板より一回り大きく形成されており、開口1781は、通常は、図4に示される開閉装置1801を構成する開閉部材1821によって閉塞されている。
開閉装置1801は、開閉部材1821と、該開閉部材1821がその上端面に固定された駆動軸1841と、該駆動軸1841を上下方向(Z軸方向)に駆動する駆動機構1861とを備えている。ここで、開閉部材1821は、搬出入ポート22に搬入されるレチクルキャリア281のキャリア本体1741の底板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、そのキャリア本体1741に設けられた不図示のロック機構を解除する不図示の係合・ロック解除機構を備えている。
開閉装置1801では、開閉部材1821の係合・ロック解除機構により、ロック機構を解除するとともに、キャリア本体1741を係合した後、開閉部材1821を下方に所定量移動し、本体チャンバ12の内部と外部とを隔離した状態で、複数枚のレチクルを保持したキャリア本体1741をカバー1761から分離させることができる。この開閉装置1801は、不図示の制御装置によって制御される。
他方の開閉装置1802は、上述した開閉装置1801と同様に構成され、開閉装置1801と同様にして搬出入ポート22の開口1782部分にセットされたレチクルキャリア282を構成するキャリア本体をカバーから分離させる。この開閉装置1802も、不図示の制御装置によって制御される。なお、図3では、レチクルキャリア282、開閉装置1802に関連する構成各部を、添え字「2」を付して括弧内に示している。
図2に戻り、前記レチクル受け渡し機構24は、上述した開閉装置1801又は1802の−X側に配置されている。このレチクル受け渡し機構24は、レチクルを保持可能であるとともに、不図示のガイドに沿って駆動可能とされており、符号24aで示される開閉装置1802近傍の位置、符号24bで示されるバーコードリーダ26上方の位置、及び符号24cで示される開閉装置1801近傍の位置のそれぞれに位置決めすることができるようになっている。従って、このレチクル受け渡し機構24によって、レチクルが位置24a、24b,24cの間において移動自在とされている。本実施形態では、不図示の制御装置によって、レチクル受け渡し機構24が制御されるようになっている。
前記バーコードリーダ26は、レチクルを載置可能な載置台としての機能も有している。本体チャンバ12内に搬入される各レチクルには、そのレチクルに関する情報が記録されたバーコードが付設されており、バーコードリーダ26では、該バーコードリーダ26に載置されたレチクルに付設されたバーコードを読み取る。このバーコードリーダ26で読み取られた各レチクルの情報は、制御装置に送られ、該制御装置では、このレチクル情報に基づいてレチクルを個別に管理する。これにより、レチクルの管理を効果的に行うことができる。
前記搬送装置80は、搬送装置80を斜視図にて示す図4から分かるように、回転軸94と、該回転軸94に沿った上下方向への微小駆動、及び回転軸94回りの回転駆動が可能な回転駆動部92a,92bと、回転駆動部92a,92bにそれぞれの一端が固定された2本の搬送アーム82a,82bと、を備えている。
前記一方の搬送アーム82aは、いわゆるクランク状に、90°ずつ2回折り曲げた形状を有するアーム部96a1と、アーム部96a1の回転軸94とは反対側の端部に設けられたハンド部96a2,96a3とを有している。
ハンド部96a2,96a3は、不図示の駆動機構により、閉方向(矢印A方向)及び開方向(矢印A'方向)に駆動自在とされている。一方のハンド部96a3の底面には、2つの真空吸引機構98aが設けられ、この吸引機構98aがレチクルRに接触した状態で、吸引力を発生することによりレチクルRを吸着保持する保持力を発生する。また、ハンド部96a3の吸引機構98aそれぞれの近傍には、断面略コ字状(U字状)のストッパ(爪部材)99aが設けられている。これらストッパ99aは、その上端部近傍で起伏回動自在に支持されており、レチクルRを保持した状態では、図4に示されるようにレチクルRを下側から支持し、レチクルRを保持していない状態では、この状態から図4の他方の搬送アーム82b側(ストッパ99b)に示されるようにほぼ90°だけ起伏回動された状態で維持されるようになっている。なお、以下においてはレチクルを保持した状態(図4における一方の搬送アーム82a側のストッパ99aの状態)を「保持状態」と呼び、保持していない状態(図4における他方の搬送アーム82b側のストッパ99bの状態)を「解除状態」と呼ぶものとする。更に、ハンド部96a3には、例えば静電容量型の近接センサ等から成るセンサSRaが設けられている。このセンサSRaについては後に更に詳述する。
他方のハンド部96a2についても、前記一方のハンド部96a3と左右対称ではあるが、ほぼ同様の構成(ただし、センサSRaは設けられていない)となっている。
