JP4333404B2 - 搬送装置、搬送方法、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Description

本発明は搬送装置、搬送方法、露光装置、露光方法、及びデバイス製造方法に関するものである。

液晶表示デバイスや半導体デバイスをフォトリソグラフィの手法で製造する場合に、マスク（レチクル）を露光光で照明することでパターンを感光基板に露光する露光装置が使用される。通常、マスクはマスクケースに収納されてライブラリと呼ばれる収納装置に複数収納されており、露光処理する際には、ライブラリに収納されている複数のマスクから特定のマスクが選択され、搬送装置（搬送手段）によりマスクケースから取り出されて所定の位置まで搬送される。下記特許文献１には、露光装置外部から搬送されたマスクケースをライブラリに搬送する技術の一例が開示されている。
特開平１０−１６３０９４号公報

上記特許文献１に開示されている技術は、マスクを収納したマスクケースを無人搬送車によって露光装置のチャンバ近傍まで搬送し、チャンバ内部に配置されたマスクケース搬送用アームによってライブラリに搬送する。そして、露光処理に使用するマスクをマスクケースから取り出す際には、マスクケース搬送用アームとは別のマスク搬送用アームによって取り出す構成である。

ところで、近年におけるマスクの大型化に伴い、そのマスクを収納するマスクケースも大型化している。特に液晶表示デバイス製造用マスクの大型化は顕著であり、そのようなマスクを収納したマスクケースの重量は数十キログラムに及ぶ場合がある。そのため、マスク搬送用アーム及びマスクケース搬送用アームのそれぞれも大型化する必要がある。ところが、上記従来技術のようにマスク搬送用アームとマスクケース搬送用アームとを別々に設けた構成では露光装置全体の大型化を招き、装置を設置するための大きなスペース（設置面積）を確保しなければならない等の不都合が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、マスク及びそのマスクを収納したマスクケースが大型化しても、省スペース化を実現しつつマスクやマスクケースをライブラリなどに円滑に搬送できる搬送手段を備えた露光装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、マスクケースに収納されたマスクを搬送する搬送装置において、前記マスクを保持して前記マスクケースから取り出す第１アームと、前記マスクが収納された前記マスクケースを保持するＵ字型の第２アームと、前記第１アームと前記第２アームとの間に設けられ、前記第１アームと前記第２アームとを相対移動させて、前記第１アームを前記第２アームのＵ字型の内側に配置し、または前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置する駆動機構と、を備える搬送装置が提供される。
本発明の第２の態様に従えば、マスクケースに収納されたマスクを搬送する搬送方法において、前記マスクを保持する第１アームをＵ字型の第２アームの内側に配置させ、前記マスクが収納された前記マスクケースを前記第２アームで保持して所定の収納部へ搬送することと、前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置させ、前記収納部に搬送された前記マスクケース内の前記マスクを前記第１アームで保持して該マスクケースから取り出すことと、を含む搬送方法が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、マスクステージに支持されたマスクのパターンを、基板ステージに支持された基板に露光する露光装置において、前記マスクステージに対し、マスクケースに収納された前記マスクの搬送を行う上述の第１の態様の搬送装置を備える露光装置が提供される。
本発明の第４の態様に従えば、マスクステージが支持するマスクのパターンを基板に露光する露光方法において、前記マスクステージに対し、上述の第２の態様の搬送方法によって、マスクケースに収納された前記マスクの搬送を行うことを含む露光方法が提供される。
本発明の第５の態様に従えば、上述の第３の態様の露光装置によって前記マスクのパターンを前記基板に露光することと、露光された前記基板を加工してデバイスを組み立てることと、を含むデバイス製造方法が提供される。

本発明によれば、省スペース化を実現しつつ大型のマスクあるいはマスクケースを円滑に搬送することができ、そのマスクを露光部に搬送して所望のデバイスパターンを基板に露光することができる。

