JP2008219032A - レチクルを保護及び搬送する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送中にレチクルが汚染される可能性をさらに低減する方法、及びレチクルが大気圧と真空との間を移動している時に汚染される可能性をさらに低減する方法を提供する。
【解決手段】リソグラフィ装置においてレチクルを大気圧から真空へ移行させる方法において、システムは、１つ又は２つ以上の取出し可能なレチクル搬送カセット１１１を有している。各カセットは、少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとを有している。前記システムはさらに、ロボットアーム１１５に結合された端部エフェクタ１１３を有しており、これにより、レチクル１０９はカセット１１１のうちの１つの内部に配置され、これによりカセット・レチクル配列を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、概してリソグラフィ、特にリソグラフィレチクルの保護に関する。

リソグラフィは、対象物の表面上に特徴を形成するために使用されるプロセスである。このような対象物は、フラットパネルディスプレイ、回路板、様々な集積回路、及び同様のものを製造する場合に使用される基板を含むことができる。例えば、集積回路を製造するための基板として半導体ウェハを使用することができる。

リソグラフィ中には、別の典型的な基板であるレチクルが、所望の対象物上に所望のパターンを転移させるために使用される。レチクルは、使用されるリソグラフィの波長に対して透明な材料から形成されている。例えば、可視光線の場合、レチクルはガラスから形成される。レチクルは、その上に印刷された画像を有する。レチクルのサイズは、使用される特定のシステムに対して選択される。リソグラフィ中は、ウェハステージによって支持されたウェハは、レチクル上の画像に対応するウェハの表面上に投射される画像に露光させられる。

投射された画像は、層、例えばウェハの表面上に堆積されたホトレジストの特性を変化させる。これらの変化は、露光時にウェハに投射される特徴に対応する。露光後、層は、パターン形成された層を生ぜしめるようにエッチングされることができる。パターンは、露光時にウェハに投射された特徴に対応する。このパターン形成された層は、次いで、ウェハ内の下に位置する構造的な層の露光された部分、例えば導電層、半導体層又は絶縁層を除去するために使用される。次いで、所望の特徴がウェハの表面上に形成されるまでこのプロセスは、他のステップと共に繰り返される。上記の説明から分かるように、リソグラフィによって生ぜしめられる特徴の正確な配置及びサイズは、ウェハ上に投射された画像の精度に直接対応している。

前記透過性レチクルに加えて、この技術分野では反射式レチクルも使用される。例えば、反射式レチクルは、短い波長のために使用され、この短い波長はさもなければ透過性ガラスレチクルによって吸収される。

レチクル表面の汚染を最小限に抑制するために、リソグラフィプロセスはクリーンルームにおいて行われる。クリーンルームとは、特別に制御された粒子濃度を有する閉鎖室である。特別に制御された粒子濃度を維持するために、ガス状材料が、閉鎖室に供給されかつ閉鎖室から除去される。クリーンルームを維持することに関連して著しいコストがかかる。このコストは、部分的にはクリーンルームの大きさと、クリーンルームを維持するために必要な機器とに依存する。例えば、レチクルが、リソグラフィプロセスにおける１つのステージから別のステージへ搬送される場合、レチクルは、処理領域内に存在する粒子によって汚染されやすい。汚染の可能性を最小限に抑制するために、レチクルが搬送される室全体は、通常クリーン状態に維持されている。したがって、クリーン状態に維持されなければならない環境を減じることが推奨されている。クリーンルームの大きさを低減するための別の要因は、安全性である。場合によっては、クリーンルームは酸素が欠乏するので、人間の入室には不適切である。クリーンルームが、より小さな環境に隔離されることができるならば、取り囲む領域は、安全な使用及び人間による占有のために維持されることができる。

概して、レチクルは、閉鎖された箱又は“ポッド”として、ＥＵＶリソグラフィ装置を含むリソグラフィ装置に到着しかつこれから搬出される。振動、圧力衝撃、及び空気乱流が、箱を開放することにより生じるおそれがあり、粒子を巻き上げ、これらの粒子は、まず、箱の内面、例えば底の上側又は内壁及び蓋の天井に堆積する。粒子は、表面から解離されることができ、次いで箱内のガス容積内を自由かつ不規則に移動することができる。一部の粒子は、最終的に箱内の保護されていないレチクルの露出した表面に再び堆積するおそれがある。

２００１年５月２９日にＣａｔｅｙに発行され、Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｖａｌｌｅｙ Ｇｒｏｕｐ， Ｉｎｃ．、現在はＡＳＭＬ ＵＳ Ｉｎｃ． に共同譲渡された米国特許第６２３９８６３号（引用により全体が本願に組み込まれる）は、リソグラフィシステムにおいて使用されるレチクルを保護するための取り外し可能なカバーを開示している。取り外し可能なカバーは、フレームと、フレームによって支持された膜とを有している。取り外し可能なカバーはさらに、少なくとも１つのレチクルファスナを有しており、このレチクルファスナは、レチクルに力を加え、これにより、取り外し可能なカバーが所定の位置にある場合に、取り外し可能なカバーがレチクルに対して移動することを防止している。しかしながら、レチクルファスナを使用することにより、レチクルをレチクルファスナとの接触により汚染が生じる場合がある。

レチクルは通常大気環境に保存されている。露光の準備のために、レチクルは大気環境から高真空環境へ搬送される。ＥＵＶリソグラフィにおける最大の関心事は、一時的な混乱中にレチクルの重要な領域、すなわちレチクルパターン又はパターン形成された領域に粒子を付加することなくレチクルを大気圧環境から高真空環境へどのように搬送するか、といいうことである。一時的な混乱とは、ロードロックから空気を除去しなければならないことにより生じる空気の乱流によりＥＵＶリソグラフィ装置のロードロック内で粒子が巻き上げられることを言う。このことは、リソグラフィ装置の内容における新たな問題である。なぜならば、ＥＵＶ装置は、レチクルを真空にさらす第１の装置でありかつ保護ペリクルを備えないからである。

マスクを書き込む装置、すなわち“マスク書き込み装置”を設計する人によって、前に同様の問題が生じた。マスク書き込み装置は、設計データから直接にマスクブランクに、一度に数ピクセルだけ書き込むために１つ又は２つ以上の電子ビームを使用し、これは長い時間がかかる（リソグラフィ装置のように光で１つの迅速なパスにおいてパターンをマスクからウェハに複製するのとは異なる）。マスク書き込み装置における電子ビームは、レチクルが高い真空にさらされることを必要とし、リソグラフィにおけるＥＵＶ光と同様に、ペリクルの使用を排除している。

文献「最新の電子ビーム書き込み装置のための新たなマスクブランク取り扱いシステム（Ｎｅｗ Ｍａｓｋ Ｂｌａｎｋ Ｈａｎｄｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｗｒｉｔｅｒ）」（１９９９年９月に帆とマスク技術に関する第１９回年地ＢＡＣＵＳシンポジウムの進行において発行された、ＳＰＩＥ 第３８７３巻、参照番号０２７７−７８６Ｘ／９９）ヨシタケ他、は、問題に対する解決策を示している。要するに、ヨシタケは、大気圧と真空との移行時に、マスクブランクが、メンブレンフィルタを有する箱（クリーンフィルタポッド又はＣＦＰ）内に保持されていると、多くのより少ない粒子がマスクブランク上に堆積する傾向があることを見つけた。したがって、ヨシタケの解決手段は、マスクブランクを、ガスに対してのみ透過性の箱内に配置し、箱をロードロック内に配置し、ロードロックを大気圧と真空との間で移動させ、箱を開放し、箱及びロードロックからマスクブランクを取り出す、というものである。

しかしながら、ヨシタケの解決手段は、解決すべき付加的な問題を導入する。第１に、マスクが閉鎖された箱又はポッド内に収容されているような実施例においては、マスクは保護されていない。その結果、閉鎖された箱又はポッドが開放されたときにマスクが汚染されるおそれがある。第２に、マスクが、フィルタを有する箱内に収容されているような実施例の場合、箱からマスクブランクを取り出すために同じ装置が使用される。このことは、クロス汚染を生じるおそれがある。

要するに、搬送中にレチクルが汚染される可能性をさらに低減する方法が必要とされている。同様に、レチクルが大気圧と真空との間を移動しているときにレチクルが汚染される可能性を低減する必要もある。

本発明は、リソグラフィ装置のための、レチクル保護及び搬送システム及び方法を提供する。システムは、インデクサを有しており、このインデクサは、複数の基板、例えばレチクル、及び取出し可能なレチクルカセットを貯蔵する。取出し可能なレチクルカセットは、内部チャンバと外部チャンバとを有している。システムはさらに、ロボットアームに連結された端部エフェクタを有している。端部エフェクタは、複数のレチクルのうちの１つに係合し、これにより、レチクルが、取出し可能なレチクルカセット内に配置され、その後に搬送されることができる。取出し可能なレチクルカセット内のレチクルをさらに保護するために、システムはさらに、端部エフェクタとロボットアームとに連結されたシールを有している。