前記他方の搬送アーム82bは、上述した一方の搬送アーム82aと比較して、アーム部96b1の折れ曲がり方向が上下反転しているのみで、その他の構成は同様となっている。すなわち、搬送アーム82bは、アーム部96b1と、ハンド部96b2,96b3とを有し、ハンド部96b2,96b3は、不図示の駆動機構により、閉方向(矢印B方向)及び開方向(矢印B'方向)に駆動自在とされ、ハンド部96b2,96b3それぞれに2つの真空吸引機構98b及び2つのストッパ(爪部材)99bが設けられている。また、一方のハンド部96b3には、例えば静電容量型の近接センサ等から成るセンサSRbが設けられている。
前記回転駆動部92a,92bは、上下方向に配列された状態で、回転軸94に係合した状態となっている。これら回転駆動部92a,92bは、その内部に、回転モータ等の駆動機構を有し、独立して回転軸94回りの回転及び回転軸94に沿った上下方向への移動ができるようになっている。従って、これら回転駆動部92a,92bにその一端が固定された搬送アーム82a,82bは、それぞれが独立して、回転方向及び上下方向に駆動できるようになっている。
図2に戻り、前記内部バッファBF1は、バーコードリーダ26近傍に設けられており、図5(A)に斜視図にて示されるように、概略直方体状の形状を有している。この内部バッファBF1としては、レチクルを複数枚(本実施形態では6枚)出し入れ可能(収納可能)なものが用いられている。内部バッファBF1は、図5(A)及び図5(A)の内部を示す図5(B)から分かるように、略直方体状のバッファ本体ケース74と、バッファ本体ケース74の裏面側に取り付けられたエア噴出機構76と、バッファ本体ケース74の内部空間に設けられた収納棚77とを備えている。
前記バッファ本体ケース74は内部が中空な箱状の部材から成り、その中央部に、前面から背面側に向かって所定深さに切除された状態で形成された、上下方向の幅dの帯状の切り欠き74aを有している。この切り欠き74aによりバッファ本体ケース74の中央部に空隙15が形成されている。
前記エア噴出機構76は、バッファ本体ケース74の裏面側に固定された所定厚さの直方体状の中空のケースを有している。このケースとバッファ本体ケース74との隔壁には、所定間隔で多数の噴き出し口(図示省略)が形成されている。エア噴出機構76を構成するケースの内部にはその一部に接続された給気管130を介して温調空気(所定温度に温度調整された空気)が供給されるようになっている。この温調空気は、例えば工場内に設置された大型の温調空気用の空気タンク(図示省略)からポンプによって供給されるようになっている。この場合、空気タンクから給気管130に至る温調空気の給気経路には、HEPAフィルタあるいはULPAフィルタ等のパーティクル除去用のエアフィルタが設けられている。このエアフィルタによってパーティクルが除去されたクリーンな温調空気がエア噴出機構76を介してバッファ本体ケース74内にサイドフローにて供給されるようになっている。ポンプのオン・オフは、不図示の制御装置によって制御される。
なお、上記の空気タンクからのクリーンな温調空気の供給に限らず、例えば本体チャンバ12内部に不図示の空調装置によって供給されるクリーンエア(本体チャンバ12内部の空調用のクリーンエア)の供給路に分岐路を設け、その分岐路に温調装置(ヒータ及びクーラー)を設け、その温調装置を経由した温調空気をエア噴出機構76に送り込むようにしても良い。
前記収納棚77は、図6に分解斜視図にて示されるように、第1の棚91aと、第2の棚91bと、各棚91a,91b間に設けられる蓋部93と、を備えている。
前記第1の棚91aは、平面視(上方から見て)U字状の形状を有する3つの棚部78a〜78cと各棚部78a〜78cの間を所定間隔に維持する複数のスペーサSPとを有し、前記第2の棚91bは、第1の棚91aと同様、3つの棚部78d〜78fと各棚部78d〜78fの間を所定間隔に維持する複数のスペーサSPとを有している。
前記蓋部93は、互いに同一の形状を有する平面視矩形状の第1の板部材66,68と、該第1の板部材66,68の間を所定間隔dに維持する高さ方向の幅dの第2の板部材67とを有している。この蓋部93は、第1の棚91aに対しては第1板部材66の上面において直接固定され、第2の棚91bに対しては2本のスペーサSPを介して第1板部材68の下面部分にて接続されるようになっている。
上記のように構成される収納棚77は、不図示の上下動機構によりバッファ本体ケース74内で上下方向に移動可能とされ、収納棚77の一部には、収納棚77の高さ方向の位置を検出するためのエンコーダ等から成る位置検出装置が設けられている。制御装置は、位置検出装置の出力に基づいて上下動機構を介して、収納棚77を上下方向へスライド駆動する。
ここで、収納棚77が図5(B)に示される位置に位置決めされた状態では、バッファ本体ケース74の切り欠き74a(空隙15)部分に蓋部93が位置するので、切り欠き74aが蓋部93によって完全に閉塞されるようになっている。そして、例えば、収納棚77が不図示の上下動機構により所定量上方に駆動された図5(C)に示される状態では、切り欠き74a(空隙15)部分に棚部78eが位置するようになっている。本実施形態においては、全ての棚部78a〜78fが空隙15部分に位置することが可能な構成となっている。