以下、本発明の露光装置について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の露光装置の第１実施形態を示す概略構成図である。
図１において、露光装置ＥＸは、マスクＭのパターンを感光基板Ｐに露光する露光部Ｓと、露光部Ｓで用いるマスクＭを収納したマスクケースＣを保管する保管装置としてのライブラリＬＢと、マスクＭとマスクケースＣとのそれぞれを保持可能であるとともに、ライブラリＬＢに対して搬送可能な搬送系Ｈ１とを備えている。また、搬送系Ｈ１は、露光部ＳとライブラリＬＢとの間において、マスクケースＣから取り出したマスクＭを搬送可能となっている。そして、露光部Ｓ、ライブラリＬＢ、及び搬送系Ｈ１は、所定環境に設定された露光チャンバＣＨ１内部に収容されており、搬送系Ｈ１を含む露光装置ＥＸ全体の動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

ここで、以下の説明において、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と垂直な方向をＹ軸方向、Ｘ軸及びＹ軸方向に垂直な方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれθＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。

ライブラリＬＢは、マスクケースＣを収納可能な複数の収納部６５を有している。ライブラリＬＢにはマスクケースＣがＺ軸方向に複数積み重ねられるようにして配置されており、マスクケースＣにはマスクＭが１枚ずつ個別に収納される。

露光部Ｓは、パターンが形成されたマスクＭを支持するマスクステージＭＳＴと、露光処理対象である感光基板Ｐを支持する基板ステージＰＳＴと、マスクステージＭＳＴに支持されたマスクＭを露光光ＥＬで照明する照明光学系ＩＬと、露光光ＥＬで照明されたマスクＭのパターンを感光基板Ｐに投影露光する投影光学系ＰＬとを備えている。

搬送系Ｈ１は、ライブラリＬＢに対してマスクケースＣを搬送するとともに、ライブラリＬＢと露光部Ｓとの間でマスクＭを搬送するものであって、マスクＭとマスクケースＣとのそれぞれを保持可能なアーム部２０を備えている。

図２はアーム部２０の斜視図である。図２において、アーム部２０は、マスクＭを保持して搬送可能な第１アーム２５と、マスクケースＣを保持して搬送可能な第２アーム２６とを備えている。第１アーム２５と第２アーム２６とは一体で設けられている。第１アーム２５及び第２アーム２６のそれぞれはフォーク型ハンドであって、第２アーム２６は第１アーム２５より大きく、その第２アーム２６の内側に第１アーム２５が配置された構成となっている。第２アーム２６は、マスクケースＣに対して接近及び離間するようにＹ軸ガイド部２０Ｂに移動可能に支持されているとともに、マスクケース２の配列方向に沿うようにＺ軸ガイド部２０Ｃに移動可能に支持されており（図１参照）、複数のマスクケースＣのうち指定されたマスクケースＣにアクセス可能となっている。そして、第２アーム２６の移動に伴って第１アーム２５が一体的に移動可能となっている。

また、平面視Ｕ字型に形成されている第２アーム２６の内側面にはＹ軸方向に延びるガイド機構２７が形成されており、第１アーム２５と第２アーム２６との間には、第１アーム２５を第２アーム２６のガイド機構２７に沿って移動する駆動機構２８が設けられている。更に、駆動機構２８は第１アーム２５を第２アーム２６に対してＺ軸方向にも移動可能となっている。このように、第１アーム２５と第２アーム２６との間に設けられた移動機構（駆動手段）２８によって、第１アーム２５と第２アーム２６との相対的な位置関係が変更されるようになっている。つまり、第１アーム２５は第２アーム２６に対して相対的に移動可能であり、第１アーム２５及び第２アーム２６は、ライブラリＬＢの複数の収納部６５のそれぞれに対して互いに独立して接近及び離間可能に設けられている。そして、後述するように、アーム部２０の第１アーム２５は、ライブラリＬＢに配置されたマスクケースＣからマスクＭを取り出すようになっている。