レチクルを搬送するために、レチクルはまず端部エフェクタに装填される。次いで、端部エフェクタは、レチクルが取出し可能なレチクルカセットに装填される配列を形成するために使用される。重要なことは、レチクルと取出し可能なレチクルカセットとが互いに接触しないということである。次いで、この配列はシールされ、インデクサから、リソグラフィ露光を行うためのマウントへ搬送される。リソグラフィ露光が完了すると、配列はインデクサへ戻され、インデクサにおいてレチクルは、取出し可能なレチクルカセットから引き出されて貯蔵される。

別の実施例では、本発明は、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システムを提供し、リソグラフィ装置は１つ又は２つ以上の取出し可能な基板搬送カセットを有する。それぞれの取出し可能な基板搬送カセットは、少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとを有している。さらに別の実施例では、本発明は、基板を大気環境から真空環境へ交換するための出入モジュールを提供する。

これらの利点及び特徴ならびにその他の利点及び特徴は、発明の以下の詳細な説明を読むと容易に明らかとなるであろう。

本発明の実施例を詳細に説明する。特定の特徴、構成及び配列が論じられるが、これは例示のためのみのものであることが理解されるべきである。当業者は、本発明の思想及び範囲から逸脱することなしに本発明の特徴を達成するために、その他のステップ、構成及び配列又は装置が使用されてよいことを認識するであろう。実際には、簡潔にするために慣用の電子部品、半導体デバイスの製造、方法／装置のその他の機能的側面（及び装置の個々の構成部材）は、ここでは詳細に説明されない。

図１は、リソグラフィ装置のためのレチクル搬送システム１００を示している。レチクル搬送システム１００は、インデクサ１０５を有している。本発明の実施例によれば、インデクサ１０５はさらに、リソグラフィ装置内にシェルフの貯蔵室（図示せず）を有している。不活性ガス雰囲気がインデクサ１０５内に維持されている。実施例によれば、例えばインデクサ１０５は、窒素ガスと、クリーンルーム要求を満たすために必要なその他の気体材料で充填されている。

複数のレチクル１０９が、インデクサ１０５内のシェルフ（図示せず）上に貯蔵されている。レチクルは、基板、例えば半導体ウェハ、パネルディスプレイ、回路基板及び同様のものに特定のパターンを転移するために使用される。レチクルは、リソグラフィ技術分野の当業者に明らかなように、反射型又は透過型であってよい。レチクル１０９を汚染から保護するために、レチクル１０９上にはペリクル１１０が固定されていてよい。本発明に関連して使用することができるペリクルの例は、共同で所有された、２０００年２月１０日に出願された、係属中の米国非仮特許出願番号０９／５０１１８０号、「パージされたペリクルからレチクルまでのギャップを備えたレチクルのための方法及び装置（Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ ａ Ｒｅｔｉｃｌｅ ｗｉｔｈ Ｐｕｅｇｅｄ Ｐｅｌｌｉｃｌｅ−ｔｏ−Ｒｅｔｉｃｌｅ Ｇａｐ）」に記載されており、この特許は引用により本願に組み込まれる。

図１に示されたレチクルは互いに垂直に配置されているが、この配置は単なる例であって限定的ではない。択一的な実施例では、レチクルは互いに水平に貯蔵することもできる。同様に、別の実施例では、レチクルは、カルーセルに貯蔵することができ、レチクルを、インデクサ内の特定の位置に回転させることができる。実施例では、レチクル１０９とペリクル１１０とは逆さに貯蔵されている。このようにすると、レチクル上に落下するあらゆる汚染物が裏側に落下する。レチクル１０９及びペリクル１１０が垂直に貯蔵されているならば（図１に示したように）、端部エフェクタ１１３は、レチクル及びペリクルを逆さに回転させるように形成されている。この開示を読んだ後、関連技術分野の当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく、レチクル１０９及びペリクル１１０をインデクサ１０５内に貯蔵するための別の配列を認識するであろう。

取出し可能なレチクルカセット１１１もインデクサ１０５内に貯蔵されている。取出し可能なレチクルカセット１１１は、搬送中にレチクル１０９を収容するために使用される。取出し可能なレチクルカセット１１１の環境も、“クリーン”状態に維持される。このようにすると、クリーンルーム状態は、著しく小さな空間容積に維持される。インデクサ１０５は、１つの取出し可能なレチクルカセット１１１のみを有するように示されているが、これは単なる例であり、本願を限定するものではない。取出し可能なレチクルカセット１１１の数及び同様に貯蔵されたレチクル１０９の数は、インデクサ１０５の空間制限によって決定される。本発明は、ペリクルが取り付けられたレチクルに関して説明されている。しかしながら、これは単なる例であり、限定するものではない。本発明の範囲及び思想から逸脱することなく、ペリクルを備えないレチクルを使用することができる。さらに、取出し可能なレチクルカセット１１１の詳細が、以下に図２を参照して提供される。

レチクル搬送システム１００はさらに、ロボットアーム１１５に連結された端部エフェクタ１１３を有している。端部エフェクタ１１３は、レチクル１０９及びペリクル１１０を取出し可能なレチクルカセット１１１内に配置するために複数のレチクル１０９及びペリクル１１０に係合する。択一的な実施例では、レチクル又はペリクル（設けられている場合）に係合することができる杖又はそのための手動又はロボット装置が使用されてもよい。実施例では、端部エフェクタ１１３は、静電引力によってレチクル１０９及びペリクル１１０に係合する。択一的な実施例では、端部エフェクタは、真空引力によってレチクル１０９及びペリクル１１０に係合することができる。

レチクル搬送システム１００においてシール１１７も使用されている。シール１１７は、取出し可能なレチクルカセット１１１内にレチクルを固定するために使用される。シール１１７は、取出し可能なレチクルカセット１１１内にレチクル１０９を固定することができると同時に、汚染物が取出し可能なレチクルカセット１１１内に進入するのを防止し、窒素が取出し可能なレチクルカセット１１１から逃げ出すのを防止することができるあらゆる装置であってよい。例えば、シール１１７は、真空シール又は磁気シールであってよい。すなわち、真空システムと、磁気システム、又は同様のものも、シール機能を促進するために、本発明に関連して使用されることができる。

レチクル搬送システム１００はさらにドア１０７を有している。ドア１９７は、汚染物がインデクサ１０５内に進入するのを防止し、窒素ガスが逃げ出すのを防止するために使用される。択一的な実施例では、インデクサ１０５には２つ以上のドアが設けられていてよい。例えば、付加的なドアが、複数のレチクル１０９及び取出し可能なレチクルカセット１１１の手動又は自動の挿入のために、インデクサ１０５へのアクセスを提供するために使用されてよい。インデクサ１０５にアクセスするための予想可能な理由は、インデクサ１０５の修理、レチクル１０９の交換等を含む。さらに、端部エフェクタ１１３は、レチクル１０９に係合する前に、１つ又は２つ以上のドア１０７を通過するように形成されていることができる。

図２は、本発明の実施例に基づく典型的な取出し可能なレチクルカセット１１１の斜視図を提供している。この実施例では、取出し可能なレチクルカセット１１１は、内部チャンバ２０５と外部チャンバ２１０とを有している。内部チャンバ２０５は、レチクル１０９及びペリクル１１０を支持している。内部チャンバ２０５は、レチクル交換の間シール１１７によって外部チャンバ内にシールされている。外部チャンバ２１０は、クリーン状態環境を提供するために必要な窒素ガス及びその他の気体材料を含むために使用される。

取出し可能なレチクルカセット１１１のために使用される材料は、リソグラフィシステムと共に使用される標準的なクリーニング剤と両立可能であるべきである。材料は、アミン、又はその他のリソグラフィ処理に有害な望ましくない物質のアウトガスを生ぜしめるべきではない。さらに、材料は、機械的な負担に対して耐性であるべきであう。使用されることができる可能な材料の例は、繊維補強成形ポリマ、Ｄｅｒｌｉｎ（商標名）又はＰＴＦＥ（テフロン（登録商標））でコーティングされた金属、例えばアルミニウム又はチタンである。その他の材料は、本発明の範囲から逸脱することなく使用されてよい。

本発明の実施例によれば、取出し可能なレチクルカセット１１１は、あらゆるタイプのペリクルを備えたレチクル、及びペリクルを備えないレチクルを収容する。さらに、取出し可能なレチクルカセット１１１は、中実の又は通気性のあるペリクルフレームをも収容する。