図2に戻り、前記異物検査装置(PPD)32は、レチクルR及びレチクルRのパターン面を保護するためのペリクルに付着した異物(主としてパーティクル)の有無とその大きさを調べるものである。この異物検査装置32としては、例えば、図7に示されるような異物検査装置が用いられる。図7の異物検査装置32は、光源210と、照射光学系211と、多数の光ファイバーを束ねて構成されるファイバーバンドル212と、光電子増倍管やシリコンフォトダイオードなどの光電変換素子213とを有している。なお、図7では、レチクルRの上面側の異物検査装置のみを図示しているが、実際には、レチクルRの上下両側に異物検査装置が存在し、レチクルRの上面及びペリクルに付着した異物の検査が行われる。
この異物検査装置32によると、光源210から射出された光が照射光学系211を介して、レチクルRの表面上に帯状の照射領域202を形成する。レチクルRは、前述した搬送装置80のいずれかの搬送アームにより保持された状態で、搬送アームが回転軸94を中心として回転駆動することによって矢印D方向(図2及び図7参照)に移動することにより、レチクルRの全面を照射領域202によって走査することができる。
照射領域202からの散乱光は、ファイバーバンドル212の端面に入射し、ファイバーバンドル212を介して導かれた散乱光は、光電変換素子213の受光面上に集光する。そして、光電変換素子213は、異物からの散乱光の強度に応じた散乱信号を不図示の制御装置に出力するので、制御装置は、散乱信号に基づいて、異物を検出することができる。更に、レチクルを保持する搬送アームの回転速度等の駆動情報も、制御装置に対して出力されるので、制御装置は、所定の演算を実行し、異物の位置を検出することができる。
なお、本実施形態では、円周方向にレチクルRを走査していることから、厳密にいうと、照射領域202の長手方向に対して垂直な方向に走査する場合と比較して、異物の位置検出精度が低下することとなるが、要求される検出精度は十分に満たされる程度のものである。
この異物検査装置32では、搬送装置80によって搬送されているレチクルRの上面及びペリクルを検査し、その検査結果(その異物の転写可能性の情報を含む)を制御装置に送るとともに、不図示のディスプレイ上に表示する。
ここで、転写可能性のある異物がレチクルR及びペリクルのいずれにも付着していない状態が、異物検査結果が良好な状態であり、転写可能性のある異物がレチクルR及びペリクルの少なくとも一方に付着している状態が異物検査結果が不良である状態である。
図2に戻り、前記内部バファBF2は異物検査装置32に隣接して設けられており、その構成は、前述した内部バッファBF1と同様となっている。
前記レチクルプリアライメント部34は、内部バッファBF2に隣接して設けられ、例えば一対のレチクルアライメント顕微鏡を有している。この一対のレチクルアライメント顕微鏡によって、レチクルRのパターン面に形成されたレチクルアライメントマーク(位置あわせマーク)が観察される。レチクルアライメント顕微鏡の観察データは制御装置に供給される。
次に、本実施形態の露光装置10における動作をレチクルの搬送動作を中心に概略的に説明する。なお、以下に説明する各部の動作は、前述した不図示の制御装置の制御下で行われるが、以下では、説明の簡略化のため、特に必要な場合以外は、制御装置に関する説明は省略する。
前提として、レチクルステージRST上にはレチクルが既に載置され、露光装置本体30では露光動作が行われているものとする。
更に、前提として、例えば、露光装置の電源がオフされ再度電源がオンされたときや、露光の合間など適宜なタイミングで、搬送アーム82a,82bに設けられたセンサSRa、SRbのいずれかを用いて、内部バッファBF1、BF2の収納棚の各段におけるレチクルの搬入状況の確認作業が以下のようにして行われている。
すなわち、例えば、収納棚77の最上段の棚部78aが空隙15部分に位置する状態で、搬送アーム82a(又は82b)に設けられたセンサSRa(又はSRb)を所定距離だけ近づけ、センサの出力をとる。その出力に応じて、制御装置がレチクルの有無を判断する。また、その状態から、次の棚部78bが空隙15部分に位置する状態とし、同様にセンサSRa(又はSRb)の出力に応じて、レチクルの有無を判断する。その後、同様にして棚部78c〜78fまでのレチクルの有無を判断し、制御装置内のメモリ等に保存する。
同様に、内部バッファBF2の収納棚内のレチクルの搬入状況も確認されているものとする。
なお、上述した搬入状況の確認終了後は、図5(B)に示されるように、内部バッファBF1,BF2の切り欠き74a部分は、蓋部93によって完全に閉塞された状態に維持される。
A. まず、レチクル搬入部29内におけるレチクルの搬送動作について説明する。レチクル搬入部29では、まず、例えば、OHVによりレチクルキャリア281(又は282)が搬出入ポート22へ搬入されると、開閉装置1801(又は1802)によって、前述の如くして、本体チャンバ12の内部と外部とを隔離した状態で、レチクルキャリア281の底部が開放される。すなわち、複数枚(例えば、6枚)のレチクルを保持したキャリア本体1741(又は1742)がカバー1761(又は1762)から分離される(図3参照)。このとき、レチクル受け渡し機構24は、開閉装置1801(又は1802)にほぼ対向する位置に待機している。
