JP5418511B2 - レチクル保護装置及び露光装置 - Google Patents

Description

本手段は、レチクル保護部材、レチクル搬送装置、露光装置、及びレチクルの搬送方法に関するものであり、特にＥＵＶ露光装置を対象とする場合に好適なものに関するものである。

近年、半導体集積回路の微細化に伴い、光の回折限界によって制限される光学系の解像力を向上させるために、従来の紫外線に代えてこれより短い波長（１１〜１４ｎｍ）のＥＵＶ光を使用した投影リソグラフィ技術が開発されている。この技術は、最近ではＥＵＶ（Extreme UltraViolet）リソグラフィと呼ばれており、従来の波長１９０ｎｍ程度の光線を用いた光リソグラフィでは実現不可能な、７０ｎｍ以下の解像力を得られる技術として期待されている。

ＥＵＶ光の波長領域での物質の複素屈折率ｎは、ｎ＝１−δ−ｉｋ（ｉは複素記号）で表わされる。この屈折率の虚部ｋは極短紫外線の吸収を表す。δ、ｋは１に比べて非常に小さいため、この領域での屈折率は１に非常に近い。したがって従来のレンズのような透過屈折型の光学素子を使用できず、反射を利用した光学系が使用される。

このようなＥＵＶ露光装置の概要を図１２に示す。ＥＵＶ光源３１から放出されたＥＵＶ光３２は、照明光学系３３に入射し、コリメータミラーとして作用する凹面反射鏡３４を介してほぼ平行光束となり、一対のフライアイミラー３５ａおよび３５ｂからなるオプティカルインテグレータ３５に入射する。一対のフライアイミラー３５ａおよび３５ｂとして、たとえば米国特許第６４５２６６１号公報（特許文献１）に開示されたフライアイミラーを用いることができる。なお、フライアイミラーのさらに詳細な構成および作用については、特許文献１に詳しく説明されているので、説明の便宜上その説明を省略する。

こうして、第２フライアイミラー３５ｂの反射面の近傍、すなわちオプティカルインテグレータ３５の射出面の近傍には、所定の形状を有する実質的な面光源が形成される。実質的な面光源からの光は、平面反射鏡３６により偏向された後、レチクルＲ上に細長い円弧状の照明領域を形成する（円弧状の照明領域を形成するための開口板は図示を省略している）。照明されたレチクルＲのパターンからの光は、複数の反射鏡（図１２では例示的に６つの反射鏡Ｍ１〜Ｍ６）からなる投影光学系ＰＬを介して、ウエハＷ上にレチクルパターンの像を形成する。なお、レチクルＲはレチクルステージ、ウエハＷはウエハステージに保持され、このレチクルステージ、ウエハステージを移動（走査）させることにより、レチクルＲ面のパターン像全体をウエハＷに転写するが、レチクルステージ、ウエハステージの図示を省略している。

米国特許第６４５２６６１号公報

ＥＵＶ光は空気によっても吸収されるため、その鏡筒内は高度の真空に保つ必要があり、レチクルの搬送系には特別な工夫が必要である。

又、このようなＥＵＶ露光装置に使用されるレチクルとしても反射型のものが使用される。通常の可視光又は紫外線を使用した露光装置におけるレチクルにおいては、パターン面を保護するためにペリクルと称する透明な薄膜が使用される。しかしながら、ＥＵＶ露光装置においては、前述のように透明な材料がないので、ペリクルを形成することができず、パターン面がむき出しになる。よって、レチクルの搬送時や保管時においては、別の手段により、パターン面に異物が付着しないように保護する必要がある。

さらに、レチクルを搬送する場合には、レチクルを直接搬送装置により搬送すると、レチクルと搬送装置との接触によりパターン面を傷つけたり、パターン面以外の部分とのこすれによってゴミが発生したりする恐れがある。従って、レチクルは保護部材により保護された状態として、保護部材を搬送する方式とすることが好ましい。

しかしながら、この目的のために、レチクル全体やパターン面を保護する保護部材を搬送する方式とした場合、レチクルと保護部材の相対位置関係がずれると、保護部材をレチクルステージまで搬送してからレチクルをレチクルステージに取り付ける場合に、レチクルを適当な位置に取り付けできなくなる可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レチクル全体やパターン面を保護する保護部材を設けた場合でも、レチクルを搬送して露光装置のレチクルステージに取り付ける場合に、レチクルを適当な位置に取り付け可能なレチクル保護装置、及びこのようなレチクル保護装置を用いてレチクルを保護する露光装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するための第１の手段は、パターンが形成されたレチクルを保護するレチクル保護装置であって、前記レチクルのパターンが形成された面を保護する第１部材と、前記パターンが形成された面の反対側の面を保護する第２部材と、前記第１部材または前記第２部材の少なくとも一方に設けられ、前記レチクルの所定部を観ることができる透過窓とを有し、前記レチクルを収納可能な第１カバー部材と、前記第１部材と対向可能な第３部材と、前記第２部材と対向可能で且つ前記第３部材と分離可能な第４部材とを有し、前記第１カバー部材を収納可能な第２カバー部材と、を備え、前記第１カバー部材には、アライメントマークが設けられ、前記第３部材と前記第４部材とを、前記第１カバー部材に収納された前記レチクルの前記パターンが形成された面と交差する方向に離すことで、前記第２カバー部材に収納された前記第１カバー部材を取り出せることを特徴とするレチクル保護装置である。
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、所定の雰囲気の中で前記第１部材と前記第２部材とを離すことで、前記第１カバー部材に収納された前記レチクルを取り出し可能であることを特徴とするものである。
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第２の手段であって、前記所定の雰囲気は、真空中であることを特徴とするものである。
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段から第３の手段の何れかであって、前記第２カバー部材は、大気中で前記レチクルが収納された前記第１カバー部材を保護することを特徴とするものである。
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段から第４の手段の何れかであって、前記第アライメントマークを用いて、前記レチクルとの相対位置関係を測定可能なことを特徴とするものである。
前記課題を解決するための第６の手段は、レチクルに形成されたパターンの像を、基板に露光する露光装置であって、前記第１の手段から第５の手段の何れかのレチクル保護装置を用いて、前記レチクルを保護することを特徴とする露光装置である。
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第６の手段であって、内部を真空雰囲気に設定可能なチャンバを有し、該チャンバの外部で、前記第２カバー部材から前記レチクルが収納された前記第１カバー部材を取り出すことを特徴とするものである。
前記課題を解決するための第８の手段は、前記第７の手段であって、前記チャンバの内部で、前記レチクルが収納された前記第１カバー部材から該レチクルを取り出すことを特徴とするものである。
本発明の第１の参考形態は、露光装置に使用されるレチクルの、少なくとも一部を保護するレチクル保護部材であって、その位置を検出するためのマークが設けられていることを特徴とするレチクル保護部材である。

