JP4978471B2 - 物体の搬出入方法及び搬出入装置、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 - Google Patents

物体の搬出入方法及び搬出入装置、露光方法及び露光装置、並びにデバイス製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、基板やマスク等の物体を搬出入する物体の搬出入方法及び搬出入装置、これらを用いた露光方法及び露光装置、並びにその露光方法を用いたデバイス製造方法に関する。
半導体素子の製造工程の１つであるフォトリソグラフィ工程においては、ウエハやガラスプレートなどの基板（物体）上に感光材料（フォトレジスト）を塗布するレジスト塗布装置（コータ）、該感光材料が塗布された基板にレチクル（マスク）のパターンの像を投影転写して該パターンの潜像を形成する露光装置（ステッパ）、及び該基板上に形成された潜像を現像する現像装置（デベロッパ）等が使用される。レジスト塗布装置と露光装置との間、及び露光装置と現像装置との間の基板の受け渡しは、複数の基板を収納できる基板キャリア（基板カセット）を用いて一括的に行うもの、あるいは、これと併用する形で若しくは独立的に、露光装置の近傍に配置されたレジスト塗布装置などとの間で基板を個別的に受け渡すようにしたもの（いわゆるインライン化したもの）がある。レジストが塗布された基板は、基板キャリアに収納されてあるいはレジスト塗布装置から個別的に、基板搬送装置の所定の搬入位置に搬入され、基板搬送装置により露光本体部（基板ステージ）に渡すための所定の受渡位置（ロード位置）まで搬送される。一方、露光処理が終了した基板は、露光本体部から基板を受け取るための所定の受渡位置（アンロード位置）にて露光本体部から基板搬送装置に渡され、基板搬送装置により搬送されて、基板キャリアに収納され、あるいは個別的に次の現像装置へと搬出される。
基板搬送装置としては、各種のものが知られているが、例えば、基板を負圧吸着して移動するアーム部を有する多関節ロボットや直線移動するスライダ等をそれぞれ有するロードアーム及びアンロードアームを備え、露光本体部の基板ステージとの受け渡しのためのロード位置又はアンロード位置とフープ位置又はＣ／Ｄ受渡位置との間でそれぞれ往復動作させるようにしたものが用いられている。基板搬送装置と露光本体部との間の基板の受渡位置（ロード位置、アンロード位置）は、上下方向（Ｚ方向）に階層的に配置されている（ここでは、アンロード位置が下側で、ロード位置が上側とする）。ロードアーム又はロードアームと基板ステージとの間の受け渡しは、基板ステージが備える上下に位置決め移動可能な上下動手段（センタテーブル）を介して行われる。即ち、従来は、基板の基板ステージへの搬出入は、基板ステージを同じ位置に位置決めした状態で行われている。
しかしながら、基板の基板ステージに対する搬出入を行うロード位置とアンロード位置を上下（Ｚ方向）に階層的に配置した場合、上下動手段のストロークが必然的に大きくなり、特に上下動手段の駆動速度は一般にあまり大きくできないので、基板の搬出入に要する時間が長くなり、処理の高速化の妨げとなる場合があった。また、基板が上下動手段からアンロードアームに渡されてから、上下動手段がロードアームから基板を受け取るためにさらに上昇する動作の開始は、該アンロードアームが該アンロード位置から待避した後に行う必要があり、これによっても処理の高速化が阻害されている。
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、物体の搬出入に要する時間を短縮し、処理の高速化を図ることである。
本発明によると、所定平面内で位置決め移動される載置台であり、該載置台の上空と該載置台上に設けられた物体の載置面上との間において、該物体を吸着保持して上下動する上下動部材を有する載置台に対して物体を搬出入する物体の搬出入方法であって、搬出すべき物体が載置された前記載置台を、前記所定平面内の第１位置とは異なる第２位置に位置決めする第１ステップと、前記第１ステップを行った後に、前記第２位置に位置決めされた前記載置台上に載置されている物体を搬出する第２ステップと、前記第２ステップを行った後に、前記上下動部材を前記第１位置の上空に待機している次に搬入すべき物体を保持した搬入部材の下面よりも下方で且つ前記載置面よりも上方の位置に位置決めした状態で、前記載置台を前記第２位置から前記第１位置に移動させる第３ステップと、前記載置台が前記第１位置に位置決めされる以前に前記載置台に搬入すべき次の物体を保持した搬入部材を該第１位置の上方で待機せしめる第４ステップと、前記第３ステップを行った後に、前記第１位置に位置決めされた前記載置台上に前記次の物体を搬入する第５ステップと、を備える物体の搬出入方法が提供される。