次に、レチクル受け渡し機構24が所定段のレチクルの下方に位置決めされ(図2において符号24a又は24cで示される位置)、開閉部材1821(又は1822)が下降駆動されることにより、キャリア本体1741(又は1742)の所定段の収納棚により支持されているレチクルRがレチクル受け渡し機構24に受け渡される。次に、レチクル受け渡し機構24がガイドに沿って図2において符号24bで示される位置まで駆動され、レチクルRがバーコードリーダ26上に載置される。
次いで、バーコードリーダ26によりレチクルRに付されたバーコードが読み取られ、その読み取りの結果得られた情報(ここでは、レチクルのIDの情報)が制御装置に送られる。上記の読み取りの結果、レチクルIDが不明のレチクルは、露光装置本体に搬入してはならず、レチクルキャリア281(又は282)に戻す必要がある。このため、本実施形態では、レチクルIDのチェックのためのバーコード読みとりを、露光装置10内にレチクルを搬入した初期の段階で行っているのである。
その後、搬送装置80の一方の搬送アーム(ここでは、搬送アーム82aとする)が回転駆動され、レチクルR上方に位置決めされると、搬送アーム82aが僅かに下降駆動され、レチクルRの上面と搬送アーム82aに設けられた4つの真空吸着機構98aとを接触させる。この段階で真空吸着機構98aの真空吸引がオンされ、レチクルRが搬送アーム82aにより上面吸着され、保持されるようになっている。また、搬送アーム82aのストッパ99aも解除状態から保持状態にされ、レチクルRの脱落が防止される。
B. 次いで、搬送アーム82aが所定角度(ここでは約45°)回転駆動され、内部バッファBF1に差し掛かるが、この場合には、内部バッファBF1の切り欠き74a部分が、図5(B)に示されるように蓋部93によって閉塞されているので、搬送アーム82aは、内部バッファBF1に接触することなく、空隙15部分を素通りすることができるようになっている。
C. 次いで、搬送アーム82aがさらに所定角度(ここでは約90°)回転駆動され、異物検査装置32に差し掛かった段階で、異物検査装置34により、レチクルR及びペリクルの異物検査が行われる。この検査結果(良好か不良かなど)は制御装置に出力されると共に、不図示のディスプレイに表示される。
なお、上記の異物検査の結果が不良であった場合には、制御装置は、そのレチクルRを搬送アーム82a及びレチクル受け渡し機構24を用いて、レチクルキャリア281(又は282)のキャリア本体1741(又は1742)の空いている棚に戻す。このようにすることで、パーティクルが付着したレチクルがレチクルステージRST上に搬送されて露光不良が発生するのを未然に防止することができる。
D. 次に、制御装置では、レチクルのバーコードの読み取りの結果得られた情報(ここでは、レチクルのIDの情報)から、そのレチクルが使用されるタイミングを判断し、内部バッファBF1、BF2のいずれにレチクルを搬入するかを判断する。その結果、搬送中のレチクルが比較的長い時間使用されないものである場合には、そのレチクルを内部バッファBF1に収納する。内部バッファBF1への収納方法は以下の通りである。
まず、事前の搬入状況の確認作業の結果に基づいて、内部バッファBF1の収納棚77の高さ位置が、レチクルの載置されていない棚部(ここでは、棚部78eとする)が空隙15に位置する位置となるように、上昇駆動される(図5(C)の状態)。また、搬送アーム82aがこれまでとは反対方向(反時計回り)に回転駆動されることにより、搬送アーム82aが空隙15内に入り込んだ状態に設定される。
そして、搬送アーム82aが僅かに下降駆動されるとともに、ストッパ機構99aが解除状態とされ、かつ吸引機構98aの真空吸引がオフされることにより、搬送アーム82aによるレチクルの保持が解除され、レチクルが搬送アーム82aから棚部78eに受け渡される。
このようにして、棚部78e上にレチクルが受け渡されると、搬送アーム82aは、空隙15内から退避し、内部バッファBF1の収納棚77が下降駆動されることにより、図5(B)に示されるように、蓋部93が切り欠き74aを閉塞した状態に設定される。なお、制御装置では、レチクルが搬入された棚と予め通知されているレチクルIDとに基づいて、レチクルRが、内部バッファBF1内のどの段の棚に収納されたかを管理することができるようになっている。
一方、レチクルのバーコードの読み取りの結果得られた情報(ここでは、レチクルのIDの情報)から、そのレチクルが比較的短期間のうちに使用されると判断された場合には、レチクルRは内部バッファBF2に搬入されるようになっている。この場合の搬入の方法は、上述した内部バッファBF1の場合と同様である。
E. その後、露光装置本体30において、レチクルステージRST上に載置されたレチクルを用いた露光動作が終了すると、レチクルステージRSTは、レチクルステージ定盤60の−Y端部近傍に位置決めされ、他方の搬入アーム82bを用いた露光終了後のレチクルのアンロードが行われる。そして、搬入アーム82bが所定角度(ここでは約90°)だけ時計回りに旋回し、バーコードリーダ26上にレチクルが載置された後は、レチクル受け渡し機構24によりレチクルが回収され、いずれか一方のレチクルキャリア内に搬入されるようになっている。