本参考形態は、その位置を検出するためのマークが設けられているので、後記第４の参考形態以下の各参考形態において使用されるレチクル保護部材として使用可能である。

本発明の第２の参考形態は、前記第１の参考形態であって、保護対象であるレチクルが、片面にパターンが形成された反射型レチクルであり、当該レチクル保護部材は、前記レチクルのパターンが形成された面を保護する第１部材と、パターンが形成された面と反対の面を保護する第２部材とを有し、前記第１部材と第２部材は、その各々に前記マークが設けられていることを特徴とするものである。

本参考形態は、第１部材と第２部材の間にレチクルを収納して保護することができる。又、それらの各々にマークが設けられているので、それぞれの位置を別々に検出することができる。

本発明の第３の参考形態は、前記第１の参考形態であって、保護対象であるレチクルが、片面にパターンが形成された反射型レチクルであり、当該レチクル保護部材は、前記レチクルのパターンが形成された面のうち少なくともパターンが形成される領域を保護するものであることを特徴とするものである。

反射型レチクルにおいては、パターンが形成されていない面及びパターンが形成されていない領域は必ずしも保護する必要がないので、本手段においては、部材の数が少なくて済み、構造が簡単になる。なお、パターン形成領域外でもアライメントマークやＩＤマーク等ゴミの付着が問題になる領域がある場合にはこれらの領域も保護されていることが好ましい。

本発明の第４の参考形態は、レチクルを搬送する装置であって、前記レチクルの少なくとも一部を保護するためのレチクル保護部材で覆われた状態のレチクルを搬送するレチクル搬送手段と、前記レチクルの位置を測定すると、前記レチクル保護部材の位置を測定する第２の位置測定手段とを有することを特徴とするレチクル搬送装置である。

本参考形態においては、第１の位置測定手段でレチクルの位置を測定し、第２の位置測定手段でレチクル保護部材の位置を測定しているので、レチクルと保護部材の相対位置関係を知ることができる。

レチクルを、少なくとも保護部材の一部と一緒に、搬送する場合に、搬送手段は保護部材を保持して搬送することになるので、例えば、露光装置のレチクルステージ等の搬送先に対するレチクルの位置決めは、保護部材を保持する搬送装置により行われることになる。

本参考形態においては、レチクルと保護部材の相対位置関係を知ることができるので、レチクルを正確に搬送先に位置決めするのに、保護部材をどの位置に搬送すればよいかが明確になり、従って、レチクルを搬送先に対して正確に位置決めすることができるようになる。

本発明の第５の参考形態は、前記第４の参考形態であって、保護対象であるレチクルが、片面にパターンが形成された反射型レチクルであり、当該レチクル保護部材は、前記レチクルのパターンが形成された面を保護する第１部材と、パターンが形成された面と反対の面を保護する第２部材とを有し、前記第２の位置測定装置は、前記第１の部材と第２部材の位置を独立に測定するものであることを特徴とするものである。

本参考形態においては、パターンが形成された面のみならず、パターンが形成されていない面も保護部材により保護することができ、保護が完全になる。

本発明の第６の参考形態は、前記第４の参考形態であって、保護対象であるレチクルが、片面にパターンが形成された反射型レチクルであり、前記レチクル保護部材は、前記レチクルのパターンが形成された面のうち少なくともパターンが形成される領域を保護するものであることを特徴とするものである。

本参考形態においては、パターンが形成された面のうち少なくともパターンが形成される領域のみを保護部材で保護するようになっているので、保護部材の構成が簡単になる。

本発明の第７の参考形態は、前記第４の参考形態から第６の参考形態のいずれかであって、前記第１の位置測定手段及び第２の位置測定手段によって測定されたレチクルの位置及び前記レチクル保護部材の位置に基づいて、前記レチクル保護部材及びレチクルの位置を補正する位置補正手段を有することを特徴とするものである。

本参考形態においては、第１の位置測定手段及び第２の位置測定手段によって測定されたレチクルの位置及び前記レチクル保護部材の位置に基づいて、レチクル保護部材及びレチクルの位置を補正する位置補正手段を有するので、レチクル（レチクル保護部材と共に搬送される場合もある）をレチクルステージに搬送する前に、レチクル保護部材及びレチクルの位置を補正しておき、搬送手段が決められたシーケンスでレチクルをレチクルステージに搬送したときに、レチクルがレチクルステージ上の適正な位置に位置するようにすることができる。なお、本手段における位置補正手段は、レチクル保護部材、レチクルの位置の少なくとも一方の位置を補正する機能を有するものであればよい。

なお、搬送手段自身が位置補正機能を有する場合には、特別の位置補正手段を設ける必要はない。この場合も、本手段に含まれ、搬送手段が位置補正手段を兼ねることになる。

本発明の第８の参考形態は、前記第５の参考形態であって、前記第１の位置測定手段及び第２の位置測定手段によって測定されたレチクルの位置及び前記レチクル保護部材の位置に基づいて、前記第１部材及び前記レチクルの位置を補正する位置補正手段を有することを特徴とするものである。

本参考形態は、前記第７の参考形態と同様の作用効果を奏する。

本発明の第９の参考形態は、前記第７の参考形態又は第８の参考形態であって、前記レチクル搬送手段は、レチクルステージへ、レチクル保護部材によって保護されたレチクルを搬送し、前記レチクルステージに前記レチクルを搭載した後に、前記レチクル保護部材を前記レチクルステージから他の場所へ搬送するものであり、前記位置補正手段による前記レチクル保護部材又は前記第１部材と、前記レチクルの位置補正を、前記レチクルを前記レチクルステージに搭載する前に行う機能を有することを特徴とするものである。