本発明では、物体を載置台に対して搬出入する位置（第１位置、第２位置）が載置台が移動される所定平面内で異なっているので、平面内の同位置で搬出入する従来のものに比べて上下動部材のストロークを短くすることが可能であり、且つ動作の制約が少なくなり、物体の交換処理の高速化を達成することができる。これに加えて、次に搬入すべき物体を保持した搬入部材が載置台の第１位置への位置決め以前に該第１位置の上方に待機しているとともに、上下動部材を搬入部材の下面よりも下方で載置面よりも上方に位置させた状態で載置台を第２位置から第１位置へ移動させるようにしたので、載置台を該第１位置に位置決め後、速やかに物体の受け渡し動作を開始することができ、また上下動部材の移動距離も更に短縮でき、物体の交換処理の高速化を達成することができる。
本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。 本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の構成を示す平面図である。 本発明の実施形態の駆動制御系の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態のウエハ交換処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態のウエハ交換処理を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、最初に露光装置の全体構成を概説し、次いでウエハ搬送装置について詳細に説明する。
［露光装置］
図１に示す本実施形態に係る露光装置は、投影光学系ＰＬに対してレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを同期移動させつつレチクルＲに形成されたパターンをウエハＷ上に逐次転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。なお、以下の説明においては、図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１中に示すＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。Ｙ軸に沿う方向がスキャン方向（走査方向）である。
図１において、照明光学系ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）等の光源から射出されるレーザ光の断面形状をＸ方向に伸びるスリット状に整形するとともに、その照度分布を均一化して照明光として射出する。なお、本実施形態では、光源としてＡｒＦエキシマレーザ光源を備える場合を例にするが、これ以外にｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、その他の光源を用いることができる。
レチクルＲは、レチクルステージＲＳＴ上に吸着保持されており、レチクルステージＲＳＴ上の一端にはレチクル用干渉計システムＩＦＲからの測長用ビームＢＭｒが照射される移動鏡ＭＲｒが固定されている。レチクルＲの位置決めは、レチクルステージＲＳＴを光軸ＡＸと垂直なＸＹ平面内で並進移動させるとともにＸＹ平面内で微小回転させる駆動系ＤＲによって行われる。この駆動系ＤＲは、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に転写する際には、レチクルステージＲＳＴを一定速度でＹ方向に走査する。レチクルステージＲＳＴの上方には、レチクルＲの周辺の２箇所に形成されたレチクルアライメント用のマークを光電検出するアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２が設けられている。アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２の検出結果は、レチクルＲを照明光学系ＩＬ又は投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して所定の精度で位置決めするために使用される。