図３は、本発明に基づく、取出し可能なレチクルカセット１１１内にシールされたレチクル１０９及びペリクル１１０の配列を示しており、この取出し可能なレチクルカセット１１１は、ロボットアーム１１５による搬送のために用意ができている。端部エフェクタ１１３はレチクル及びペリクルに係合して示されている。択一的な実施例では、杖又はその他の材料、レチクル又はペリクルに係合することができる機械的、電気機械的又はロボット装置が使用されてもよい。この開示を読んだ後、関連する技術分野の当業者には付加的な係合手段が明らかになるであろう。レチクル１０９をインデクサ１０５から搬送する方法を、図４及び図５を参照してこれから説明する。

図４を参照すると、リソグラフィシステムにおいてレチクル１０９をインデクサ１０５から搬送する方法は、端部エフェクタ１１３がインデクサ１０５の内容物へのアクセスを得ることができるようにドア１０７を開放することで開始する。

次いで、レチクル１０９とペリクル１１０とが端部エフェクタ１１３によって係合させられる。本発明の実施例によれば、端部エフェクタ１１３は、真空、静電荷、磁気、杖、又はその他の持上げ装置によってレチクル１０９及びペリクル１１０に係合することができる。レチクル１０９とペリクル１１０とが端部エフェクタ１１３に固定されると、端部エフェクタ１１３を取出し可能なレチクルカセット１１１に向かって操作するためにロボットアーム１１５が使用される。実施例において、レチクル１０９とペリクル１１０とは、逆さになるように配置されている。このようにすると、あらゆる潜在的な汚染はレチクルの裏側に生じる。

図５は、取出し可能なレチクルカセット１１１内に装填されているレチクル１０９及びペリクル１１０を示しており、取出し可能なレチクルカセット１１１はレチクル１０９及びペリクル１１０と接触していない。レチクル１０９及びペリクル１１０が取出し可能なレチクルカセット１１１内に配置されると、クリーン環境を保証するためにシール１１７が使用され、これにより、シールされた配列を形成する。

最後に、シールされた配列をインデクサ１０５から、リソグラフィ露光を行うためのマウントに搬送するためにロボットアーム１１５が使用される。リソグラフィ露光プロセスが完了すると、本発明に実施例によれば、シールされた配列はインデクサ１０５へ戻される。次いで、レチクル１０９及びペリクル１１０は、図４及び図５に示されたプロセスを逆の順序で行うことにより、取出し可能なレチクルカセット１１１から取り出される。

前記のように、レチクルの臨界的な領域に粒子を付加することなくレチクルを大気圧環境から高真空環境へどのように移行させるかということが、ＥＵＶリソグラフィにおける主要な懸念事項である。そこで、本発明の実施例に基づき、ＥＵＶリソグラフィ装置においてレチクルを移行させる場合に使用するための基板搬送システムの他の典型的なシステム及び方法をここで説明する。基板という用語は、ここに説明される幾つかの典型的な実施例において使用される。他の典型的な実施例では、レチクルと呼ばれる。この開示を読んだ後、レチクル以外の基板、例えばマスクブランク、ウェハ、フラットパネルディスプレイ等を使用してよいことが当業者に明らかとなるであろう。このような同様の基板は、本発明の範囲に含まれると考慮される。

ここで、図６及び図７Ａ〜７Ｈを参照に、典型的な基板搬送システム６００を説明する。シェル６０７を有する取出し可能な基板搬送カセット６００が図６に示されている。実施例では、基板６０１は水平にトレイ６０３に取り付けられている。基板の４つの底部の角隅はトレイ位置決め部材６０５に係合している。トレイ６０３及び基板６０１は開口６１１を介して内部シェル６０７に取り付けられる。シェル６０７の反対側の端部６２４は、閉鎖された端部である。トレイ６０３が内部シェル６０７に配置されていると、フランジ６０９が、ラッチ手段（図示せず）によって開口６１１をシールし、前記開口をガス及び粒子が流過するのを実質的に防止する。ラッチ手段は、例えば永久磁石と、電磁石と、機械的ラッチと、受動的フック及びアイ等を含むことができる。開口６１１にフランジ６０９をシールするための付加的な手段は、ここに示された教示に基づき、関連する技術分野の当業者に明らかであろう。取出し可能な基板搬送カセット６００内に基板６０１を配置することは、ここではカセット・基板配列と呼ばれる。

実施例では、シェル６０７にはさらに１つ又は２つ以上のフィルタ６２１及び通気孔６２６が設けられている。有利には、粒子ではなくガスは、フィルタ６２１及び通気孔６２６を流過することができる。実施例では、１つのフィルタ６２１及び通気孔６２６が、基板６０１のパターン形成された側６２３とは反対側に配置されている。図６には、ＥＵＶ工具における実際の配列と一貫して、パターン形成された側６２３は、下方へトレイ６０３に面している。したがって、基板６０１のブランク側６２５が、上方へ、フィルタ６２１及び通気孔６２６に面している。フィルタ及び通気孔が粒子の流過を許容しなくとも、最初にフィルタ６２１の内側に付着された汚染粒子は、圧力移行（すなわちベンティング）中に取出し可能な基板搬送カセット６００の外部から内部へガスが流れる場合に解放される。基板６０１の配置により、解放された粒子は、基板６０１のパターン形成された側６２３ではなくブランク側６２５に衝突しやすい。したがって、少なくとも１つのフィルタ６２１を基板６０１のパターン形成された側に対して好適に配置することにより、パターンをより粒子から保護することができる。

実施例では、基板搬送システム６９９は、さらに基板搬送装置６２７から成る。端部エフェクタ６１５を使用して、真空両立可能マニピュレータ又は動作装置、すなわち“真空ロボット”（図示せず）は、基板搬送装置６２７内の基板６０１を掴み、リソグラフィ装置内でステーションからステーションへ搬送することができる。このプロセスを、図７Ａ〜７Ｈを参照して以下にさらに説明する。

この説明を継続して、端部エフェクタ６１５には、少なくとも１つの端部エフェクタ位置決め部材６１９が設けられている。基板搬送装置６２７の保持を促進するために、係合タブ６１３がフランジ６０９に連結されている。係合タブにはタブ位置決め部材６１７が設けられている。このようにすると、端部エフェクタ６１５のエフェクタ位置決め部材６１９が、個々に係合タブ６１３のタブ位置決め部材６１７に係合することができる。端部エフェクタ位置決め部材６１９と係合タブ位置決め部材６１７との対は、孔におけるピン、スロットにおけるピン、及び同様のものから成ることができる。シェル６０７がフランジ６０９に取り付けられている場合、真空ロボットは、レチクル搬送装置６２７と、シェル６０７と、包囲された基板６０１とをリソグラフィ装置のプロセスチャンバ内でステーションからステーションへ移動させるために、端部エフェクタ６１５と係合タブ６１３とを使用することができる。ここで、図７Ａ〜７Ｃ及び７Ｆ〜７Ｇを参照して、基板搬送システム６９９の付加的な実施例を説明する。

図７Ａを参照すると、本発明の実施例において、基板搬送システム６９９はさらに箱７０１から成っている。箱７０１は、カセット・基板配列を収容するために使用される。一般的なタイプの箱は、“標準機械的インタフェース（ＳＭＩＦ）レチクルポッド”である。しかしながら、“箱”は、とは、一般的に、実質的に平坦なベース７１１と解離可能な蓋７１３とを有するあらゆる気密容器を表すために使用され、この容器内において基板６０１は機械から機械へ搬送される。蓋７１３に連結されたハンドル７１５は、マニピュレータ又は動作装置、すなわち“空気圧ロボット”７１７が、ハンドル７１５によって箱を取り上げることを可能にする。ラッチ手段（図示せず）は、ベース７１１と蓋７１３とを一時的に連結させたまま保持する。ベース７１１と蓋７１３との間のシール（図示せず）は、ガス及び粒子が箱７０１に流入すること及び箱から流出することを防止する。

本発明の実施例では、基板６０１と取出し可能な基板搬送カセット６００は、箱７０１内に貯蔵されかつ搬送される。箱内でのカセット・基板配列の配列は、ここでは箱・カセット・基板配列と呼ばれる。各基板６０１は、所有の取出し可能な基板搬送カセット６００内に配置されている。単純化及び明瞭化のために、ここでの説明は、１つの基板、例えば基板６０１のみを保持する箱に限定されているが、複数の基板を保持する箱が本発明によって取り扱われることもできることがすぐに明らかとなるであろう。例えば、現在使用されているＳＭＩＦレチクルポッドの１つのタイプは、６つまでのレチクルを保持することができる。本発明の実施例では、箱７０１は、第１の貯蔵ラック７０９のシェルフ７０７上に一時的に配置される。実施例では、第１の貯蔵ラック７０９は、“非真空（アウト・オブ・バキューム（ＯＯＶ））ラック”である。

図７Ｂを参照すると、本発明の実施例によれば、基板搬送システム６９９はさらに、解離装置７１８を有する。解離装置７１８は、ベース７１１を蓋７１３から解離させることができる。典型的な解離装置は、“ディポッディングステーション”及び、ポッド・ポッパとしても知られる手動ＳＭＩＦディポッディングステーションを含んでいる。