本参考形態においては、位置補正手段による前記レチクル保護部材又は前記第１部材と、レチクルの位置補正を、前記レチクルを前記レチクルステージに搭載する前に行う機能を有するので、搬送手段が決められたシーケンスでレチクルをレチクルステージに搬送したときに、レチクルがレチクルステージ上の適正な位置に位置するようにすることができる。

なお、レチクルの位置補正は、アライメントステージ等において行うような場合に限らず、搬送手段の搬送目標位置を変えることによって行う場合をも含む。

本発明の第１０の参考形態は、前記第４の参考形態から第９の参考形態のいずれかであって、前記レチクルの搬送手段は、レチクルステージに搭載された前記レチクルを前記レチクルステージから回収する際に、前記レチクル保護部材を前記レチクルステージまで搬送して前記レチクルを前記レチクル保護部材によって保護し、その後、前記レチクル保護部材とレチクルを搬送することにより、前記レチクルを前記レチクルステージから回収する機能を有し、前記レチクルステージへ前記レチクル保護部材を搬送する前に、前記第２の測定手段により前記レチクル保護部材の位置を測定する機能を有することを特徴とするものである。

本参考形態においては、あらかじめレチクル保護部材の位置を測定してから、当該レチクル保護部材をレチクルステージまで搬送して、レチクルをレチクル保護部材により保護する。その際、あらかじめレチクル保護部材の位置を測定してあるので、レチクルとレチクル保護部材を正確に位置合わせすることができ、両者の異常接触により破損したり、ゴミが発生したりすることを防止することができる。

本発明の第１１の参考形態は、前記第５の参考形態であるか、又は前記第７の参考形態から第１０の参考形態のいずれかであって前記第５の参考形態でもあるものであって、前記第１部材と前記第２部材の位置を測定した後に、その測定結果に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせして合体させる機能を有することを特徴とするものである。

第１部材と前記第２部材の位置を測定した後に、その測定結果に基づいて、前記第１部材と前記第２部材とを位置合わせして合体させることにより、両者の異常接触により破損したり、ゴミが発生したりすることを防止することができる。第１部材と前記第２部材を合体させることは、レチクルを保護している場合のみならず、レチクルを保護していない場合にも行われることがある。これは、例えば、第１部材と第２部材が、下蓋、上蓋からなるような場合に、これらを合体しておくことにより中にゴミが入るのを防ぐためである。

本発明の第１２の参考形態は、前記第４の参考形態から第１１の参考形態のいずれかのレチクル搬送装置を備えたことを特徴とする露光装置である。

本参考形態おいては、レチクルがレチクルステージに搬送されてきたときに、正確な位置に位置させ、その状態でレチクルをレチクルステージに保持することが可能となる。このことによってレチクルステージに搭載されるレチクルアライメント装置のマーク検出範囲を相対的に狭くすることが可能となり、また、マーク検出時間も短縮することが可能である。

本発明の第１３の参考形態は、露光装置に使用されるレチクルであって、少なくともその一部を保護するためのレチクル保護部材で覆われたものを、前記保護部材から取り外し、前記露光装置のレチクルステージまで搬送する方法であって、搬送の途中において、前記レチクルを前記保護部材から取り外す前に、前記レチクルの位置と前記レチクル保護部材の位置を測定する工程を有することを特徴とするレチクルの搬送方法である。

本参考形態によれば、レチクルがレチクルステージに搬送されてきたときに、正確な位置に位置させ、その状態でレチクルをレチクルステージに保持することが可能となる。なお、レチクルの取り外しはレチクルステージにレチクルを搭載する前でも搭載した後でも構わない。なお、本手段の詳細、変形として、前記第４の参考形態から第１１の参考形態の説明において説明してきたような動作をさせたり、これらの動作を付加したりすることができる。

本発明によれば、レチクル全体やパターン面を保護する保護部材を設けた場合でも、レチクルを搬送してレチクルステージに載置する場合に、レチクルを適当な位置に載置可能なレチクル搬送装置、この目的に使用するのに適当なレチクル保護部材、このようなレチクル搬送装置を有する露光装置、及びこのような目的を達成可能なレチクルの搬送方法を提供することができる。

レチクル、クリーンフィルタポッド（ＣＦＰ）、及びレチクルキャリア（ＲＳＰ）の関係を示す概要図である。 レチクル、クリーンフィルタポッド（ＣＦＰ）、及びレチクルキャリア（ＲＳＰ）の組み立て図である。 図２の分解斜視図である。 本発明の実施の形態の１例であるレチクル搬送装置と、露光装置の概要を示す模式図である。 大気レチクルストッカからレチクルキャリアを取り出す様子を示す図である。 レチクルキャリアオープナ内において、レチクルキャリアからクリーンフィルタポッドを取り出す様子を示す図である。 ロードロック室の概要を示す図である。 真空レチクルライブラリの構造の概要を示す図である。 ＣＦＰオープナの構造と、クリーンフィルタポッドを上蓋と下蓋に分離し、レチクルを下蓋上に載置された状態で取り出している状態を示す概要図である。 露光装置内にレチクルと下蓋を搬送した状態を示す概要図である。 ＣＦＰオープナ中に設けられた位置測定装置の概要を示す図である。 ＥＵＶ露光装置の概要を示す図である。

以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明するが、最初に、本発明の実施の形態が前提としているレチクルとレチクル保護部材との関係を説明する。図１は、レチクル、レチクル保護部材であるクリーンフィルタポッド（ＣＦＰ）、及びレチクルキャリア（ＲＳＰ：レチクルスミフポッドとも言う）の関係を示す概要図である。

レチクル１は、上蓋２ａと下蓋２ｂとを有するクリーンフィルタポッド２内に、上蓋２ａと下蓋２ｂに挟まれる形で収納されて保護され、さらに、クリーンフィルタポッド２は、基台３ａとカバー３ｂとを有するレチクルキャリア３内に収納される。なお、レチクルキャリア３は、レチクルスミフポッド（ＲＳＰ）と呼ばれることもある。又、レチクルキャリア３内には、複数のクリーンフィルタポッド２が収納されることもあるが、以下の実施の形態の説明では、１つのクリーンフィルタポッド２が収納される例について説明する。