レチクルステージＲＳＴは、装置本体のコラム構造体の一部を構成するレチクルステージベース構造体ＣＬ１上に移動可能に保持され、駆動系ＤＲのモータ等もベース構造体ＣＬ１上に取り付けられる。そして、レチクルＲの位置変化を計測するレチクル用干渉計システムＩＦＲのビーム干渉部分（ビームスプリッタ等）もベース構造体ＣＬ１に取り付けられる。干渉計システムＩＦＲは、レチクルステージＲＳＴ上の一端に取り付けられた移動鏡ＭＲｒに測長用ビームＢＭｒを投射し、その反射ビームを受光してレチクルＲの位置変化を計測する。レチクルＲに形成されたパターンの像は、レチクルステージＲＳＴの直下に配置された投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に１／４又は１／５の投影倍率で結像投影される。投影光学系ＰＬの鏡筒はコラム構造体の一部を構成するレンズベース構造体ＣＬ３に固定され、このレンズベース構造体ＣＬ３は複数本の支柱構造体ＣＬ２を介してレチクルベース構造体ＣＬ１を支持している。レンズベース構造体ＣＬ３は、ウエハＷを載置してＸＹ平面に沿って２次元移動するウエハステージＷＳＴが搭載されるウエハベース構造体ＣＬ４上に取り付けられている。このウエハステージＷＳＴには、図示は省略しているが、ウエハＷを真空吸着するウエハホルダと、このウエハホルダをＺ方向（光軸ＡＸ方向）に微小移動させるとともに微小傾斜させるレベリングテーブルとが設けられている。
また、図１では図示を省略しているが、ウエハホルダの中央部には、上下方向（Ｚ方向）に上下動可能なセンタテーブルＣＴ１（図２又は図５参照）が設けられている。センタテーブルＣＴ１は、ウエハステージＷＳＴ（ウエハホルダ）に対するウエハＷの搬出入を行うための上下動機構であり、その先端位置において、後述する所定のロード位置又はアンロード位置よりも上側の上死点とウエハホルダのウエハＷの載置面よりも下側の下死点との間で任意の位置で位置決め可能に構成されており、その中心にウエハＷを負圧吸着するための吸着口が配置されている。なお、センタテーブルＣＴ１に代えて、３本の進退自在なピンにより構成される上下動機構を設けてもよい。
ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での移動座標位置とヨーイングによる微小回転量とは、ウエハ用干渉計システムＩＦＷによって計測される。この干渉計システムＩＦＷは、レーザ光源ＬＳからのレーザビームをウエハステージＷＳＴのレベリングテーブルに固定された移動鏡ＭＲｗと、投影光学系ＰＬの最下部に固定された固定鏡ＦＲｗとに投射し、各鏡ＭＲｗ、ＦＲｗからの反射ビームを干渉させてウエハステージＷＳＴの座標位置と微小回転量（ヨーイング量）とを計測する。また、ウエハステージＷＳＴのレベリングテーブル上には、各種のアライメント系、フォーカスセンサ、及びレベリングセンサのキャリブレーションとベースライン量の計測とに用いられる基準板ＦＭも取り付けられている。この基準板ＦＭの表面には、露光波長の照明光のもとでレチクルＲのマークとともにアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２で検出可能な基準マークが形成されている。
［ウエハ搬送装置］
図２は、本発明の実施形態に係るウエハ搬送装置の構成を示す平面図である。このウエハ搬送装置１００は、所定のフープ（ＦＯＵＰ）位置Ｐ１に搬入されたウエハキャリア（ウエハカセット）ＷＣ又は露光装置の前の処理工程であるレジスト塗布工程を行うレジスト塗布装置（コータ）若しくは後の処理工程である現像工程を行う現像装置（デベロッパ）に対する受渡位置Ｐ２と、露光装置のウエハステージＷＳＴに対する所定のロード位置Ｐ５又はアンロード位置Ｐ６との間で、搬送対象としてのウエハＷを搬送する装置である。
ウエハ搬送装置１００は、ウエハローダベース１１０上に、ロード・アンロード・ロボット（以下、搬送ロボットという）１２０、ロードスライダ１４０、アンロードスライダ１５０、第１プリアライメントユニット（プリアライナ）１７０、及び第２プリアライメントユニット１８０を配置して構成されている。搬送ロボット１２０は、ロボットベース１２１にその一端側が回動可能に取り付けられた第１アーム１２２、第１アーム１２２の他端側にその一端側が回動可能に取り付けられた第２アーム１２３、及び第２アーム１２３の他端側にその基端部側が回動可能に取り付けられたハンド部１２４を備えて構成されたスカラー型の多関節ロボットである。ロボットベース１２１、第１アーム１２２、第２アーム１２３、及びハンド部１２４のそれぞれの連結部分には、サーボモータ及びロータリーエンコーダ等からなる駆動部が設けられており、これらを制御することにより、ハンド部１２４を任意の位置に任意の姿勢で位置決めできるようになっている。