図７Ｃを参照すると、本発明の実施例では、基板搬送システム６９９はさらにロードロック７１９を有する。ロードロック７１９は、大気側ドア７２１と、真空側ドア７２３とを有しており、真空側ドア７２３は、ロードロック７１９をプロセスチャンバ７２５に接続している。真空側ドア７２３は、真空両立可能搬送機構、すなわち“真空ロボット”７２７がロードロック７１９内へアクセスできるようにするために設けられている。真空ロボット７２７は、位置決め部材対６１７（図示せず）及び６１９を使用して、取出し可能な基板搬送カセット６００に連結されることができる。

図７Ｆを参照すると、本発明の実施例において、基板搬送システム６９９は、さらに、プロセスチャンバ７２５内に配置された第２の貯蔵ラック７３１が設けられている。第２の貯蔵ラック７３１は、取出し可能な基板カセット６００と基板６０１（すなわちカセット・基板配列）を貯蔵するための複数のシェルフ７２９を有している。典型的な第２の貯蔵ラックは、真空内（ｉｎ−ｖａｃｕｕｍ（ＩＶ））貯蔵室である。

図７Ｇを参照すると、本発明のさらに別の実施例において、基板搬送システム６９９はさらにロッキング装置７３３を有する。ロッキング装置７３３は、シェル６０７の凹所と係合し、シェル６０７を第２の貯蔵ラック７３１に一時的に連結する。

基板、例えば基板６０１を、本発明の実施例に基づく基板搬送システムを使用して大気圧からリソグラフィ装置内の真空へ移行させるための典型的な方法を、以下に図７Ａ〜図７Ｈを参照して説明する。

図７Ａを参照すると、リソグラフィ装置に到達すると、取出し可能な基板搬送カセット６００と基板６０１を収容した箱７０１（箱・カセット・基板配列）は、第１の貯蔵ラック７０９のシェルフ７０７の上に一時的に配置される。特定の基板、例えば基板６０１を真空プロセスチャンバ内へ移動させる要求を受け取ると、大気圧ロボット７１７は、箱・カセット・基板配列を貯蔵ラック７０９から取り上げ、この箱・カセット・基板配列を解離装置７１８へ搬送し、蓋からベースを解離させる。図７Ｂは、解離装置７１８に載置されたベース７１１を示している。蓋７１３は既に取り外されており、図示されていない。ロボット７１７は、カセット・基板配列を保持している。

箱７０１を開放することにより生じる振動、圧力衝撃、空気乱流は、最初から箱７０１の内面、例えば底部の上側又は蓋７１３の内壁及び天井、に付着している粒子を巻き上げる。粒子は、表面から離反され、次いで、箱７０１内のガス容積内を自由かつ不規則に移動することができる（ブラウン運動）。一部の粒子は、最終的に箱７０１内の基板の露出された表面に再び堆積するおそれがある。例えば、箱７０１が保護されていないレチクルを収容していると、粒子は、レチクルの露出した表面に落下するおそれがある。しかしながら、本発明のレチクルは完全に包囲され、取出し可能な基板搬送カセット６００によって保護されているので、粒子は、レチクルのあらゆる表面に到達するのを妨げられる。

図７Ｃは、大気圧ロボット７１７は、ロードロック７１９内にカセット・基板配列を配置する。このステップの間、大気側ドア７２１は開放されているのに対し、真空側ドア７２３は閉鎖されている。次いで、大気ロボット７１７は、ロードロック７１９内にカセット・基板配列を残し、引き出される。大気ロボット７１７が引き出されると、大気側ドア７２１が閉鎖され、ロードロック７１９内にポンプによって真空が提供される。ポンプによる真空形成ステップが図７Ｄに示されている。

ポンプによる真空形成時、基板６０１は、大気圧から真空へ移行させられる。特に、ガスが、フィルタ６２１及び通気孔６２６を介して取出し可能な基板搬送カセット６００から排出させられるが、取出し可能な基板搬送カセット６００の外側の粒子が、取出し可能な基板搬送カセット６００に進入して基板６０１を汚染することが防止される。ロードロック７１９のポンプによる真空形成時、ロードロック７１０の内面に堆積している粒子の一部は、巻き上げられ、ロードロック７１９内で自由かつ不規則に移動し始める。同様に、取出し可能な基板搬送カセット６００の外面に堆積している粒子も、離反させられ、ロードロック７１９内を自由かつ不規則に移動し始める。しかしながら、粒子は基板６０１に到達することができない。なぜならば、フィルタ６２１及び通気孔６２６が、取出し可能な基板搬送カセット６００の中実な壁部と共に、粒子に対する透過不可能なバリヤとなっているからである。

基板６０１が最初に取出し可能な基板搬送カセット６００内に配置された時に取出し可能な基板搬送カセット６００の内壁に粒子が堆積していることが可能である。これらの内部粒子の存在を最小限に抑制するために、取出し可能な基板搬送カセット６００の内面は、基板６０１を導入する前に徹底的にクリーニングされるべきである。しかしながら、関連する技術分野の当業者に明らかであるように、利用可能な最良のクリーニング技術を用いてさえも、全ての粒子を排除することはほとんど不可能である。したがって、基板６０１の臨界的な領域へのあらゆる残留する内部粒子の移動の可能性も、最小限に抑制されなければならない。すなわち、本発明の実施例において、ガスの流速が低減され、これにより、粒子が取出し可能な基板搬送カセット６００の内壁から離反される傾向を最小限に抑制する。本発明の実施例では、フィルタ６２１と通気孔６２６とは、取出し可能な基板搬送カセット６００内の低い流速を保証する手段を提供する。なぜならば、フィルタ６２１と通気孔６２６とは、分子の通路を減速させるからである。フィルタの厚さに亘って大きすぎる圧力差が形成された場合にフィルタ６２１に生じる損傷を回避するために、十分に大きなフィルタ面積を有することが重要である。このような損傷の可能性は、ガス分子が、取出し可能な基板搬送カセット６０７を出発するために利用可能な開放領域全体の量を過剰に制限することによって形成される。さらに、ガス流を過剰に制限するフィルタを使用することは、長いポンプによる真空形成時間を必要とし、このことは、リソグラフィ装置のスループットを低減し、経済的に不都合な影響を与える。

ガス流が、粒子のサイズに応じて、表面に堆積している粒子の動作に種々異なる影響を与えることが観察された。より大きな粒子（例えば＞５ミクロン）は容易に離反されやすいのに対し、より小さな粒子（例えば＜０．１ミクロン）は頑固に付着しやすい。粒子が大きいほど、所定のガス流速で表面から離反しやすくなる。幸い、この同じ理由から、より大きな粒子は、表面からクリーニング除去しやすく、このことは、より大きな粒子が、徹底的にクリーニングされた取出し可能な基板搬送カセット６０７内で見つけにくいということを意味する。したがって、発明の実施例において、所定のサイズ、例えば１ミクロンに等しい又はこれよりも小さな粒子を除去しない程度に十分に低い速度で（すなわち“許容できる最大のガス流速”）で取出し可能な基板搬送カセット６０７内のガスを除去すれば十分であり、前記所定のサイズは、クリーニングプロセスによって有効に除去されることができる粒子サイズ、例えば０．５ミクロンよりも幾分大きい。統計的にこの実施例において、クリーニング後には＞０．５ミクロンの粒子は存在しにくく、流速は、＞１ミクロンの粒子を妨害しやすい流速よりも低いので、あらゆる残留する粒子（＜０．５ミクロン）が圧力移行中に取出し可能な基板搬送カセットの内面から離反される傾向は低い。許容できる最大のガス流速は、フィルタ６２１の近傍の位置において取出し可能な基板搬送カセット内で測定されるべきである。なぜならば、容器の入口又は出口に接近するにつれて速度が増大するからである。

基板６０１に取外し可能なカバーを取り付けることによって粒子から基板６０１の敏感な領域を保護することによって、保護のさらに大きな手段を達成することができる。すなわち、本発明の実施例では、米国特許第６２３９８６３号（上に引用した）に開示されているペリクル等の取外し可能なカバーがレチクルに取り付けられ、カバーされたレチクルは取出し可能な基板搬送カセット６００内において包囲される。別の意味で用いられない限り、「マスク」及び「レチクル」という用語は両方とも本発明の文脈において、露出されたレチクルと、取外し可能なカバーによって保護されたレチクルとを指す。

図７Ｅを参照すると、ポンプによる真空形成の後、真空側ドア７２３が開放し、真空ロボット７２７がロードロック７１９に到達する。位置決め部材対６１７及び６１９を使用してカセット・基板配列に連結された後、ロボット７２７は、カセット・基板配列をロードロック７１９から取出し、これをプロセスチャンバ７２５へ移動させる。