F. 上記E.が行われる一方で、搬入アーム82aにより、内部バッファBF1、BF2のいずれかからレチクルRが搬出される。この際、目的のレチクルが搬入されている棚部が空隙15内に位置するように収納棚が駆動されるとともに、搬入アーム82aがレチクルの上方に位置決めされ、上記と反対の動作が行われることにより、レチクルが受け取られる。
そして、搬送アーム82aが旋回駆動されることにより、レチクルアライメント機構34の一対のレチクルアライメント顕微鏡直下にレチクルRが位置決めされ、レチクルアライメント顕微鏡によりレチクルの位置ずれ(具体的には、搬送アーム82aの位置から導き出されるレチクルRの理想的な位置と、レチクルアライメント顕微鏡により検出されるレチクルRの位置との相対関係)を検出する。
その後、レチクルアライメント機構34によってレチクルアライメントマークの検出が終了した段階で、搬送アーム82aは、所定角度(ここでは、45°)時計回りに旋回し、レチクルRがレチクルステージRST上に位置決めされる。
G. 制御装置では、前述したレチクルアライメント機構34を構成する一対のレチクルアライメント顕微鏡の観察結果に基づいて基準点からのアライメントマークの位置ずれ、すなわちレチクルRのXY方向及びθz方向の誤差成分を算出し、不図示のレチクルステージ駆動系を介してレチクルステージRSTの位置・姿勢を調整した状態で、搬送アーム82aが下降駆動され、レチクルステージRST上に設けられた不図示のレチクルホルダ上にレチクルRが接触した段階で、ストッパ機構99aを解除し、かつ真空吸引機構98aの真空吸引を停止することで、レチクルRがレチクルステージRST上に載置される。
なお、上では、内部バッファBF1、BF2のいずれかに、レチクルRを一時保管した後に、レチクルRをレチクルステージRSTまで搬送しているが、搬送中のレチクルを即刻使用する場合には、搬送アーム82aがバーコードリーダ26においてレチクルRを受け取った後、直接レチクルステージRSTに搬送することとしても良い。
その後は、通常のスキャニング・ステッパと同様に、レチクルアライメント、不図示のアライメント系のベースライン計測、並びにEGA(エンハンスト・グローバル・アライメント)方式のウエハアライメント等の所定の準備作業が行われた後、以下のようにしてステップ・アンド・スキャン方式の露光動作が行なわれる。
まず、ウエハWのXY位置が、ウエハW上の最初のショット領域(ファースト・ショット)の露光のための走査開始位置(加速開始位置)となるように、ウエハステージWSTが移動される。同時に、レチクルRの位置が走査開始位置となるように、レチクルステージRSTが移動される。そして、レチクルレーザ干渉計64によって計測されたレチクルRの位置情報、及びウエハ干渉計システムによって計測されたウエハWの位置情報に基づき、レチクルR(レチクルステージRST)とウエハW(ウエハステージWST)とを同期移動させることにより、走査露光が行なわれる。
このようにして、最初のショット領域に対するレチクルパターンの転写が終了すると、ウエハステージWSTが非走査方向(X軸方向)に1ショット領域分だけステッピングされた後、次のショット領域に対する走査露光が行なわれる。このようにして、ショット間ステッピング動作と走査露光とが順次繰り返され、ウエハW上に複数のショット領域にレチクルRのパターンが転写される。
なお、上記露光動作の間にも、レチクルキャリア281,282から内部バッファBF1,BF2内へのレチクルの搬送が適宜行われ、レチクル交換のタイミングで、次のレチクルがレチクルアライメント機構34を介してレチクルステージRSTまで搬送されるように、レチクル搬送系14各部の動作が制御される。
以上詳細に説明したように、本実施形態のレチクル搬送系14によると、同一円弧上にそれぞれの少なくとも一部が配置されたレチクル搬入部29からレチクルステージRSTを経由して、レチクル搬入部29に至るまでのレチクルの搬送を、搬入アーム82a、82bが円弧の中心軸を回転軸として回転軸周りの所定方向の回転運動をするのみで、行うことができるので、搬送アーム82a,82bの簡素化を図ることができる。これにより、搬送アーム82a,82bひいてはレチクル搬送系14全体を安価で製造することが可能となる。
なお、上述の実施形態では、搬入アーム82a,82bが回転運動をするのみのものを開示したが、本発明はこれに限られるものではない。図2に示されるような各ユニット(RST、26、BF1、32,BF2,34)の平面的な配置(ほぼ同一のZ位置での配置)が満たされるのであれば、搬入アーム82のZ軸方向の駆動を許容するようにしても良い。この場合でも、各ユニットが平面的な配置であれば、搬入アーム82a,82bのZ駆動量はわずかな量に抑えることができる。
また、本実施形態では、搬送アーム82a,82bが、レチクルが外部から搬入されるレチクル搬入部29から、レチクルRの搬送路上に配置される少なくとも1つの中間装置(本実施形態では、内部バッファBF1、BF2、異物検査装置32、プリアライメント機構34)を経由して、レチクルステージRSTに至るまで、停止することなくレチクルRを搬送することが可能であるので、レチクル搬入部29からレチクルステージRSTまでのレチクルの搬送を高速で行うことが可能となる。