ハンド部１２４は、その先端側に一対の指部１２５ａ，１２５ｂを有しており、各指部１２５ａ，１２５ｂの先端部近傍には、ウエハＷを真空吸着するための負圧を供給する吸着溝１２６ａ，１２６ｂが配置されている。ここでのハンド部１２４の指部１２５ａ，１２５ｂは、ウエハＷの受け渡しの際の自由度を考慮して、一方の指部１２５ａよりも他方の指部１２５ｂの長さが短くなるような形状に設定されている。吸着溝１２６ａ，１２６ｂは、ウエハＷを保持したときに、ウエハＷの裏面が指部１２５ａ，１２５ｂに接触しないように、その外壁部分が僅かに高く形成されており、裏面側の負圧供給管に連通された不図示の孔を介して真空吸引することにより、ウエハＷを吸着保持するようになっている。
ロードスライダ１４０は、ガイド１４１に沿ってスライド可能なスライダ１４２に取り付けられたロードアーム（ハンド部）１４３を備えて構成される。ロードアーム１４３は、所定の中心軸（ここでは、スライド方向に平行な軸）に対して互いに対称に配置された一対の指部１４５ａ，１４５ｂを有しており、各指部１４５ａ，１４５ｂには搬送するウエハＷを真空吸着するための複数の吸着溝１４６ａ，１４６ｂ，１４７ａ，１４７ｂが設けられている。吸着溝１４６ａ，１４６ｂ，１４７ａ，１４７ｂは、ウエハＷを保持したときに、ウエハＷの裏面が指部１４５ａ，１４５ｂに接触しないように、その外壁部分が僅かに高く形成されており、裏面側の負圧供給管に連通された不図示の孔を介して真空吸引することにより、ウエハＷを吸着保持するようになっている。
スライダ１４２は不図示のボールネジ機構及びリニアエンコーダ等を有する駆動部により駆動され、ロードアーム１４３が第２プリアライメントユニット１８０が配置された位置Ｐ４とウエハステージＷＳＴに対するロード位置Ｐ５との間で往復移動されるようになっている。ロードアーム１４３には、マーク１４４が設けられており、露光装置側に設けられた光電検出器によりマーク１４４の位置が検出され、その検出結果に基づいてウエハステージＷＳＴの位置が補正され、センタテーブルＣＴ１とロードアーム１４３との相対的位置関係が保持された状態で、ウエハＷの受け渡しがなされるようになっている。
アンロードスライダ１５０は、ガイド１５１に沿ってスライド可能なスライダ１５２に取り付けられたアンロードアーム（ハンド部）１５３を備えて構成される。アンロードアーム１５３は、一対の指部１５４ａ，１５４ｂを有しており、ウエハＷを真空吸着するための吸着ピン１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃが設けられている。吸着ピン１５５ａ，１５５ｂ，１５５ｃは、ウエハＷを保持したときに、ウエハＷの裏面がアンロードアーム１５３に接触しないように、その外壁部分が僅かに高く形成されており、裏面側の負圧供給管に連通された不図示の孔を介して真空吸引することにより、ウエハＷを吸着保持するようになっている。受渡テーブル１６０は、詳細図示は省略されているが、ウエハＷが収納される複数段の棚を有しており、これらの棚は、図外のレジスト塗布装置から送られるウエハＷを受け取るための棚、及び同じく図外の現像装置に対してウエハＷを渡すための棚を少なくとも備え、必要に応じてレジスト塗布装置から搬入されたウエハＷを露光装置内の雰囲気になじませるために一定時間保持する棚又は露光装置内の雰囲気温度に合わせて積極的に冷却するクールプレートを有する棚などから構成される。
第１プリアライメントユニット１７０は、ウエハＷを回転させつつ外形を検出してウエハＷの中心及びノッチ（又はオリフラ）の方位をラフに位置合わせするためのユニットであり、ターンテーブル１７１と外形検出用のセンサ（不図示）とを備えて構成される。第２プリアライメントユニット１８０は、第１プリアライメントユニット１７０によりラフに位置合わせされたウエハＷの外周の３箇所をそれぞれＣＣＤカメラ１８１，１８１，１８１により撮像して、その撮像結果に基づきウエハＷの中心及び回転をより精密に位置合わせするためのユニットであり、センタテーブルＣＴ２を備えて構成される。センタテーブルＣＴ２はウエハＷの略中心を真空吸着により保持することができ、上下移動、並びにＸ及びＹ方向への移動ができるようになっている。
次に、この搬送装置１００におけるウエハＷの搬送動作について説明する。フープ位置Ｐ１に搬入されたウエハキャリアＷＣ内に収納され、又は受渡テーブル１６０の所定の棚に収納されたウエハＷは、搬送ロボット１２０により取り出され、第１プリアライメントユニット１７０との受渡位置Ｐ３まで搬送され、ターンテーブル１７１上に渡される。次いで、ターンテーブル１７１が回転され、第１プリアライメントユニット１７０のセンサによりウエハＷの外形及びノッチ部（あるいはオリフラ部）が検出されて、ウエハＷの中心位置及び回転方向が比較的にラフに所定の基準に位置合わせされる。その後、ウエハＷは第２プリアライメントユニット１８０に搬送される。