図７Ｆを参照すると、真空ロボット７２７は、カセット・基板配列を第２の貯蔵シェルフ７２９上に配置し、カセット・基板配列から分離する。本発明の実施例において、基板は、特定の基板、例えば基板６０１がプロセスチャンバから排出されることを要求されるか又は特定の基板が真空チャンバにおけるリソグラフィ露光、すなわち“処理”のために必要とされるまで、第２の貯蔵ラック貯蔵室内において、取出し可能な基板搬送カセット６００内に貯蔵されている。チャンバからの排出が要求された場合、特定のレチクルを収容しているカセット・基板配列は、前記ステップを全く逆の順序を辿ることにより取り出される。プロセスチャンバのリソグラフィ露光段階において基板を処理するための別のステップを、図７Ｇ及び図７Ｈを参照してこれから説明する。

図７Ｇを参照すると、真空ロボット７２７が、カセット・基板配列に取り付けられるために接近すると、ロッキング装置７３３が展開し、シェル６０７における凹所（図示せず）に係合する。このようにして、ロッキング装置７３３は、シェル６０７を一時的に第２の貯蔵ラック７３１に連結させる。

図７Ｈを参照すると、真空ロボット７２７は、基板６０１を収容している基板搬送装置６２７を引っ張り、この基板搬送装置をシェル６０７から分離させ、シェルは、第２の貯蔵ラック７３１のシェルフ７２９上で空のままである。図示していないが、ここから、真空ロボット７２９は、基板６０１をステージのマウント又はチャック（図示せず）上に配置する。次いで、基板６０１は、基板搬送装置６２７から分離される。本発明の実施例では、チャッキングの間又はその後、基板搬送装置６２７は真空ロボット７２７に連結されたままである。ステージからの基板６０１の取出し、第２の貯蔵ラック７３１にとどまっている、空のシェル６０７における基板搬送装置６２７及び基板６０１の交換、及びロッキング装置７３３の解放は、上記のステップを全く逆の順序を辿る。

取出し可能な基板搬送カセットの択一的な実施例が図８に示されている。図８を参照すると、下側部分８０７と上側部分８１１とを有する取出し可能な基板搬送カセット８００が示されている。下方に面したパターン形成された領域８０３（破線で、四角形の中にＸを加えた形状として示されている）を有する基板８０１は、取出し可能な基板搬送カセット８００の下側部分８０７に載置されている。特に、基板の下部の角隅８０９は、下側部分８０７の下側部分位置決め部材８０５内に嵌合している。取出し可能な基板搬送カセットの上側部分８１１、すなわち“トップ”は基板８０１に載置されている。特に、基板８０１の上部の角隅８１３は、トップ８１１における上側部分位置決め部材８１５によって形成された凹所に嵌合している。基板が、下側部分８０７に嵌合されかつトップ８１１が基板に載置されていると、シール８１７が、第１の面８１９と向き合う。シール８１７の目的は、粒子が取出し可能な基板搬送カセット８００に進入するのを防止することである。シール８１７は、ガスを透過させることができるが、粒子を透過させることはできない。例えば、実施例において、シール８１７は、第１の面８１９における対応する溝にゆるく嵌合する、突出した同心的な垂直なフランジを備えた隆起された面を有する、“曲がりくねった経路”であることができる。択一的に、シール８１７は、ガス及び粒子の両方に対して不透過性であるように選択されることができる。例えば実施例において、図８に示したようにシール８１７はＯリング型エラストマシールである。トップ８１１が所定の位置にある場合、縁部帯材８２１が、下側部分の側方縁部８２３をゆるく取り囲んでいる。縁部帯材８２１の目的は、より曲がりくねった経路を形成することによって、外部から取出し可能な基板搬送カセット８００内への粒子の進入をさらに妨害することである。縁部帯材８２１はさらに、基板８０１を取り出すために取出し可能な基板搬送カセット８００が開放状態に保持されている場合に、トップ８１１を支持するために使用されることができる第２の面８２５を提供するために使用される。フィルタ８２７と通気孔８２９とは、パターン形成された領域８０３とは反対側、つまり基板のブランク側に面して配置されている。フィルタ８２７と通気孔８２９とにより、ガスは、閉鎖された取出し可能な基板搬送カセット８００に自由に進入及び流出することができるが、粒子の通過流を妨害しない。本発明の実施例に基づく取出し可能な基板搬送カセット８００を有する基板搬送システムをこれから図９Ａ〜９Ｂ及び９Ｈ〜９Ｊを参照に説明する。

図９Ａを参照すると、本発明の実施例において、基板搬送システム９９９は箱９０３を有する。箱９０３は、取出し可能な基板搬送カセット８００と基板８０１とを収容するために使用されている。一般的なタイプの箱は、“標準機械的インタフェース（ＳＭＩＦ）レチクルポッド”である。すなわち、しかしながら、“箱”は概して、実質的に平坦なベース９１９と解離可能な蓋９１５とを有するあらゆる気密な容器を表すために使用され、この容器において基板８０１が機械から機械へ搬送される。蓋９１５に結合されたハンドル９０５によって、マニピュレータ又は動作装置、すなわち“大気ロボット”９０１はハンドル９０５によって箱９０３を取り上げることができる。ラッチ手段（図示せず）はベース９１９と蓋９１５とを一時的に結合させたまま保持する。ベース９１９と蓋９１５との間のシール（図示せず）は、ガス及び粒子が箱９１３に進入しかつ箱から流出するのを防止する。

本発明の実施例では、基板８０１と取出し可能な基板搬送カセット８００は、箱９０３内で貯蔵及び搬送される。各基板８０１は、個々の取出し可能な基板搬送カセット８００内に配置され（これによりカセット・基板配列を形成している）、取出し可能な基板搬送カセット８００自体は、箱９０３内に配置されている（これにより、箱・カセット・基板配列を形成している）。簡略化及び明瞭性のために、ここでの説明は、１つの基板のみを保持する箱に限定されているが、複数の基板を保持する箱も本発明によって取り扱われることもできることがすぐに明らかになるであろう。例えば、現在使用されているＳＭＩＦレチクルポッドの１つのタイプは、６つまでのレチクルを保持することができる。

本発明の実施例において、箱・カセット・基板配列は、一時的に第１の貯蔵ラック９１１のシェルフ９０９に配置される。実施例では、第１の貯蔵ラック９１１は、“非真空（ＯＯＶ）ラック”である。

図９Ｂを参照すると、本発明の実施例では、基板搬送システム９９９はさらに、出入モジュール９１３を有する。出入モジュール９１３は、解離装置（図示せず）と、ロードロック９２５と、搬送シャトル９２３とから成っている。さらに、実施例において、出入モジュール９１３にはさらに、段部９１７とエレベータ９２１とが設けられている。さらに別の実施例では、出入モジュール９１３は、大気側ゲート弁９３１と、真空側ゲート弁９３３と、プロセスチャンバ９３７とを有する。

実施例では、出入モジュール９１３のコンパクトな配列は、大気ロボット９０１から要求される動作範囲を著しく低減する。このようにして、著しく小さな大気ロボット９０１を使用することが可能である。より小さな大気ロボット９０１を使用できることにより、概してリソグラフィ装置において極めて欠乏している、貴重な空間を解放させる。さらに、本発明の実施例に基づくより小さな大気ロボット９０１を使用できることにより、ロボット９０１により生ぜしめられる熱及び振動の量が低減される。熱及び振動は、リソグラフィ装置における性能低下の主要な原因である。

図９Ｈに示したように、本発明の別の実施例では、出入モジュール９１３はさらに真空ロボット９３５を有する。

図９Ｉは、第２の貯蔵ラック９３９の単純化された正面図を示している。本発明の実施例では、真空ロボット９３５はカセット・基板配列を、プロセスチャンバ９３７内に配置された第２の貯蔵ラック９３９へ搬送する。第２の貯蔵ラック９３９には、複数のシェルフ９４１と段部９４３とが設けられている。プロセスチャンバ９３７のリソグラフィ露光段階において基板を処理するための別の特徴を、ここで図９Ｊを参照して説明する。

図９Ｊを参照すると、リソグラフィ露光のための準備において、真空ロボット９３５は、基板８０１をリソグラフィ露光段階９４７のチャック９４５に配置する。チャック９４５は、例えば、エネルギ供給された又は電気的に負荷された時にレチクル締付け力を形成するために、及びエネルギ供給停止された時、短絡した時、又はその他の形式で電気的に放電されたときにレチクルを解放するために使用される静電的なチャックであることができる。

本発明の実施例に基づく基板搬送システムを使用してリソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための典型的な方法をここで図９Ａ〜９Ｋを参照して説明する。

図９Ａには、大気ロボット９０１が示されており、この大気ロボット９０１は、箱・カセット・基板配列（取出し可能な基板搬送カセット８００と基板８０１とを収容した箱９０３）を第１の貯蔵ラック９１１におけるシェルフ９０９上に配置する。特定のレチクルに対する要求に基づき、大気ロボット９０１は、箱・カセット・基板配列をラック９１１から、図９Ｂに示された出入モジュール９１３へ搬送する。