また、搬送アームとして、回転軸を共通とし、個別に回転可能な搬送アーム82a及び搬送アーム82bを備えており、レチクルステージRSTからのレチクルのアンロード及びレチクルステージRSTへのレチクルのロードを、順次行うことができるので、レチクルの交換を高速で行うことが可能である。
また、本実施形態では、レチクルに設けられたバーコードを読み取るためのバーコードリーダ26が設けられているので、レチクルを個別に管理することにより、レチクルの管理を効果的に行うことができる。
また、本実施形態では、レチクル搬送系14内に、搬送アームに保持されたレチクルの清浄度(異物の有無)を搬送アームの移動中にチェックする異物検査装置(清浄度検出装置)が設けられているので、清浄度の低いレチクルを露光に用いるのを回避することが可能であり、結果的に露光精度の低下を抑制することが可能である。
また、本実施形態では、レチクル搬送系14内に、レチクルを一時保管する内部バッファBF1、BF2が設けられているので、清浄度及び温度が管理された空間内でレチクルを保管でき、露光精度の低下を抑制することができるとともに、レチクルの使用タイミングにあわせて内部バッファBF1、BF2を使い分けることにより(すなわち、短期間の間に使用するレチクルを、レチクルステージRST近傍に設けられた内部バッファBF2に収納しておく等することにより)、レチクルの搬送時間を短縮することができる。これにより、露光装置のスループットを向上することが可能である。
なお、レチクル搬送系14内が十分に清浄度及び温度が管理された空間であるならば、上述した内部バッファBF1、BF2に蓋部93(板部材66,68)を設けなくても良い。
また、本実施形態では、内部バッファBF1、BF2に切り欠き74aが設けられ、内部バッファにレチクルを収納しないときには、内部バッファに接触することなく切り欠き74a(空隙15)部分を通り抜けることができるので、搬送アーム側で回避動作を行うことによって内部バッファと搬送アームとが接触するのを回避する必要がない。このため、搬送アームの構造を簡易にすることができ、搬送アームを安価で製造することが可能となる。
また、本実施形態では、内部バッファBF1、BF2がレチクルを収納可能な複数段の収納棚77を有し、搬送アームに、内部バッファ内の各段の収納棚内部のマスクの有無を非接触で検知可能なセンサ(SRa、SRb)が設けられていることから、搬送アームを内部バッファ近傍の所定位置に固定した状態で、収納棚77を上下方向にスキャンすることで、収納棚の各段におけるレチクルの有無を容易に確認することが可能である。
更に、本実施形態の露光装置では、上述したようなレチクル搬送装置を備えているので、露光装置を低コストで製造することができるとともに、スループットを向上することができる。
なお、上記実施形態では、搬送装置として2本の搬送アームを有する搬送装置を採用するものとしたが、本発明がこれに限られるものではなく、搬送アームを1本のみ有する搬送装置を採用することとしても良いし、搬送アームを3本以上有する搬送装置を採用することとしても良い。
なお、上記実施形態では、レチクルの管理のためにレチクルにバーコードを設け、バーコードリーダによりバーコードを読み取る場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、その他の識別標識を設け、その識別標識を読み取る読み取り装置をレチクル搬送装置内に設けることとしても良い。
なお、上記実施形態ではプリアライメント機構34をレチクルステージRST近傍に設けることとしたが、これに限らず、レチクル搬入部29からレチクルステージRSTに至るまでの経路上に設けられれば、その位置は問わない。また、プリアライメント機構34として、上記実施形態では、一対のプリアライメント顕微鏡を有する構成を採用したが、本発明がこれに限られるものではなく、メカ的に位置あわせするようなプリアライメント機構を採用することとしても良い。また、プリアライメント顕微鏡を採用する場合には、レチクルをロードする際にレチクルステージRSTが位置する位置の上方に配置することとしても良い。
なお、上記実施形態では、図4に示されるように、搬送アーム82a,82b全体が回転軸回りに回転可能で、かつ、上下方向に微小駆動可能な構成を採用したが、本発明がこれに限られるものではなく、図8に示されるように、アーム部とハンド部との間にハンド部の矢印E方向の回転を許容する関節144を設けることとしても良い。
すなわち、上記実施形態においては、プリアライメント機構34で検出されたレチクルの位置ずれをレチクルステージRSTの位置を調整することにより補正したが、図8のような構成を採用することにより、プリアライメント機構34で検出されたレチクルの位置ずれを搬送アームにて補正することができる。
なお、レチクル搬送系14の構成としては、図2の構成に限らず、種々の構成を採用することができる。例えば、図2の構成から内部バッファBF1の一方を省略することも可能であるし、また、露光装置内で異物検査を行わないのであれば、異物検査装置32を省略することも可能である。このように、レチクル搬送装置内で行う動作に応じてレチクル搬送装置の構成各部の組み合わせを変更することが可能である。