図２は、このようにして、レチクル１がクリーンフィルタポッド２内に収納され、クリーンフィルタポッド２がレチクルキャリア３に収納された状態を示す組み立て図、図３はその分解斜視図である。なお、以下の図において、前述の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略することがある。

カバー３ｂは、透明な樹脂等から成り立っている。そして、レチクルキャリア３を搬送する際に大気ロボット１２が引っかけて持ち上げるための突出部３ｃが２箇所に設けられている。

上蓋２ａは、通常アルミニウム等の金属で形成され、フィルタ２ｃを有すると共に、ガラス等で形成される透明窓２ｄを有している。フィルタ２ｃは、ゴミ等の微細粒子の透過を防止しながら十分なコンダクタンスを確保し、クリーンフィルタポッド２の上蓋２ａと下蓋２ｂが係合されて内部空間が形成されたときでも、外部と内部空間との気圧差を小さくして、上蓋２ａと下蓋２ｂに圧力差による力がかからないようにするためのものである。後に述べるように、クリーンフィルタポッド２は、大気中と高真空状態の空間を行き来するので、このようなフィルタを介しての内圧調整機構が必要となる。透明窓２ｄは、外部からレチクル１の状態を観察できるようにするためのものである。

また、上蓋２ａには突出部２ｅが図の左右に２箇所設けられているが、これは後に示すように、この部分を保持部材に引っかけて保持し、下蓋２ｂを下に下げることにより、上蓋２ａと下蓋２ｂを分離するためのものである。さらに、上蓋２ａには、その位置を検出するための位置検出用マーク２ｆが設けられ、後に説明するように、位置測定装置によってこの位置を測定することにより上蓋２ａの位置を検出する。

下蓋２ｂは、通常アルミニウム等の金属で形成され、２つの対となった位置決めピン２ｇが四隅にそれぞれ設けられており、この位置決めピン２ｇにより、レチクル１を保持する際にレチクル１の平面方向の位置決めを行う。また、３箇所にレチクル保持用突起２ｈが設けられており、このレチクル保持用突起２ｈにより、レチクル１を３点支持するようになっている。

さらに、下蓋２ｂには２つのガラス等からなる透過窓２ｉ、２ｊが設けられている。これは、本発明の主要部であるレチクル位置測定装置において、下蓋２ｂの下側からレチクル１に形成されたマークやＩＤマークを観察できるようにするためのものである。図においては、２箇所に設けられているが、もし、レチクル１に形成される位置合わせ用マークの位置が一定であれば、１箇所に設けるのみでもよい。

基台３ａには、下蓋２ｂに設けられた穴（図３では裏側になっていて図示されていない）に緩く嵌合するピン３ｅが３本設けられ、これにより、下蓋２ｂと基台３ａとのおおまかな位置決めがなされる。また、基台３ａには、下蓋２ｂを４点支持するための突起３ｄが設けられている。

なお、下蓋２ｂにも、上蓋２ａと同じように位置測定用のマークが設けられているが図３では裏側になって図示されていない。さらに、レチクル１にも、位置測定用のマークが設けられているが同様、裏側になって図示されていない。レチクル１の下面がパターン形成面となっている。これは、重力によってパターンが形成された面にゴミ等が付着するのを極力抑制するためである。

レチクル１は、図２に示すようにクリーンフィルタポッド２とレチクルキャリア３とに２重に収納された状態で、レチクル搬送装置に搬入されてくる。以下、本発明の実施の形態であるレチクル搬送装置について、その概要を説明する。

図４は、本発明の実施の形態の１例であるレチクル搬送装置と、露光装置の概要を示す模式図である。外部から搬送されてきたレチクル１は、大気レチクルストッカ１１内に収納される。あるいは、大気レチクルストッカ１１内に収納された状態で、搬入される。そして、大気ロボット１２により、レチクルキャリアオープナ１３に搬入され、レチクルキャリア３内からレチクルキャリアオープナ１３内の清浄雰囲気中へクリーンフィルタポッド２が取り出される。その後、大気ロボット１４により、クリーンフィルタポッド２が取り出されてロードロック室１５中に搬入される。なお、大気ロボット１４を含むロードロック室１５とレチクルキャリアオープナ１３との間の光路は清浄雰囲気となっている。

そして、ロードロック室１５内にて、真空引きが行われ、ロードロック室１５内及びクリーンフィルタポッド２内が真空状態となる。真空引きが完了した後、クリーンフィルタポッド２が真空ロボット１６によりロードロック室１５内から取り出される。すなわち、ロードロック室１５には、２つの扉１５ａ、１５ｂが取り付けられており、ロードロック室１５が大気開放状態のとき、扉１５ｂを閉めて、扉１５ａを開け、クリーンフィルタポッド２をレチクルキャリアオープナ１３内から搬入し、その後、扉１５ａを閉めて真空引きを行い、真空引きが完了した後は、扉１５ｂを開けて、真空ロボット１６によりクリーンフィルタポッド２を真空領域内に取り出す。

真空領域内に搬入されたクリーンフィルタポッド２は、真空レチクルライブラリ１７中に搬入され、そこで一時的に保管される。実際に、露光装置１９においてレチクル１を使用するときは、それを収納したクリーンフィルタポッド２が、真空ロボット１６により真空レチクルライブラリ１７から取り出され、ＣＦＰオープナ１８内に搬入され、ＣＦＰオープナ１８により、クリーンフィルタポッド２の上蓋２ａがレチクル１と下蓋２ｂから分離される。なお、ＣＦＰオープナ１８は、後に説明するようにレチクル１と下蓋２ｂのプリアライメント機構を有する。

その後、レチクル１は、下蓋２ｂの上に載った状態で、真空ロボット１６により、露光装置１９のレチクルステージ１９ａまで搬送される。そして、レチクルステージ１９ａが有する静電チャックによりチャッキングされて、下蓋２ｂと分離され、露光に使用される。分離された下蓋２ｂは、真空ロボット１６によりＣＦＰオープナ１８内に戻され、真空ロボット１６に保持された状態で、レチクル１の使用が終了するまで待機する。