第２プリアライメントユニット１８０においては、ウエハＷの外形部分の所定の３箇所がＣＣＤカメラ１８１，１８１，１８１により撮像され、その撮像結果に基づいて、ウエハＷの中心位置及び回転がより精密に位置合わせされる。次いで、ウエハＷは＋Ｘ軸方向側の所定の位置に予め待機しているロードスライダ１４０のロードアーム１４３に渡され、−Ｘ軸方向に搬送されて、ウエハステージＷＳＴに対するロード位置Ｐ５まで搬送される。このとき、ロードスライダ１４０のロードアーム１４３に設けられたマーク１４４の位置が検出され、ロードスライダ１４０による搬送に伴う誤差が補正され、ウエハステージＷＳＴに搬入すべきウエハＷを保持したロードアーム１４３がロード位置Ｐ５に正確に位置決めされた状態で、ウエハＷはウエハステージＷＳＴに渡される。次いで、ウエハステージＷＳＴ上において、センタテーブルＣＴ１を介してウエハＷはウエハホルダ上に吸着保持され、ウエハステージＷＳＴにより所定の露光位置に搬送されて、露光装置によりレチクルＲのパターンの像がウエハＷ上に露光転写され、その後、再度ウエハステージＷＳＴが移動されて、ウエハＷが所定のアンロード位置Ｐ６に位置される。なお、ロード位置Ｐ５とアンロード位置Ｐ６とは、図２に示されているように、ＸＹ平面内においてＹ方向に互いに離間して配置されており、その距離は、ロードスライダ１４０やアンロードスライダ１５０等が干渉しない範囲で可能な限り近いことが望ましい。露光処理が終了したウエハＷはセンタテーブルＣＴ１を介してアンロードスライダ１５０のアンロードアーム１５３に渡される。次いで、ウエハＷはアンロードスライダ１５０により、搬送ロボット１２０との受渡位置Ｐ７まで搬送され、搬送ロボット１２０のハンド部１２４に渡される。搬送ロボット１２０のハンド部１２４に渡されたウエハＷは、フープ位置Ｐ１に設置されたウエハキャリアＷＣ内まで、又は受渡テーブル１６０（受渡位置Ｐ２）の現像装置に対して搬出するための所定の棚まで搬送される。
図３は、上述したウエハステージＷＳＴ、搬送ロボット１２０、ロードスライダ１４０、及びアンロードスライダ１５０の駆動制御系の構成を示すブロック図である。露光装置及び搬送装置１００を統括的に制御する制御装置２００は、ウエハステージＷＳＴ及びセンタテーブルＣＴ１を駆動するウエハステージ駆動部２１１、搬送ロボット１２０を駆動するロボット駆動部２１２、ロードスライダ１４０を駆動するロードスライダ駆動部２１３、アンロードスライダを駆動するアンロードスライダ駆動部２１４、センタテーブルＣＴ１に負圧を供給するセンタテーブル負圧供給部２２１、搬送ロボット１２０のアーム部１２４に負圧を供給するロボット負圧供給部２２２、ロードアーム１４３に負圧を供給するロードスライダ負圧供給部２２３、及びアンロードアーム１５３に負圧を供給するアンロードスライダ負圧供給部２２４の動作を、記憶装置２０１に記憶された制御情報及び各種センサ（バキューム圧センサ、位置検出センサ、ステージ干渉計等）からの検出情報に基づいて適宜に制御する。
図４は制御装置２００により実施されるウエハ交換処理を示すフローチャートであり、図５（Ａ）〜図５（Ｆ）は各部の動作を模式的に示す図である。以下、これらの図を参照して、ロードスライダ１４０又はアンロードスライダ１５０とウエハステージＷＳＴ間でのウエハＷの搬出入動作（交換動作）について詳細に説明する。なお、この説明では、ウエハステージＷＳＴ上にはウエハＷが既に載置されているものとする。また、図５（Ａ）〜図５（Ｆ）において、ロードアーム１４３、アンロードアーム１５３、及びウエハＷは、ロード位置Ｐ５又はアンロード位置Ｐ６にある時（待機している時）には実線で表示しており、ロード位置Ｐ５又はアンロード位置Ｐ６にない時（待避している時）には点線で表示している。
ウエハステージＷＳＴ上に載置されたウエハＷに対する露光処理が終了したならば（Ｓ１０）、該ウエハＷの搬出及び次のウエハＷの搬入のための動作が行われる。まず、図５（Ａ）に示されているように、露光処理が終了したウエハＷを保持したウエハステージＷＳＴは所定のアンロード位置Ｐ６に位置決めされ（Ｓ１１）、ウエハステージＷＳＴのウエハホルダへの負圧供給が解除される。次いで、図５（Ｂ）に示されているように、センタテーブルＣＴ１が上昇されて（Ｓ１２）、その先端にウエハＷが当接すると同時にセンタテーブルＣＴ１の吸着口に負圧が供給されて、ウエハＷがセンタテーブルＣＴ１に吸着保持される。このとき、アンロードスライダ１５０のアンロードアーム１５３は、アンロード位置Ｐ６から待避された状態にある。センタテーブルＣＴ１の上昇は、ウエハＷが、アンロードアーム１５３がアンロード位置Ｐ６に位置されているとした場合の上面よりも僅かに高い位置に位置された状態で停止され、この状態でアンロードアーム１５３がアンロード位置Ｐ６に挿入される（Ｓ１３）。その後、センタテーブルＣＴ１の吸着口への負圧の供給が解除され、図５（Ｃ）に示されているように、センタテーブルＣＴ１が下降されることにより、ウエハＷがアンロードアーム１５３に渡され（Ｓ１４）、アンロードアーム１５３によるウエハＷの負圧吸着が行われるとともに、アンロードスライダ１５０により露光処理済みのウエハＷを保持したアンロードアーム１５３がアンロード位置Ｐ６から待避される（Ｓ１５）。