なお、搬送装置80は、露光装置本体のボディ26上に設けることとしても良い。
なお、上記実施形態では、本発明の物体搬送装置がレチクルを搬送するレチクル搬送装置として採用された場合について説明したが、本発明がこれに限られるものではなく、ウエハを搬送するウエハ搬送装置として採用することもできる。
この場合、搬入部として円弧上に位置するウエハの待機位置を含み、処理部として前記円弧上に位置するウエハ受け渡し位置に移動可能なウエハステージWSTを含むこととすることができる。また、搬入部として、ウエハの温度を調整する温度調整装置(クールプレートなど)を含むことも可能であり、更にはウエハのプリアライメント部等を円弧上に配置することも可能である。
なお、上記実施形態では、円弧上にレチクル搬入部29、レチクルステージRST及びその他の装置が配置された場合について説明したが、円に限らず、例えばU字状などの円に近似するライン上に装置が配置されることとしても良い。また、レチクル搬入部29から中間装置(BF1,32,BF2,34)を介して処理部(レチクルステージRST)に至るまで、停止することなく物体(レチクルR)を搬送するという観点からすると、各装置が円弧上に配置されている場合に限らず、直線上など円弧状でない形状のライン上に配置されていても構わない。
また、露光装置に限らず、種々の検査装置等の装置に設けられる板状の物体を搬送する搬送装置においても、本発明の物体搬送装置を適用することが可能である。
なお、上記実施形態では、レチクルキャリアとしてSMIFのマルチポッド(6枚用)を用いる場合について説明したが、これに限らず、シングルポッド(1枚用)を用いても良く、あるいはフロント・オープニング・ユニファイド・ポッド(FOUP)タイプのレチクルキャリア(マスクコンテナ)を用いても良い。
また、上記実施形態では、単一のレチクルステージRSTを備える場合について説明したが、本発明の露光装置は、独立に移動可能なレチクル(マスク)ステージを2つ備えていても良い。かかる場合には、前述したレチクル(マスク)搬送系14を、それぞれのレチクルステージ毎に設けても良い。
なお、上記実施形態では、本発明が、スキャニング・ステッパに適用された場合について説明したが、これに限らず、マスクとウエハ(基板)とを静止した状態でマスクのパターンを基板に転写するステップ・アンド・リピート型の露光装置にも、本発明は好適に適用できる。また、本発明は、投影光学系を用いることなくマスクと基板とを密接させてマスクのパターンを基板に転写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。
なお、上記実施形態では、光源として、KrFエキシマレーザ、ArFエキシマレーザなどの遠紫外光源や、F2レーザ、Ar2レーザなどの真空紫外光源は勿論、紫外域の輝線(g線、i線等)を発する超高圧水銀ランプなどを用いることができる。この他、真空紫外域の光を露光用照明光として用いる場合に、上記各光源から出力されるレーザ光に限らず、DFB半導体レーザ又はファイバーレーザから発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光を、例えばエルビウム(Er)(又はエルビウムとイッテルビウム(Yb)の両方)がドープされたファイバーアンプで増幅し、非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を用いても良い。
更に、例えば国際公開WO99/49504号などに開示される、投影光学系PLとウエハとの間に液体が満たされる液浸型露光装置などにも本発明を適用しても良い。
なお、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、有機EL、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。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。
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。
以上説明したように、本発明の物体搬送装置は、板状の物体を搬送するのに適している。また、本発明の露光装置は、マスクに形成されたパターンを基板上に転写するのに適している。
10…露光装置、14…レチクル搬送装置(物体搬送装置)、22…搬出入ポート(搬入ポート)、26…バーコードリーダ(読み取り装置)、29…搬入部、RST…レチクルステージ(処理部、マスクステージ)、32…異物検査装置(清浄度検出装置、中間装置の一部)、34…プリアライメント機構(位置ずれ検出装置、中間装置の一部)、82a,82b…搬送アーム、BF1、BF2…内部バッファ(バッファ、中間装置の一部)、ILU…照明ユニット(照明系)、R…レチクル(物体)、SRa,SRb…センサ、W…ウエハ(物体、物体)、WST…ウエハステージ(処理部、基板ステージ)。
Claims (21)
- 板状の物体を搬送する物体搬送装置であって、
同一円弧上にそれぞれの少なくとも一部が配置された前記物体の搬入部及び前記物体に所定処理を行う処理部と;