レチクル１の使用が終了すると、真空ロボット１６が下蓋２ｂをレチクルステージ１９ａまで搬送する。そして所定の位置で停止した状態で静電チャックのチャッキングを解除すると、レチクル１が下蓋２ｂの上に載置される。その状態で、真空ロボット１６が下蓋２ｂをＣＦＰオープナ１８内に搬送し、ＣＦＰオープナ１８内で先に分離した上蓋２ａを下蓋２ｂにかぶせる。その後、真空ロボット１６は、クリーンフィルタポッド２を真空レチクルライブラリ１７中に戻し保管する。

クリーンフィルタポッド２を真空領域から取り出すときは、真空ロボット１６により真空レチクルライブラリ１７中のクリーンフィルタポッド２をロードロック室１５中に入れ、そこでロードロック室１５内を大気圧とした後、大気ロボット１４によりレチクルキャリアオープナ１３中に戻し、レチクルキャリア３中に収納して大気レチクルストッカ１１内に格納する。そして、大気レチクルストッカ１１に収納されている所望のレチクルキャリア３を作業者あるいはロボットが外部に搬出する。

なお、図４中において、２０ａは、レチクルキャリア３の識別符号を読み取るレチクルキャリアＩＤリーダ、２０ｂは、レチクル１とクリーンフィルタポッド２の識別符号を読み取るレチクルＩＤリーダであり、これらによりレチクルキャリア３とレチクル１、クリーンフィルタポッド２の情報を読み取って、目的とするレチクル１を、露光装置に供給したり、露光装置から取り外したレチクル１を、所定のクリーンフィルタポッド２、レチクルキャリア３に収納する。２１は、レチクル１が真空引きされる際に受ける温度低下を補償するためにレチクルの温度調節を行う温度補償ランプである。

図５は、大気レチクルストッカ１１からレチクルキャリア３を取り出す様子を示す図である。大気レチクルストッカは、立て板１１ａと横板１１ｂからなるラックであり（もう１枚の立て板１１ａは図示を省略している）、各横板１１ｂの上に、レチクル１とクリーンフィルタポッド２を収納したレチクルキャリア３が載置されている。大気ロボット１２のロボットアーム１２ａにより、選択されたレチクルが収納されているレチクルキャリア３を保持してレチクルキャリアオープナ１３へ搬送される。レチクルキャリアオープナ１３は公知のレチクルスミフポッド（ＲＳＰ）と同様な構成であり、その詳細な説明は省略する。図６はレチクルキャリアオープナ１３によってレチクルキャリア３のカバー３ｂと基台３ａが分離された状態を示す。レチクルキャリアオープナ１３の筐体は不図示であるが、ロボットアーム１２によってレチクルキャリア１３の上板に配置されたレチクルキャリア３は固定され、レチクルキャリアオープナ１３の上板の一部と基台３ａとを共に下方向に移動させることによってレチクルキャリアオープナ内の清浄雰囲気中にクリーンフィルタポッド２が配置される。レチクルキャリアオープナ１３内に大気ロボット１４のロボットアーム１４ａが入り込み、基台３ａの上に載置された状態で清浄雰囲気中でむき出しになったクリーンフィルタポッド２をロボットアーム１４ａで挟んで取り出し、ロードロック室１５内に収納する。そして、基台３ａを再び上昇させることによってカバー３ｂと基台３ａとを合体させ、空のレチクルキャリアを大気レチクルストッカ１１に戻す。その後、次に必要とするレチクルを選択して上述と同じ要領でロードロック室１５まで搬送される。

図７は、ロードロック室１５の概要を示す図である。この図は、扉１５ａが開となり、扉１５ｂが閉となっている状態で、ロボットアーム１４ａにより搬送されてきたクリーンフィルタポッド２が、置き台１５ｃ上に載置されている状態を示している。この状態から扉１５ａを閉じ、真空引きを行った後、扉１５ｂを開けて真空ロボット１６によりクリーンフィルタポッド２を取り出す。なお、図４と図７とでは、扉１５ａと扉１５ｂの位置が異なっているが、図示の都合上このようにしただけであり、これらの位置関係は、どちらのものであってもよい。なお、真空引き中にクリーンフィルタポッド２が開いてしまうとレチクルにゴミが付着する可能性があるため、ロードロック室を真空引きあるいは大気解放する際にはメカ的な手段等でポッド２が開かないように固定しておくことが好ましい。

図８は、真空レチクルライブラリ１７の構造の概要を示す図である。真空レチクルライブラリ１７は、立て板１７ａと横板１７ｂからなるラックであり（もう１枚の立て板１７ａは図示を省略している）、各横板１７ｂの上に、レチクル１を収納したクリーンフィルタポッド２が載置されている。なお、各横板１７ｂがＬ字型をしているのは、クリーンフィルタポッド２の端部を浮かせた状態とし、真空ロボットアーム１６ａの先端部が、下蓋２ｂの下部に差し込まれて、下蓋２ｂを掬い上げることを可能にするためである。

図９は、ＣＦＰオープナ１８の構造と、クリーンフィルタポッド２を上蓋２ａと下蓋２ｂに分離し、レチクル１を下蓋２ｂ上に載置された状態で取り出している状態を示す概要図である。

ＣＦＰオープナ１８は、立て板１８ａと横板１８ｂからなる１段のラックであり（もう１枚の立て板１８ａは図示を省略している）、横板１８ｂの上に、上蓋２ａの突出部２ｅが引っかかって、上蓋２ａが吊り下がるようになっている。

横板１８ｂの上方から、下蓋２ｂの下面を真空ロボットアーム１６ａの先端部で支えたような状態で、クリーンフィルタポッド２を下ろしてくると、上蓋２ａの突出部２ｅが横板１８ｂに引っかかり、さらに真空ロボットアーム１６ａの位置を下げると、下蓋２ｂとその上に載っているレチクル１は、そのまま下に降りるが、上蓋２ａは、突出部２ｅが横板１８ｂに引っかかるため図に示すように横板１８ｂ上に保持されて残り、上蓋２ａと、下蓋２ｂ，レチクル１との分離が行われる。その状態で、真空ロボットアーム１６ａを矢印の方向に引くことにより、下蓋２ｂに載置されたレチクル１を取り出すことができる。