次に、センタテーブルＣＴ１の先端がロードアーム１４３の下面よりも僅かに下方に位置した状態で、即ち後のステップ（Ｓ１８）でウエハステージＷＳＴがロード位置Ｐ５に移動される時に、センタテーブルＣＴ１の先端がロード位置Ｐ５にあるロードアーム１４３に干渉しない程度に降下した状態で、センタテーブルＣＴ１の下降動作は停止される（Ｓ１６）。なお、ここでの説明では、アンロードアーム１５３のアンロード位置Ｐ６からの待避動作（Ｓ１５）の後にＳ１６を行うものとして説明したが、ウエハＷのアンロードアーム１５３への搬出（Ｓ１４）後であれば、Ｓ１６の動作はＳ１５の動作の前又はＳ１５の動作と並行して行ってもよい。
ここで、ウエハステージＷＳＴ上に搬入すべき次のウエハＷを保持したロードアーム１４３がロード位置Ｐ５に位置決めされる（Ｓ１７）。なお、このＳ１７は、ここでは、Ｓ１６の後のステップとして説明しているが、後述するＳ１８によりウエハステージＷＳＴがロード位置Ｐ５に位置決めされる前であればいつ行ってもよく、Ｓ１６の動作又はそれ以前のステップの動作よりも前あるいは、これらの動作と並行して行っていてもよい。次いで、図５（Ｄ）に示されているように、ウエハステージＷＳＴが高速で駆動されてロード位置Ｐ５に移動され位置決めされる（Ｓ１８）。なお、アンロード位置Ｐ６からロード位置Ｐ５へのウエハステージＷＳＴの移動は、ウエハステージＷＳＴがウエハＷを保持していないので、交換動作に要する時間を短縮するため、ウエハステージＷＳＴの能力上の最大加速度（最大速度）で行うことが望ましい。
ウエハステージＷＳＴがロード位置Ｐ５に位置決めされたならば、直ちにセンタテーブルＣＴ１が上昇される（Ｓ１９）。このとき、ロードアーム１４３によるウエハＷに対する負圧吸着は解除されている。次いで、図５（Ｅ）に示されているように、センタテーブルＣＴ１がさらに上昇されて、その先端にウエハＷが当接すると同時にセンタテーブルＣＴ１の吸着口に負圧が供給されて、ウエハＷがセンタテーブルＣＴ１に吸着保持される。センタテーブルＣＴ１の上昇は、ウエハＷの下面がロードアーム１４３の上面から僅かに離間した状態となったところで停止される。これにより、ウエハＷがロードアーム１４３からセンタテーブルＣＴ１に受け渡される（Ｓ２０）。
次いで、ロードアーム１４３がさらに次のウエハＷを受け取るため、ロード位置Ｐ５から待避された後（Ｓ２１）、センタテーブルＣＴ１が下降が開始され、センタテーブルＣＴ１の先端がウエハステージＷＳＴ（ウエハホルダ）の上面（載置面）より僅かに上方にあるときに、センタテーブルＣＴ１の吸着口への負圧供給が解除され、センタテーブルＣＴ１が下死点まで、即ちその先端がウエハステージＷＳＴ（ウエハホルダ）の上面よりも下方に埋没した状態で停止される（Ｓ２２）。その後、ウエハステージＷＳＴのウエハホルダによる負圧吸着が行われて、ウエハＷが該ウエハホルダに吸着保持されることにより、図５（Ｆ）に示されているように、ウエハＷの搬入動作が完了する。その後、ウエハステージＷＳＴは所定の露光位置（投影光学系ＰＬの直下）に位置決めされて、当該ウエハＷに露光処理が実行される（Ｓ２３）。以後、ロット終了まで、これらの一連の動作が適宜繰り返される。
本実施形態によると、ウエハＷのロード位置Ｐ５とアンロード位置Ｐ６をウエハステージＷＳＴの移動平面（ＸＹ平面）内で異なる位置としたため、アンロード位置Ｐ６におけるウエハＷの搬出動作後、ウエハステージＷＳＴをロード位置Ｐ５に高速移動することが可能であるとともに、ウエハＷの搬出位置からの待避動作を待つことなく、次のウエハＷの搬入動作を素早く開始することができ、従って、ウエハＷの搬出入動作を迅速に行うことができる。即ち、従来技術のように、ウエハＷの搬入位置と搬出位置を階層的（ＸＹ平面における位置は同じでＺ方向に異なる位置）に配置したものと比較して、センタテーブルＣＴ１のウエハＷの受け渡しに伴うストロークを短くすることが可能であり、センタテーブルＣＴ１の移動速度はウエハＷの受け渡しの関係上、あまり早くすることはできないので、全体としてウエハＷの搬出入動作に要する時間を短縮することができる。