図１に戻って、アーム部２０の第１アーム２５によってマスクケースＣから取り出されたマスクＭは、位置ＣＡ１においてキャリア２１に渡される。キャリア２１は位置ＣＡ１と位置ＣＡ２との間を移動可能である。位置ＣＡ２に移動したキャリア２１は、位置ＣＡ２においてマスクＭをロードアーム２２に渡す。ロードアーム２２は、キャリア２１から受け取ったマスクＭを露光部Ｓに設けられたマスクステージＭＳＴに搬入（ロード）する。そして、露光処理を終えたマスクＭはマスクステージＭＳＴからアンロードアーム２３によって搬出（アンロード）される。また、ロードアーム２２とマスクステージＭＳＴとの間の搬送経路途中には、マスクステージＭＳＴに対するマスクＭの大まかな位置合わせをするプリアライメント部４０が設けられている。プリアライメント部４０は、ＸＹ平面内において互いに独立して移動可能に設けられ、矩形状に形成されたマスクＭの各辺に当接可能な複数（図１では５つ）のピン部材４１を備えている。プリアライメント部４０では、マスクステージＭＳＴにロードされる前のマスクＭをピン部材４１で挟み込むことにより、マスクステージＭＳＴに対するマスクＭの大まかな位置合わせが行われる。

なお、マスクＭの搬送経路途中には、プリアライメント部４０の他に、例えばマスクＭに付着した異物（ゴミ）を光学的に検出する異物検出装置を設置することができる。

図３はマスクＭを示す図であって、図３（ａ）は上から見た平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面矢視図である。マスクＭは平面視矩形状のガラス基板によって形成されており、下面（所定面）３０の中央部にはクロム等の遮光性材料からなるパターン３１が設けられている。更にマスクＭは、パターン３１と対向する位置においてマスクＭの下面３０を覆うように設けられたペリクル３２と、ペリクル３２をマスクＭの下面３０に対して支持するペリクル枠３３とを有している。ペリクル３２はパターン３１に対する異物の付着防止や保護を目的として設けられ、例えばニトロセルロース等を主成分とする透光性の薄膜により形成されている。

図４はマスクケースＣを示す図である。図４において、マスクケースＣは、マスクＭを通過可能な開口部５１と、開口部５１を開閉する扉部材５２と、扉部材５２をマスクケースＣに対して回動可能に支持するヒンジ部５３とを備えている。ここで、図４（ａ）には扉部材５２によって開口部５１が閉じている状態が示されており、図４（ｂ）には開口部５１が開いている状態が示されている。扉部材５２は不図示のアクチュエータにより駆動されるようになっている。本実施形態において、開口部５１はマスクケースＣの−Ｙ側の側面に設けられている。そして、扉部材５２によって開口部５１を閉じることで、マスクケースＣは略密閉される。また、マスクケースＣのＸ軸方向に関して両側面のそれぞれには、側方に突出した耳部材５４、５４が設けられている。

図４（ｂ）に示すように、マスクケースＣの内部には、マスクＭの下面３０のうちパターン３１が形成されている以外の所定領域を支持する支持部材５５が設けられている。支持部材５５はマスクＭの下面３０のうちペリクル枠３３外側のＹ軸方向両側を支持するように２つ設けられている（図３参照）。ここで、支持部材５５のＸ軸方向における幅がペリクル枠３３より小さくなるように設けられている。そして、支持部材５５に支持されたマスクＭは、マスクケースＣ内部においてその板面方向とＸＹ平面とを略平行にした状態で配置されている。なお、支持部材５５の位置は、ペリクル枠３３やアーム部２０（第１アーム２５）の動作と干渉しないような位置であればよく、例えばペリクル枠３３外側のＸ軸方向両側を支持するようにしてもよい。

図５はライブラリＬＢを示す概略斜視図である。図５に示すように、ライブラリＬＢは、基台６０から直立する一対の支持カラム６１、６１を有している。支持カラム６１、６１の対向する面には、水平方向に並んだ複数のベアリングからなるマスクケース支持部６２が設けられている。マスクケース支持部６２は鉛直方向に複数段設けられている。また、マスクケース支持部６２の先端側（＋Ｙ側）には、マスクケース位置規制部６３が設けられている。そして、マスクケースＣの耳部材５４はライブラリＬＢのマスクケース支持部６２に支持されるようになっている。すなわち本実施形態では、鉛直方向（Ｚ軸方向）に複数段設けられたマスクケース支持部６２のそれぞれに対応して設けられているマスクケースＣを配置可能な空間部が、マスクケースＣを収納する収納部６５を構成している。