なお、ＣＦＰオープナ１８には、アライメント用ステージ２２が設けられている。このアライメントステージ２２は、図に示すようにＸ方向、これと直角なＹ方向への移動、及びこれらと直角なＺ方向を軸とする回転（θ）が可能となっている。なお、本例では上蓋２ａを載せる横板１８ｂは固定であるが、上蓋の位置を調整したい場合には駆動手段を儲けて移動させることも可能である。

レチクル１のアライメント（位置調整）を行いたいときは、レチクル１を載置した下蓋２ｂを真空ロボットアーム１６ａの先端部で挟んだ状態で、真空ロボットアーム１６ａを下降させると、下蓋２ｂをアライメントステージ２２の上に載置することができる。下蓋２ｂをアライメントステージ２２の上に載置した状態で、真空ロボットアーム１６ａの先端部が下蓋２ｂに接しないような位置まで、真空ロボットアーム１６ａを下降できるように、アライメントステージ２２の中央部が凸形状とされている。なお、アライメントステージ２２の中央部には、貫通孔２２ａが設けられているが、これは、後に説明するように、位置検出装置により、下蓋２ｂの位置及びレチクル１の位置を検出することができるようにするためである。

図１０は、露光装置内にレチクル１と下蓋２ｂを搬送した状態を示す概要図である。２３は露光装置の鏡筒、２４は露光装置のレチクルステージ１９ａ（図１０では図示せず）に設けられた静電チャックである。真空ロボットアーム１６ａにより、下蓋２ｂ上に載置されたレチクル１を所定の位置まで搬送し、静電チャック２４によりチャッキングすると、レチクル１のみがレチクルステージ１９ａに固定され、下蓋２ｂは、真空ロボットアーム１６ａに保持されたままとなる。この状態で、真空ロボットアーム１６ａにより、下蓋２ｂをＣＦＰオープナ１８内に戻してやる。なお、静電チャック２４のチャッキングの前に真空ロボット１６或いは他の手段によってレチクルを静電チャック２４に押しつけておくことが好ましい。

このようにして、レチクル１の使用が完了するまで下蓋２ｂをＣＦＰオープナ１８内に待機させてもよいのであるが、下蓋２ｂ中にゴミ等が入らないようにするためには、上蓋２ａと下蓋２ｂを合わせた状態に戻し、空のクリーンフィルタポッド２を、真空ロボット１６を使用して真空レチクルライブラリ１７中に戻して、そこに保管するようにしてもよい。

この場合には、レチクル１の使用が終了した時点で、対応するクリーンフィルタポッド２をレチクルＩＤリーダ２０ｂにより識別して取り出し、ＣＦＰオープナ１８に搬送して、前述のような方法で上蓋２ａと下蓋２ｂを分離した後、真空ロボット１６により下蓋２ｂをレチクルステージ１９ａの位置まで移動させてレチクル１を受け取るようにしてもよい。

このような構成にすると、真空ロボット１６が自由になるので、レチクルを露光に用いている際に、他のレチクルを真空レチクルライブラリ１７へ搬送したり、次に用いるレチクルのアライメントを行ったりすることもかのうである。

又、ＣＦＰオープナ１８中で、上蓋２ａと下蓋２ｂを合わせた状態にして真空ロボットアーム１６ａで保持して待機するようにしてもよい。このようにすると、下蓋２ｂ中にゴミ等が入らないようにしつつ、空のクリーンフィルタポッド２を真空レチクルライブラリ１７に戻す場合に比して、搬送時間を短縮することができる。

以上、レチクル１をレチクルステージ１９からクリーンフィルタポッド２に回収する方法について説明したが、さらにクリーンフィルタポッド２をレチクルキャリア３内に収納して搬出する方法は、前述のレチクルキャリアか３からクリーンフィルタポッド２を取り出して、ＣＦＰオープナ１８まで搬入する工程を逆に行えばよく、当業者にとって、これ以上の説明を要しないであろう。

以上の説明においては、レチクル１を内部に収納して保護するクリーンフィルタポッド２は、上蓋２ａと下蓋２ｂから構成されていた。しかし、レチクル１の保護はパターンが形成されている下面のみ、更には、下面のうちパターン形成領域等の保護したい領域のみについて行えばよい場合もあり、この場合には上蓋２ａは不要であり、下蓋の形状も異なる。このようなレチクル保護部材を取り扱う場合には、ＣＦＰオープナ１８において上蓋２ａを分離する機構は不要であり、単にレチクル１のアライメントを行うためのアライメントステージ２２と後述する位置測定装置とがあればよい。よって、その分装置の構成が簡単となる。なお、どちらの場合でも、アライメントを真空ロボットで行う場合にはアライメントステージ２２も不要となる場合がある。

又、以上の説明においては、真空レチクルライブラリ１７とＣＦＰオープナ１８を別々の装置としていたが、これらを統合して一つの装置とすることができる。すなわち、真空レチクルライブラリ１７のラックの一つをＣＦＰオープナ１８のラックと同じような構成とし、かつ、アライメントステージ２２を真空レチクルライブラリ１７中に設ければよい。

図１１に、ＣＦＰオープナ１８中に設けられた位置測定装置の概要を示す。本実施の形態においては、レチクル１、上蓋２ａ、下蓋２ｂの位置測定装置が、これに対応して、レチクル１、上蓋２ａ、下蓋２ｂには、それぞれ位置測定用マークが設けられている。上蓋２ａには位置測定用マーク２５（図３においては２ｆとして示されている）が設けられ、レチクル１には位置測定用マーク２６が設けられ、下蓋２ｂには位置測定用マーク２７が設けられている。

そして、位置測定用マーク２５の位置を検出するために位置検出装置２８が、位置測定用マーク２６の位置を検出するために位置測定装置２９が、位置測定用マーク２７の位置を検出するために位置測定装置３０が設けられている。各位置測定用マーク２５，２６，２７の形状の例としては、図１１のＸ方向に平行な線と、Ｙ方向に平行な線をクロスさせた十字マークやＸ方向とＹ方向の両方にラインアンドスペースパターンを配置した２次元ラインアンドスペースパターンが一般的であり、この実施の形態においては、上蓋２ａ、レチクル１、下蓋２ｂには、これらのマークが図１１のＹ方向に２個設けられている（例えば図３の２ｆ参照）。従って、位置測定装置２８〜３０も２つずつの検出器を有する。