また、ウエハＷのアンロード位置Ｐ６において、センタテーブルＣＴ１からウエハＷをアンロードアーム１５３に渡した後、センタテーブルＣＴ１の下降動作をその先端がロードアーム１４３の下面よりも下側に位置した状態で且つウエハホルダ（ウエハ載置面）よりも上側に位置した状態で停止するようにしたので、ウエハステージＷＳＴのロード位置Ｐ５に位置決め後における、次のウエハＷを受け取るためのセンタテーブルＣＴ１の上昇動作に伴うストロークを極めて短くすることができ、これによっても、ウエハＷの搬出入動作に要する時間を短縮することができる。
なお、ウエハステージＷＳＴがアンロード位置Ｐ６からロード位置Ｐ５へ移動する時におけるセンターテーブルＣＴ１の高さ位置は、ロードアーム１４３の下面よりも下側であれば任意に設定して良い。ウエハステージのロード位置Ｐ５への移動中に、センターテーブルＣＴ１がその移動経路近傍にある他の構成部材との接触が生じない高さ位置であれば良い。
さらに、ウエハステージＷＳＴをアンロード位置Ｐ６にてウエハＷの搬出後、ロード位置Ｐ５に位置決めする前に次のウエハＷを保持したロードアーム１４３をロード位置Ｐ５に位置決めしておくようにしたので、ロード位置Ｐ５にウエハステージＷＳＴを位置決めした後、直ちにセンタテーブルＣＴ１を上昇させてウエハＷの搬入動作を開始することができ、これによっても、ウエハＷの搬出入動作に要する時間を短縮することができる。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、上述した実施形態では、ロードアーム１４３、アンロードアーム１５３を、ロードスライダ１４０、アンロードスライダ１５０によって駆動するものについて説明したが、搬送ロボット１２０のようなスカラー型ロボット、その他駆動機構により駆動するようにしてもよい。また、上述した実施形態では、ロード位置Ｐ５とアンロード位置Ｐ６は高さ（Ｚ方向）の位置は同じとしたものを例示したが、これらのＺ方向の位置を異ならせてもよい。
また、上記実施形態においては、露光装置としてステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置に適用することも可能である。また、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子、プラズマディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、及び撮像素子（ＣＣＤ等）の製造にも用いられる露光装置、及び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。また、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン（又は位相パターン、減光パターン）を形成した光透過型マスク（レチクル）を用いたが、このレチクルに代えて、例えば米国特許第６，７７８，２５７号公報に開示されているように、露光すべきパターンを形成する電子マスクを用いてもよい。また、国際公開第２００１／０３５１６８号公報に開示されているように、干渉縞をウエハＷ上に形成することによって、ウエハＷ上にライン・アンド・スペースパターンを形成する露光装置（リソグラフィシステム）にも本発明を適用することができる。即ち本発明は、露光装置の露光方式や用途等に関係なく適用可能である。また、上述した実施形態では、ウエハステージＷＳＴにウエハＷを搬出入する場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、レチクルステージＲＳＴにレチクルＲを搬出入する場合であっても適用することができる。また、上述した実施形態では、露光装置を例示したが、本発明は、基板、試料、その他の物体を載置する移動可能なステージを有する装置（物体を検査する検査装置、物体を試験する試験装置、物体を加工する加工装置等）であれば、適用可能である。
デバイスとしての半導体素子は、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て、レチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを製造するステップ、上述した実施形態の露光装置等によりレチクルのパターンをウエハに露光転写するステップ、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。
本開示は、２００５年１０月１９日に提出された日本国特許出願第２００５−３０４６０２号に含まれた主題に関連し、その開示の全てはここに参照事項として明白に組み込まれる。