図９Ｂを参照すると、箱の蓋９１５は、モジュール９１３の段部９１７に載置されている。解離装置（図示せず）は箱の蓋９１５をベース９１９から解離させる。ベース９１９はエレベータ９２１に載置されている。

次いで、図９Ｃに示したように、エレベータ９２１はベース９１９を下降させ、このベース９１９はカセット・基板配列（基板８０１を収容した取出し可能な基板搬送カセット８００）を蓋９１５から離れて支持している。シャトル９２３は、ロードロック９２５内に停止させられたままであり、これにより、エレベータ９２１と、ベース９１９と、カセット・基板配列とは、衝突することなくシャトル９２３を通過して下方へ移動する。

図９Ｄ及び９Ｅを参照すると、シャトル９２３は、カセット・基板配列へ移動し、これを掴む。次いで、エレベータ９２１はさらにベース９１９を下降させ、シャトル９２３はベース位置決め部材９２９を通過することができる。この時点において、カセット・基板配列のベース部分８０７は、唯一シャトルフィンガ９２７に載置される。シャトル９２３は次いでカセット・基板配列をロードロック９２５内へ移動させる。

図９Ｆ及び９Ｇを参照すると、シャトル９２３は依然としてロードロック９２５内に位置したまま、エレベータ９２１がベース９１９を蓋９１５にまで持上げる。箱ラッチ／ラッチ解除装置（図示せず）は、ベース９１９と蓋９１５とをラッチ結合する。この時点において、エレベータ９２１は下降し、段部９１７に載置された箱９０３を残留させる。

望まれるならば、大気ロボット９０１は、いまや空の箱９０３を取り出し、この箱を、別の箱・カセット・基板配列と交換する。例えば、２つの出入モジュール９１３を有するリソグラフィ装置においては、第１のモジュール９１３は、基板装填機能を行うことに専従させられることができ、第２のモジュール９１３は、基板排出機能を行うことに専従させられることができる。その場合、大気ロボット９０１は、空の箱９０３を第１のモジュール９１３から取り出し、この箱を、既に処理されたレチクルを受け取るための第２のモジュール９１３に配置する。次いで、大気ロボット９０１は、処理された基板を収容する箱９０３を、第２のモジュール９１３から取り出し、この箱を貯蔵ラックに配置する。次いで、大気ロボット９０１は、処理したい次の基板を収容した箱９０３を貯蔵ラックから取り出し、この箱を第１のモジュール９１３に配置する。これに対して、出入モジュール９１３を１つしか有していないリソグラフィ装置の場合、モジュール９１３はレチクルの装填及び排出のために使用される。この場合、大気ロボット９０１は、レチクルが処理されて箱９０３内に戻るまで待機し、この後箱９０３を取り出す。単一又は複数の出入モジュール９１３を有する装置のための製造スループットを最大化するその他の一連動作が、ここの開示に基づき当業者に明らかとなるであろう。これらの一連動作は、スループットを最大化するために空の箱９０３を出入モジュール９１３から取り出すことを必要としてもしなくてもよい。

図９Ｇに示したように、エレベータ９２１が経路から外れている場合、シャトル９２３は、エレベータ９２１上に引っ込み、大気側ゲート弁９３１が閉鎖するための経路を開放する。次いで、ロードロック９２５にポンプで真空が形成される。上に説明したように、箱９０３は、この時点に存在してもしなくてもよい。

図９Ｈを参照すると、所望の真空レベルがロードロック９２５内に達成されると、真空側ゲート弁９３３が開放し、真空ロボット９３５がロードロック９２５内に到達してカセット・基板配列を取り上げ、プロセスチャンバ９３７内へ搬送する。

図９Ｉを参照すると、真空ロボット９３５は次いでカセット・基板配列をプロセスチャンバ９３７内の第２の貯蔵ラック９３９へ搬送する。図９Ｉは、シェルフ９４１及び段部９４３を有する、第２の貯蔵ラック９３９の単純化された正面図を示している。この図において、レチクルの挿入及び取り出し方向は、紙面に対して垂直方向である。図９Ｉの下半分を参照すると、真空ロボット９３５の端部エフェクタ９４０がカセット・基板配列を底部シェルフ９４１に挿入しているところが示されている。実施例では、挿入は、段部９４３との上部８１１の縁部帯材８２１の干渉を回避するのに十分な高さで行われる。水平方向の挿入動作を行った後、端部エフェクタ９４０を使用して、真空ロボット９３５が下部８０７を底部シェルフ９４１まで下降させ、抜き出る。

図９Ｉの上半分を参照すると、下部８０７が、真空ロボット９３５によって中間シェルフ９４１に配置された後にこの中間シェルフに載置されているところが示されている。前記下方へのロボット動作の間、縁部帯材８２１の表面８２５は、段部９４３に載置させられ、これにより上部８１１がベースプレート８０７から分離させられ、この動作は、シェルフ９４１に到達するまで下方へ継続する。つまり、実施例において、全てのカセット・基板配列は、開放状態において第２の貯蔵ラックに貯蔵されている。端部エフェクタ部分をシェルフ９４１とベースプレート８０７との間に挿入した後、真空ロボット９３５は、小さな上方移動を行うことによって基板８０１をステージに取り付けるために、下部８０７及び基板８０１を抜き出すことができる。この動作は、下部８０７及び基板８０１の取出し可能なレチクルカセットを提供するが、上部８１１の取出し可能なレチクルカセットは提供しない。このプロセスをさらに詳しく以下に説明する。小さな上方移動の後、基板８０１は、依然として段部９４３によって支持されている上部８１１に接触しない。次いで、真空ロボット９３５は、紙面に対して垂直な水平動作を用いて下部８０７及び基板８０１を抜き出し、上部８１１を段部９４３上に載置させておく。基板をリソグラフィ装置から排出するために、真空ロボット９３５は、上に説明しかつ図９Ｉの下半分に示したように、挿入動作順序を全く逆の順序で辿ることによってカセット・基板配列の全体を取り出す。プロセスチャンバ９３７のリソグラフィ露光段階における基板を処理するためのさらなるステップを、図９Ｊ及び９Ｋを参照してこれから説明する。

リソグラフィ露光の準備を行うとき、真空ロボット９３５は基板８０１をリソグラフィ露光ステージ９４７のチャック９４５に配置する。真空ロボット９３５は、基板８０１がチャック９４５に接触するまでまず上方へ移動する。次いで、チャック９４５にエネルギ供給され、基板８０１を締付ける（図９Ｊ）。この後、真空ロボット９３５は下方へ移動し、チャック９４５に取り付けられた基板８０１を置き去り、チャック９４５に取り付けられていない下側部分８０７を運び去る（図９Ｋ）。露光ステージ９４７からの基板の開放及び除去は、全く逆の順序で行われる。

基板、構成部材、及びリソグラフィシステムのその他の特徴の操作を命令するプログラムを実行するために、プログラムされたコンピュータシステムが使用される。ここに記載された教示に基づき、本発明のシステム及び方法を実施するためのプログラムの設計が、関連技術分野の当業者に明らかとなるであろう。

本発明の様々な実施例が上に説明されているが、これらの実施例は単なる例として示されたものであり、限定ではないと理解されたい。形状及び細部における様々な変更が、添付の請求項に定義されているような発明の思想及び範囲から逸脱することなく、前記実施例に加えられることは当業者によって理解されるであろう。したがって、本発明の幅及び範囲は、上記の典型的な実施例のいずれによっても限定されるべきでなく、冒頭の請求項及びその均等物に基づいてのみ定義されるべきである。

本発明は、添付図面を参照して説明される。図面中、同一の部材及び機能的に類似のエレメントは同じ符号で示されている。付加的に、参照符号の一番左側の数値は、その参照符号が最初に示されている図面の番号を表している。
図１は、本発明の実施例に基づくレチクル搬送システムを示す図である。 図２は、本発明の実施例に基づく、取出し可能なレチクルカセットを示す図である。 図３は、本発明の実施例に基づく、取出し可能なレチクルカセット内のレチクルとペリクルとの配列を示す図である。 図４は、本発明の実施例による取出し可能なレチクルカセットにレチクルを装填する方法を示す図である。 図５は、本発明の実施例による取出し可能なレチクルカセットにレチクルを装填する方法を示す図である。 図６は、本発明の実施例による基板搬送システムを示す図である。 図７Ａは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｂは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｃは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｄは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｅは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｆは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｇは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図７Ｈは、本発明の実施例に基づく、基板搬送システムと、リソグラフィ装置の別の部分との実施例を示す、単純化された側面図である。 図８は、本発明の実施例による、取出し可能な基板搬送カセットを示す図である。 図９Ａは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｂは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｃは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｄは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｅは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｆは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｇは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｈは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｉは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｊは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。 図９Ｋは、本発明の実施例による基板搬送システムと、リソグラフィ装置の実施例を示す、単純化された側面図である。