位置測定装置２８は、上蓋２ａが横板１８ｂに吊り下げられた状態となったときに位置測定用マーク２５の位置を測定することにより、上蓋２ａの位置を測定する。位置測定装置２９は、下蓋２ｂがアライメントステージ２２に載置された状態になったときに貫通孔２２ａと透過窓２ｊを通してレチクル１の下面に形成された位置測定用マーク２６の位置を測定し、これによりレチクル１の位置を測定する。位置測定装置３０は、下蓋２ｂがアライメントステージ２２に載置された状態になったときに貫通孔２２ａと透過窓２ｊを通して下蓋２ｂの下面に形成された位置測定用マーク２７の位置を測定し、これにより下蓋２ｂの位置を測定する。

位置測定装置２８、２９、３０の構成は、光学顕微鏡を通して２次元撮像装置により十字線である位置測定用マーク２５、２６、２７の像を撮像し、それにより、位置測定用マーク２５、２６、２７のＸ方向位置、Ｙ方向位置検出するもので、従来の露光装置に使用されている周知の顕微鏡等を用いることができるのでその説明を省略する。なお、位置測定用マーク２５、２６、２７が２つずつ形成されているので、上蓋２ａ、レチクル１、下蓋２ｂのＺ軸周りの回転を検出することができる。

ＣＦＰオープナ１８によって上蓋２ａと下蓋２ｂを分離した後、レチクルステージにレチクルを載置するまでのアライメント手順を説明する。オープナ１８によって分離された下蓋２ｂの位置測定用のマーク２７を位置測定装置３０で測定する。この位置測定装置３０は相対的に低倍の顕微鏡で良く、相対的にマーク検出領域が広いものが好ましい。位置測定装置３０によって測定されたマーク２７が所定の位置に配置されるようにアライメントステージ２２をＸ，Ｙ方向及びｚ軸周りの回転方向に移動させる。その後、レチクル１に形成された位置測定用のマーク２６を位置測定装置２９で測定する。この位置測定装置は相対的に高倍の顕微鏡であることが好ましい。高倍の顕微鏡はマーク検出領域が相対的に狭くなる傾向にあるが、マーク２７のアライメントによってマーク２６がこの相対的に狭い検出領域内に入るようにすることができる。マーク２６の測定結果に基づき、マーク２６が所定の位置に配置されるように、アライメントステージをＸ，Ｙ方向及びｚ軸周りの回転方向に移動させる。このようにして位置決めされたレチクル１及び下蓋２ｂは再度真空ロボットアームに保持された後、レチクルステージへ搬送され、レチクル１がレチクルステージに固定される。レチクル１はレチクルステージ上で別のアライメントシステムを用いて位置決めされるが、上述のようにレチクルステージに載置する前にレチクルがアライメントされているため、レチクルステージに搭載されるアライメントシステムは相対的にマーク検出領域を狭くする事が可能であり、測定精度を高くしやすくなる。なお、アライメントステージ２６を移動させずに、真空ロボットアームを用いて位置決めすることも可能である。この場合、位置合わせマーク２７の位置を測定後、真空ロボットアームの位置を調整し、その後、位置合わせマーク２６の位置を測定し、この位置測定結果を考慮してレチクルステージへ搬送すればよい。更に、アライメントステージ２２と真空ロボットアーム１６を併用する場合もある。例えば、真空ロボットアーム１６でＸ，Ｙ方向の位置合わせを行い、アライメントステージ２２でＺ軸周りの回転を調整することが可能である。この場合は、下蓋２ｂの位置合わせは、アライメントステージ２２上で位置測定を行った後、真空ロボットアームで下蓋２ｂを持ち上げてＸ，Ｙ方向の位置を調整後、アライメントステージ２２に載置する。Ｚ軸周りの回転調整は真空ロボットアームによる調整の前または後にアライメントステージ２２で行う。その後、位置合わせ用マーク２６を測定し、アライメントステージ２２によってＺ軸周りの回転調整を行った後、レチクルステージへ搬送する際に真空ロボットアームでＸ，Ｙ方向の位置調整を行ってレチクルをレチクルステージに載置する。

レチクル１の位置と下蓋２ｂの位置の測定を行うのは、このような目的のためである。なお、レチクル１に設けられた位置合わせ用マーク２６を測定する位置測定装置２９の検出領域が十分に広く、必ず測定することが可能であれば、下蓋２ｂに設けられた位置合わせ用マーク２７の測定は不要である。

さらに、レチクル１の使用が終わって、レチクル１をレチクルステージ１９ａから回収するために下蓋２ｂをレチクルステージ１９ａに搬送する前に、下蓋２ｂの位置測定を行うことが好ましい。もし、レチクルステージ１９ａの静電チャック２４のチャッキングを解除し、レチクル１を下蓋２ｂの上に載置した場合に、レチクル１と下蓋２ｂの位置関係が正規の位置になっていないと、レチクル１と下蓋２ｂが異常接触し（例えばレチクル１が図３に示す位置決めピン２ｇの間にうまく嵌り込まず、浮いた状態となったり擦れたりする）、レチクル１の破損やゴミの発生等の原因となる。

これを防ぐために、位置測定用マーク２７の位置を測定して下蓋２ｂの位置を知ることにより、真空ロボットアーム１６ａにより下蓋２ｂをレチクルステージ１９ａに搬送して、真空ロボットアーム１６ａを所定の位置で停止した場合の、レチクル１と下蓋２ｂとの相対位置関係を知り、位置ずれの分だけ真空ロボットアーム１６ａの停止位置を補正する。あるいは、真空ロボットアーム１６ａを所定の位置で停止した場合の、レチクル１と下蓋２ｂとの相対位置関係を知り、アライメントステージ２２によりその分だけ下蓋２ｂの位置を修正してから、真空ロボット１６によりレチクルステージ１９ａの所定の位置に搬送する。