Claims (6)

  1. 所定平面内で位置決め移動される載置台であり、該載置台の上空と該載置台上に設けられた物体の載置面上との間において、該物体を吸着保持して上下動する上下動部材を有する載置台に対して物体を搬出入する物体の搬出入方法であって、
    搬出すべき物体が載置された前記載置台を、前記所定平面内の第１位置とは異なる第２位置に位置決めする第１ステップと、
    前記第１ステップを行った後に、前記第２位置に位置決めされた前記載置台上に載置されている物体を搬出する第２ステップと、
    前記第２ステップを行った後に、前記上下動部材を前記第１位置の上空に待機している次に搬入すべき物体を保持した搬入部材の下面よりも下方で且つ前記載置面よりも上方の位置に位置決めした状態で、前記載置台を前記第２位置から前記第１位置に移動させる第３ステップと、
    前記載置台が前記第１位置に位置決めされる以前に前記載置台に搬入すべき次の物体を保持した搬入部材を該第１位置の上方で待機せしめる第４ステップと、
    前記第３ステップを行った後に、前記第１位置に位置決めされた前記載置台上に前記次の物体を搬入する第５ステップと、を備えることを特徴とする物体の搬出入方法。
  2. 前記第３ステップにおける、前記載置台の前記第２位置から前記第１位置への移動は、該載置台を駆動しうる最高の加速度を使って行われることを特徴とする請求項１に記載の物体の搬出入方法。
  3. 所定平面内で位置決め移動される載置台であり、該載置台の上空と該載置台上に設けられた物体の載置面上との間において、該物体を吸着保持して上下動する上下動部材を有する載置台上の物体に対して露光ビームを照射して、該物体上にパターンを形成する露光方法であって、
    搬出すべき物体が載置された前記載置台を、前記所定平面内の第１位置とは異なる第２位置に位置決めする第１ステップと、
    前記第１ステップを行った後に、前記第２位置に位置決めされた前記載置台上に載置されている物体を搬出する第２ステップと、
    前記第２ステップを行った後に、前記上下動部材を前記第１位置の上空に待機している次に搬入すべき物体を保持した搬入部材の下面よりも下方で且つ前記載置面よりも上方の位置に位置決めした状態で、前記載置台を前記第２位置から前記第１位置に移動させる第３ステップと、
    前記載置台が前記第１位置に位置決めされる以前に前記載置台に搬入すべき次の物体を保持した搬入部材を該第１位置の上方で待機せしめる第４ステップと、
    前記第３ステップを行った後に、前記第１位置に位置決めされた前記載置台上に前記次の物体を搬入する第５ステップと、
    前記第５ステップを行った後で前記第１ステップを行う前に、前記第１位置及び前記第２位置とは異なる露光位置に前記載置台を位置決めして露光処理を行う第６ステップと、を備えることを特徴とする露光方法。
  4. デバイス用の回路パターンの少なくとも一部分を、請求項３に記載の露光方法を用いて、前記物体上に露光する工程を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
  5. 所定平面内における互いに異なる第１位置と第２位置との間を移動可能であり、物体を載置する載置台と、
    前記第１位置に位置決めされた前記載置台に対して、物体を搬入する搬入部材と、
    前記第２位置に位置決めされた前記載置台上に載置されている物体を、該載置台上から搬出する搬出部材とを備え、
    前記載置台は、該載置台の上空と、該載置台上に設けられた物体の載置面上との間において、該物体を吸着保持して上下動する上下動部材を含み、
    前記第２位置に位置決めされた前記載置台上に載置されている物体を前記搬出部材で搬出した後に、前記上下動部材を前記第１位置の上空に待機している前記搬入部材の下面よりも下方で且つ該載置面よりも上方の位置に位置決めした状態で、前記載置台を前記第２位置から前記第１位置に移動せしめるとともに、前記載置台が前記第１位置に位置決めされる以前に前記載置台に搬入すべき次の物体を保持した前記搬入部材を該第１位置の上方で待機せしめ、その後、前記次の物体を前記搬入部材から前記第１位置に位置決めされた前記載置台上に搬入するよう制御することを特徴とする搬出入装置。
  6. 前記載置台上に載置された前記物体に対して露光ビームを照射して、該物体上にパターンを形成する露光装置であって、
    請求項５に記載の搬出入装置を備えることを特徴とする露光装置。
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