符号の説明

１００ レチクル搬送システム、 １０５ インデクサ、 １０７ ドア、 １０９ レチクル、 １１０ ペリクル、 １１１ レチクルカセット、 １１３ 端部エフェクタ、 １１５ ロボットアーム、 １１７ シール、 ２０５ 内部チャンバ、 ２１０ 外部チャンバ、 ６００ 基板搬送カセット、 ６０１ 基板、 ６０３ トレイ、 ６０５ トレイ位置決め部材、 ６０７ シェル、 ６１１ シェル、 ６１３ 係合タブ、 ６１５ 端部エフェクタ、 ６１７ タブ位置決め部材、 ６１９ 端部エフェクタ位置決め部材、 ６２１ フィルタ、 ６２３ パターン形成された側、 ６２５ ブランク側、 ６２６ 通気孔、 ６２７ 基板搬送装置、 ７０１ 箱、 ７０７ シェルフ、 ７０９ 第１の貯蔵ラック、 ７１１ ベース、 ７１３ 蓋、 ７１５ ハンドル、 ７１７ 大気圧ロボット、 ７１８ 解離装置、 ７１９ ロードロック、 ７２１ 大気側ドア、 ７２３ 真空側ドア、 ７２５ プロセスチャンバ、 ７２７ 真空ロボット、 ７２９ シェルフ、 ７３１ 第２の貯蔵ラック、 ７３３ ロッキング装置、 ８００ 基板搬送カセット、 ８０１ 基板、 ８０３ パターン形成された領域、 ８０５ 下側部分位置決め部材、 ８０７ 下側部分、 ８１１ 上側部分、 ８１５ 上側部分位置決め部材、 ８１７ シール、 ８１９ 第１の面、 ８２１ 縁部帯材、 ８２３ 側方縁部、 ８２７ フィルタ、 ８２９ 通気孔、 ８９７ 下側部分、 ９０１ 大気ロボット、 ９０３ 箱、 ９０５ ハンドル、 ９０７ ベース部分、 ９０９ シェルフ、 ９１１ 貯蔵ラック、 ９１３ 出入モジュール、 ９１３ 箱、 ９１５ 蓋、 ９１７ 段部、 ９１９ ベース、 ９２１ エレベータ、 ９２３ 搬送シャトル、 ９２５ ロードロック、 ９２７ シャトルフィンガ、 ９２９ ベース位置決め部材、 ９３１ 大気側ゲート弁、 ９３３ 真空側ゲート弁、 ９３５ 真空ロボット、 ９３９ 第２の貯蔵ラック、 ９３７ プロセスチャンバ、 ９４０ 端部エフェクタ、 ９４１ シェルフ、 ９４５ チャック、 ９４７ リソグラフィ露光装置、 ９９９ 基板搬送システム

Claims (52)