位置測定用マーク２５の位置を測定することによる上蓋２ａの位置測定は、レチクル１の使用が終わり、レチクル１が下蓋２ｂに載置されて回収されてきたときや上述のポッド内にゴミが入り込むのを防ぐために上蓋と下蓋を閉じて大気させる場合等に、上蓋２ａと下蓋２ｂを正確に合体させるために行う。すなわち、ＣＦＰオープナ１８内で下蓋２ｂを真空ロボットアーム１６ａにより持ち上げて、横板１８ｂに吊り下がっている上蓋２ａに嵌め込むのであるが、このときに上蓋２ａと下蓋２ｂとの間に位置ずれがあると、下蓋２ｂが上蓋２ａにうまく合わさらず、互いに損傷したり、異常接触によりゴミが発生したりする恐れがある。

そこで、下蓋２ｂを上蓋２ａに嵌め込む前に、上蓋２ａと下蓋２ｂの相対位置を測定し、これらがうまく嵌り込むように真空ロボットアーム１６ａの位置を調整してから上昇させるか、あるいは、アライメントステージ２２を有する場合には、アライメントステージ２２により下蓋２ｂの位置を調整してから真空ロボットアーム１６ａにより持ち上げるようにする。

なお、この場合に、レチクル１の位置が下蓋２ｂに対して不適当な位置で下蓋２ｂに収納された場合には、この状態で上蓋と下蓋を閉じるとレチクルが破損する場合がある。従って、上蓋２ａと下蓋２ｂの位置のみならず、レチクル１の位置も測定し、レチクル１が下蓋２ｂに対して正常な位置に配置されているか否かを測定することが好ましい。もし、レチクルの位置が不適当な場合には、再度レチクルステージに戻し、レチクルを吸着させて下蓋の位置を調整後下蓋に載せ直す方法や、レチクルの位置のみを直す別の機構を設ける方法や、上蓋を載せずに、そのままロードロック室を通して装置外へ搬出する方法を行うことができる。なお、上蓋を載せないで装置外へ搬出する場合は上蓋も別途装置外へ搬出する。 なお、保護部材として上蓋２ａを有せず、下蓋２ｂだけを有して、レチクル１のパターン面のみを保護する形式のものでは、上蓋２ａと下蓋２ｂの位置合わせが不要であることは言うまでもない。

なお、上述の説明では、Ｘ，Ｙ方向とＺ軸周りの回転のみについて位置あわせを行っているが、Ｚ軸方向、Ｘ，Ｙの各軸周りの回転等についても位置合わせを行っても良い。

又、以上の説明は、ＥＵＶ露光装置を例として説明したが、本発明はＥＵＶ露光装置以外の露光装置や検査装置、マスク洗浄装置等の搬送装置においても、必要に応じて適用することができる。

１…レチクル、２…クリーンフィルタポッド、２ａ…上蓋、２ｂ…下蓋、２ｃ…フィルタ、２ｄ…透明窓、２ｅ…突出部、２ｇ…位置決めピン、２ｈ…レチクル保持用突起、２ｊ…ガラス窓、３…レチクルキャリア、３ａ…基台、３ｂ…カバー、１１…大気レチクルストッカ、１２…大気ロボット、１３…レチクルキャリアオープナ、１４…大気ロボット、１４ａ…ロボットアーム、１５…ロードロック室、１５ａ…扉、１５ｂ…扉、１６…真空ロボット、１６ａ…真空ロボットアーム、１７…真空レチクルライブラリ、１７ｂ…各横板、１８…ＣＦＰオープナ、１８ｂ…横板、１９…露光装置、１９ａ…レチクルステージ、２０ａ…レチクルキャリアＩＤリーダ、２０ｂ…レチクルＩＤリーダ、２１…温度補償ランプ、２２…アライメントステージ、２２ａ…貫通孔、２３…鏡筒、２４…静電チャック、２５…位置測定用マーク、２６…位置測定用マーク、２７…位置測定用マーク、２８…位置測定装置、２９…位置測定装置、３０…位置測定装置

Claims (8)

1. パターンが形成されたレチクルを保護するレチクル保護装置であって、
   前記レチクルのパターンが形成された面を保護する第１部材と、前記パターンが形成された面の反対側の面を保護する第２部材と、前記第１部材または前記第２部材の少なくとも一方に設けられ、前記レチクルの所定部を観ることができる透過窓とを有し、前記レチクルを収納可能な第１カバー部材と、
   前記第１部材と対向可能な第３部材と、前記第２部材と対向可能で且つ前記第３部材と分離可能な第４部材とを有し、前記第１カバー部材を収納可能な第２カバー部材と、を備え、
   前記第１カバー部材には、アライメントマークが設けられ、
   前記第３部材と前記第４部材とを、前記第１カバー部材に収納された前記レチクルの前記パターンが形成された面と交差する方向に離すことで、前記第２カバー部材に収納された前記第１カバー部材を取り出せることを特徴とするレチクル保護装置。
2. 請求項１に記載のレチクル保護装置であって、
   所定の雰囲気の中で前記第１部材と前記第２部材とを離すことで、前記第１カバー部材に収納された前記レチクルを取り出し可能であることを特徴とするレチクル保護装置。
3. 請求項２に記載のレチクル保護装置であって、
   前記所定の雰囲気は、真空中であることを特徴とするレチクル保護装置。
4. 請求項１から請求項３の何れか一項に記載のレチクル保護装置であって、
   前記第２カバー部材は、大気中で前記レチクルが収納された前記第１カバー部材を保護することを特徴とするレチクル保護装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載のレチクル保護装置であって、
   前記第アライメントマークを用いて、前記レチクルとの相対位置関係を測定可能なことを特徴とするレチクル保護装置。
6. レチクルに形成されたパターンの像を、基板に露光する露光装置であって、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のレチクル保護装置を用いて、前記レチクルを保護することを特徴とする露光装置。
7. 請求項６に記載の露光装置であって、
   内部を真空雰囲気に設定可能なチャンバを有し、
   該チャンバの外部で、前記第２カバー部材から前記レチクルが収納された前記第１カバー部材を取り出すことを特徴とする露光装置。
8. 請求項７に記載の露光装置であって、
   前記チャンバの内部で、前記レチクルが収納された前記第１カバー部材から該レチクルを取り出すことを特徴とする露光装置。

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