前記円弧の中心軸を回転軸とし、その回転軸と反対側の端部に前記物体を保持する保持部が設けられ、該保持部で保持した前記物体を、前記回転軸回りの所定方向の回転運動により前記搬入部から前記処理部を経由して前記搬入部まで搬送可能な少なくとも1つの搬送アームと;を備える物体搬送装置。 - 前記搬送アームとして、前記回転軸を共通とし、個別に回転可能な第1搬送アーム及び第2搬送アームを含む複数の搬送アームが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の物体搬送装置。
- 前記物体は、パターンが形成されたマスクであり、
前記搬入部は、前記マスクが搬入される搬入ポートを含み、
前記処理部は、前記円弧上に位置する受け渡し位置に移動可能でその受け渡し位置で前記搬送アームとの間で前記マスクの受け渡しを行うマスクステージを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の物体搬送装置。 - 前記搬入部は、前記円弧上に位置し、前記搬入ポートから搬入された前記マスクに関する情報を読み取る読み取り装置を更に含むことを特徴とする請求項3に記載の物体搬送装置。
- 前記円弧上に配置され、前記搬送アームで搬送された前記マスクの位置ずれを、前記搬入部から前記処理部に至る経路上で、前記搬送アームに前記マスクが保持された状態で検出する位置ずれ検出装置を更に備える請求項3又は4に記載の物体搬送装置。
- 前記円弧上に配置され、前記搬送アームに保持された前記マスクの清浄度を前記搬送アームの移動中にチェックする清浄度検出装置を更に備える請求項3〜5のいずれか一項に記載の物体搬送装置。
- 前記円弧上に配置され、前記搬送アームにより前記マスクを出し入れ可能なバッファを少なくとも1つ更に備える請求項3〜6のいずれか一項に記載の物体搬送装置。
- 前記バッファは、少なくとも2つ設けられ、そのうちの少なくとも1つは、前記マスクステージの近傍に配置されていることを特徴とする請求項7に記載の物体搬送装置。
- 前記バッファは、前記搬送アームがその回転中に通り抜け可能な形状であることを特徴とする請求項7又は8に記載の物体搬送装置。
- 前記バッファは、マスクを収納可能な複数段の収納棚が設けられ、
前記搬送アームには、前記バッファ内の各段の収納棚内部のマスクの有無を非接触で検知可能なセンサが設けられていることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の物体搬送装置。 - 前記搬送アームは、保持したマスクの位置決めを行う位置決め機構を更に有していることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の物体搬送装置。
- マスクに形成されたパターンを基板上に転写する露光装置であって、
請求項3〜11のいずれか一項に記載の物体搬送装置と;
前記マスクステージ上に搭載されたマスクを露光光で照明する照明系と;を備える露光装置。 - 前記物体は、基板であり、
前記搬入部は、前記円弧上に位置する基板の待機位置を含み、
前記処理部は、前記円弧上に位置する受け渡し位置に移動可能でその受け渡し位置で前記搬送アームとの間で前記基板の受け渡しを行う基板ステージを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の物体搬送装置。 - 前記搬入部は、前記待機位置に配置され、前記基板の温度を調整する温度調整装置を更に含むことを特徴とする請求項13に記載の物体搬送装置。
- 前記受け渡し位置の近傍に配置され、前記基板ステージに受け渡されるのに先立って前記基板の位置ずれを検出する位置ずれ検出装置を更に備える請求項13又は14に記載の物体搬送装置。
- 請求項13〜15のいずれか一項に記載の物体搬送装置と;
前記基板ステージ上に搭載された基板を露光し、前記基板上にパターンを形成する露光部と;を備える露光装置。 - 板状の物体を搬送する物体搬送装置であって、
前記物体が外部から搬入される搬入部と;
前記物体に所定処理を行う処理部と;
前記搬入部と処理部との間の物体の搬送路上に配置される少なくとも1つの中間装置と;
前記物体を保持する保持部を有し、該保持部で保持した前記物体を、前記搬入部から前記中間装置を経由して前記処理部まで、停止することなく搬送可能な少なくとも1つの搬送部材と;を備える物体搬送装置。 - 前記中間装置は、前記搬送部材により前記物体を出し入れ可能で、前記搬送部材が移動中に通り抜け可能なバッファを含むことを特徴とする請求項17に記載の物体搬送装置。
- 前記バッファは、物体を収納可能な複数段の収納棚が設けられ、
前記搬送部材には、前記バッファ内の各段の収納棚内部の物体の有無を非接触で検知可能なセンサが設けられていることを特徴とする請求項17又は18に記載の物体搬送装置。 - 前記中間装置は、前記物体の清浄度を前記搬送部材の移動中にチェックする清浄度検出装置を含むことを特徴とする請求項17〜19のいずれか一項に記載の物体搬送装置。
- 前記搬送部材は、保持した物体の位置決めを行う位置決め機構を更に有していることを特徴とする請求項17〜20のいずれか一項に記載の物体搬送装置。
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