1. ロボットアームを有するリソグラフィ装置のためのレチクル搬送システムにおいて、
   （ａ）複数のレチクルと取出し可能なレチクルカセットとを貯蔵するインデクサが設けられており、
   （ｂ）前記ロボットアームに結合された端部エフェクタが設けられており、該端部エフェクタが、前記複数のレチクルのうちの１つが前記取出し可能なレチクルカセット内に配置されかつその後に搬送されることを可能にするために、前記複数のレチクルのうちの１つに係合するようになっており、
   （ｃ）前記複数のレチクルのうちの前記１つを前記取出し可能なレチクルカセット内にシールするためのシールが設けられていることを特徴とする、リソグラフィ装置のためのレチクル搬送システム。
2. 前記取出し可能なレチクルカセットが、内部チャンバと外部チャンバとを有している、請求項１記載のレチクル搬送システム。
3. 前記シールが前記端部エフェクタに結合されている、請求項１記載のレチクル搬送システム。
4. 前記シールが前記ロボットアームに結合されている、請求項１記載のレチクル搬送システム。
5. 前記シールが、前記取出し可能なレチクルカセットをロボットアームに取り付けるための真空システムを含んでいる、請求項１記載のレチクル搬送システム。
6. 前記シールが、前記取出し可能なレチクルカセットをロボットアームに取り付けるための磁気システムを含んでいる、請求項１記載のレチクル搬送システム。
7. レチクルをインデクサからリソグラフィ装置におけるマウントまで搬送する方法において、
   （ａ）インデクサ内に貯蔵されたレチクルを端部エフェクタに装填し、
   （ｂ）所定の配列を形成するために、インデクサに貯蔵された取出し可能なレチクルカセット内にレチクルを装填し、この場合前記取出し可能なレチクルカセットが前記レチクルに接触せず、
   （ｃ）前記配列をインデクサから、リソグラフィ露光を行うためのマウントにまで搬送するステップから成ることを特徴とする、レチクルをインデクサからリソグラフィ装置におけるマウントまで搬送する方法。
8. リソグラフィ露光を行った後に前記配列をインデクサに戻すステップを有する、請求項７記載の方法。
9. リソグラフィ装置においてレチクルを搬送する方法において、
   （ａ）複数のレチクル及び取出し可能なレチクルカセットをインデクサに貯蔵し、
   （ｂ）前記複数のレチクルのうちの１つが取出し可能なレチクルカセット内に配置されることを可能にするために、複数のレチクルのうちの１つに係合する端部エフェクタをロボットアームに結合し、
   （ｃ）端部エフェクタに結合されたシールを用いて前記複数のレチクルのうちの１つを取出し可能なレチクルカセット内にシールし、シールされた配列を形成し、
   （ｄ）該シールされた配列を搬送するステップを有することを特徴とする、リソグラフィ装置においてレチクルを搬送する方法。
10. リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システムにおいて、
    少なくとも１つの取出し可能な基板搬送カセットが設けられており、それぞれの取出し可能な基板搬送カセットが、少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとを有しており、
    基板搬送装置が設けられており、該基板搬送装置が、トレイと、基板を支持する少なくとも１つのトレイ位置決め部材とを有しており、
    ロボットアームに結合された端部エフェクタが設けられており、該端部エフェクタが、カセット・基板配列を形成するために、基板が前記取出し可能な基板搬送カセットのうちの１つの内部に配置されることを可能にするために前記基板搬送装置と係合するようになっていることを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システム。
11. それぞれの取出し可能な基板搬送カセットがさらに、基板が取出し可能な基板搬送カセット内に配置された後に該取出し可能な基板搬送カセットの開口をフランジに対してシールするシールを有している、請求項１０記載の基板搬送システム。
12. 前記シールが前記基板搬送装置に結合されている請求項１１記載の基板搬送システム。
13. 前記シールが、前記取出し可能な基板搬送カセットを前記フランジに取り付けるための真空システムを含んでいる、請求項１１記載の基板搬送システム。
14. 前記シールが、前記取出し可能なカセットを前記フランジに取り付けるための磁気システムを含んでいる、請求項１１記載の基板搬送システム。
15. 前記少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとが、基板のパターン形成された側とは反対側に配置されている、請求項１０記載の基板搬送システム。
16. 前記フランジに結合された係合タブが設けられており、該係合タブが、１つ又は２つ以上のタブ位置決め部材を有している、請求項１０記載の基板搬送システム。
17. １つ又は２つ以上の端部エフェクタ位置決め部材が設けられており、該端部エフェクタ位置決め部材が、前記１つ又は２つ以上のタブ位置決め部材に係合し、前記カセット・基板配列を搬送するようになっている、請求項１６記載の基板搬送システム。
18. ベース及び蓋を有する箱が設けられており、前記カセット・基板配列のうちの１つ又は２つ以上が、前記箱内に配置され、箱・カセット・基板配列を形成するようになっている、請求項１０記載の基板搬送システム。
19. 前記箱が、標準的な機械的なインタフェースである、請求項１８記載の基板搬送システム。
20. １つ又は２つ以上のシェルフを有する第１の貯蔵ラックが設けられており、前記シェルフが、前記箱・カセット・基板配列を保持する、請求項１８記載の基板搬送システム。
21. 前記第１の貯蔵ラックが、非真空貯蔵ラックである、請求項２０記載の基板搬送システム。
22. 解離装置が設けられており、前記蓋が前記ベースから解離されるようになっている、請求項１８記載の基板搬送システム。
23. 前記解離装置が、ディポッディングステーションである、請求項２２記載の基板搬送システム。
24. 前記解離装置が、標準的な機械的なインタフェースディポッディングステーションである、請求項２２記載の基板搬送システム。
25. 前記カセット・基板配列を前記箱・カセット・基板配列から取り出した後に前記カセット・基板配列を収容するロードロックが設けられている、請求項１８記載の基板搬送システム。
26. 前記カセット・基板配列が大気圧から真空へ移行させられた後に前記カセット・基板配列を収容するプロセスチャンバが設けられており、前記少なくとも１つの通気孔と前記少なくとも１つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入しかつ移行中に基板の表面に到達するのを制限するようになっている、請求項２５記載の基板搬送システム。
27. 前記プロセスチャンバ内に配置された第２の貯蔵ラックが設けられており、該第２の貯蔵ラックが、前記カセット・基板配列を保持する１つ又は２つ以上のシェルフを有している、請求項２６記載の基板搬送システム。
28. 前記第２の貯蔵ラックが、真空の貯蔵室である、請求項２７記載の基板搬送システム。
29. リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための取出し可能な基板搬送システムにおいて、
    下部と上部とが設けられており、
    基板の１つ又は２つ以上の下部角隅を支持する、前記下部内に配置された１つ又は２つ以上の下部位置決め部材が設けられており、
    前記上部内に配置された１つ又は２つ以上の上部位置決め部材が設けられており、該上部位置決め部材に、基板の１つ又は２つ以上の上部角隅が嵌合させられるようになっており、
    前記基板のパターン形成された側とは反対側に配置された、少なくとも１つのフィルタと少なくとも１つの通気孔とが設けられていることを特徴とする、基板を大気圧から真空へ移行させるための取出し可能な基板搬送システム。
30. 基板が取出し可能な基板搬送カセット内に配置された後に前記下部と前記上部とをシールするシールが設けられている、請求項２９記載の取出し可能な基板搬送カセット。
31. 前記下部の１つ又は２つ以上の側縁部を取り囲んだ縁部帯材が設けられており、前記縁部帯材が、取出し可能な基板搬送カセットの外部からその内部への粒子の進入を防止し、前記縁部帯材が、前記上部を支持するための表面を提供する、請求項２９記載の取出し可能な基板搬送カセット。
32. 前記シールが、ガスに対して透過性であるが、粒子に対して実質的に不透過性である、請求項３０記載の取出し可能な基板搬送カセット。
33. 前記シールが、突出した同心的な垂直なフランジを備えた隆起面から成っており、前記フランジが、前記上部に設けられた１つ又は２つ以上の対応する溝に嵌合するようになっている、請求項３０記載の取出し可能な基板搬送カセット。
34. 前記シールが、ガスに対して透過性であるが、粒子に対して実質的に不透過性である、請求項３０記載の取出し可能な基板搬送カセット。
35. 前記シールが、Ｏリングエラストマシールである、請求項３０記載の取出し可能な基板搬送カセット。
36. リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システムにおいて、
    １つ又は２つ以上の取出し可能な基板搬送カセットが設けられており、該それぞれの取出し可能な基板搬送カセットが、少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとを有しており、
    ロボットアームに結合された端部エフェクタが設けられており、該端部エフェクタにより、基板が、前記取出し可能な基板搬送カセット内に配置されることができ、これにより、カセット・基板配列を形成し、
    ベース及び蓋を有する箱が設けられており、該箱が、前記カセット・基板配列のうちの１つ又は２つ以上を保持するようになっており、
    箱・カセット・基板配列を保持するための、１つ又は２つ以上のシェルフを有する第１の貯蔵ラックが設けられており、
    前記カセット・基板配列を大気圧から真空へ移行させるロードロックを有する出入モジュールが設けられており、前記少なくとも１つの通気孔と前記少なくとも１つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入して基板の表面に到達することを制限するようになっていることを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させるための基板搬送システム。
37. 前記出入モジュールがさらに大気ディポッダを有している、請求項３６記載の基板搬送システム。
38. 前記出入モジュールがさらに、前記カセット・基板配列を昇降させるエレベータを有している、請求項３６記載の基板配列システム。
39. 前記出入モジュールがさらに、前記カセット・基板配列に係合して該カセット・基板配列を前記ロードロック内に搬送するシャトルを有している、請求項３６記載の基板搬送システム。
40. 前記カセット・基板配列が真空に移行させられた後に該カセット・基板配列を収容するプロセスチャンバが設けられている、請求項３６記載の基板搬送システム。
41. 前記プロセスチャンバ内に第２の貯蔵ラックが設けられており、該第２の貯蔵ラックが、前記カセット・基板配列を貯蔵するための複数のシェルフを有している、請求項４０記載の基板搬送システム。
42. リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法において、
    （ａ）基板を取出し可能な基板搬送カセットに装填してカセット・基板配列を形成し、前記取出し可能な基板搬送カセットが、少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとを有しており、
    （ｂ）前記カセット・基板配列を箱に装填して箱・カセット・基板配列を形成し、該箱が、ベースと蓋とを有しており、
    （ｃ）前記箱・カセット・基板配列を第１の貯蔵ラックのシェルフへ搬送し、
    （ｄ）前記箱・カセット・基板配列を解離装置へ搬送し、該解離装置において大気ロボットが前記蓋を前記ベースから解離させ、
    （ｅ）前記カセット・基板配列を前記箱から取り出し、
    （ｆ）前記カセット・基板配列をロードロックに装填し、
    （ｇ）前記ロードロックを大気圧から真空に移行させ、この移行中に、前記少なくとも１つの通気孔と前記少なくとも１つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入して基板の表面に到達することを制限することを特徴とする、リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法。
43. １ミクロン以下の粒子を移動させないような低いガス流速度で、カセット・基板配列からガスを除去する、請求項４２記載の方法。
44. 前記移行ステップ（ｇ）が完了した後、前記カセット・基板配列を前記ロードロックからプロセスチャンバへ搬送する、請求項４２記載の方法。
45. 前記カセット・基板配列を、前記プロセスチャンバ内に配置された第２に貯蔵ラックにおけるシェルフ上に貯蔵する、請求項４４記載の方法。
46. リソグラフィ装置において基板をインデクサからマウントに搬送する方法において、
    （ａ）ロッキング装置をカセット・基板配列の凹所に係合させ、これにより前記カセット・基板配列のシェル部分をインデクサに結合させ、
    （ｂ）端部エフェクタを前記カセット・基板配列の基板搬送装置に係合させ、これにより、基板が前記カセット・基板配列から引き出された後に搬送されることを可能にし、
    （ｃ）前記基板搬送装置をマウントへ搬送し、
    （ｄ）リソグラフィ露光を行う前に前記基板を前記マウント上に配置する
    ことを特徴とする、リソグラフィ装置において基板をインデクサからマウントに搬送する方法。
47. リソグラフィ露光を行った後、基板を前記基板搬送装置へ戻し、該基板搬送装置を前記取出し可能な基板搬送カセットへ戻す、請求項４６記載の方法。
48. リソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法において、
    （ａ）基板を取出し可能な基板搬送カセットに装填してカセット・基板配列を形成し、前記取出し可能な基板搬送カセットが少なくとも１つの通気孔と少なくとも１つのフィルタとを有しており、
    （ｂ）前記カセット・基板配列を箱に装填して箱・カセット・基板配列を形成し、前記箱がベースと蓋とから成っており、
    （ｃ）前記箱・カセット・基板配列を第１の貯蔵ラックのシェルフへ搬送し、
    （ｄ）非真空における前記箱を、前記第１の貯蔵ラックから出入モジュールへ搬送し、
    （ｅ）前記箱のベースから前記箱の蓋をラッチ解除し、
    （ｆ）エレベータ上の前記ベースを下降させ、該ベースが前記カセット・基板配列を支持しており、
    （ｇ）前記カセット・基板配列をシャトルと係合させ、
    （ｈ）該シャトルを使用して前記カセット・基板配列をロードロック内へ搬送し、
    （ｉ）該ロードロックを大気圧から真空へ移行させ、この移行中に、前記少なくとも１つの通気孔と前記少なくとも１つのフィルタとが、前記ロードロック内の粒子が前記カセット・基板配列に進入して基板の表面に到達することを制限する
    ことを特徴とするリソグラフィ装置において基板を大気圧から真空へ移行させる方法。
49. 前記移行ステップ（ｉ）が完了した後に、前記カセット・基板配列を前記ロードックからプロセスチャンバへ搬送する、請求項４８記載の方法。
50. 前記カセット・基板配列を、前記プロセスチャンバ内に配置された第２の貯蔵ラックに設けられたシェルフ上に貯蔵する、請求項４９記載の方法。
51. 前記貯蔵ステップが、前記取出し可能な基板搬送カセットの縁部帯材が前記真空貯蔵室のシェルに関連した一組の段部の上に位置するように、前記カセット・基板配列を挿入することを含む、請求項５０記載の方法。
52. 前記取出し可能な基板搬送カセットの下部が前記シェルフの底面に載置されかつ前記取出し可能な基板搬送カセットの上部が、前記シェルフに関連した前記一組の段部に載置されるように、前記取出し可能な基板搬送カセットを下降させる、請求項５１記載の方法。

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