収納部６５にマスクケースＣを収納する際には、後述するように、マスクケースＣの下面を支持したアーム部２０の第２アーム２６が、−Ｙ側より収納部６５に対してマスクケースＣを挿入する。ベアリングからなるマスクケース支持部６２は、挿入されたマスクケースＣの耳部材５４を支持しつつ転動する。これにより、マスクケースＣの収納部６５に対する挿入動作が円滑に行われる。そして、挿入されたマスクケースＣの耳部材５４の先端部（＋Ｙ側端部）がマスクケース位置規制部６３に当接することで、マスクケースＣがライブラリＬＢ（収納部６５）に対して位置決めされる。

ここで、マスクケース位置規制部６３のうち−Ｙ側を向く面、すなわちマスクケースＣの耳部材５４と当接する面には、ライブラリＬＢの収納部６５にマスクケースＣが収納されているか否かを検出する有無センサ６４が設けられている。有無センサ６４は、マスクケースＣの耳部材５４と当接することにより、検出信号を制御装置ＣＯＮＴに出力するようになっている。制御装置ＣＯＮＴは、有無センサ６４の検出結果に基づいて、搬送系Ｈ１の動作を制御する。なお、有無センサ６４の設置位置としては、マスクケース位置規制部６３に限らず、収納部６５にマスクケースＣが収納されているか否かを検出可能な位置であれば任意の位置に取り付けることができる。一方、有無センサ６４をマスクケース位置規制部６３に取り付けることにより、収納部６５に収納されたマスクケースＣが所定の位置に位置決めされているか否かも検出することができる。

そして、図１に示すように、ライブラリＬＢの収納部６５に収納されたマスクケースＣの開口部５１に対向する位置に、マスクケースＣに収容されたマスクＭを取り出して搬送する搬送系Ｈ１の一部を構成するアーム部２０（第１アーム２５）が設けられている。アーム部２０の第１アーム２５は、上述したようにフォーク型ハンドであって２つの保持部２５Ａを有しており、開口部５１よりマスクケースＣ内部に進入し、マスクＭを保持してマスクケースＣより取り出すようになっている。

図６はライブラリＬＢ近傍の側断面図である。図６において、露光チャンバＣＨ１内部にはマスクケースＣを保管可能なライブラリＬＢが設けられている。なお図６では、ライブラリＬＢは簡略化して図示されている。露光チャンバＣＨ１には開口部７０が設けられており、開口部７０にはその開口部７０を開閉するシャッタ部７０Ａが設けられている。露光処理に用いられるマスクＭを収容したマスクケースＣは、不図示の無人搬送車により搬送された後、開口部７０を介して露光チャンバＣＨ１内部に搬送される。制御装置ＣＯＮＴは、マスクケースＣが露光チャンバＣＨ１内部に搬送されるときにはシャッタ部７０Ａを駆動して開口部７０を開け、マスクケースＣが搬送されていないときにはシャッタ部７０Ａを駆動して開口部７０を閉じる。

また、シャッタ部７０Ａにはインターロック機構が設けられている。インターロック機構は、搬送系Ｈ１の駆動中にシャッタ部７０Ａの動作を規制して開口部７０を閉じるようになっている。これにより、搬送系Ｈ１が駆動中に、例えば作業者が誤ってシャッタ部７０Ａを開けようとしても、シャッタ部７０Ａは開かないようになっている。

露光チャンバＣＨ１内部には、無人搬送車により露光チャンバＣＨ１内部に搬送されたマスクケースＣを載置する載置部１０が設けられている。載置部１０は、開口部７０近傍であってライブラリＬＢの下方に設けられている。無人搬送車は、マスクＭを収納したマスクケースＣを開口部７０を介して載置部１０に載置するようになっている。これにより、マスクケースＣは露光チャンバＣＨ１内部に設定された所定位置に置かれたことになる。また、載置部１０の上面（載置面）１０Ａには、載置されたマスクケースＣを位置決めするための位置決め機構を構成するピン部材１１が設けられている。また、載置部１０の上面１０Ａには凹部１０Ｂが形成されている（図１参照）。凹部１０Ｂは第２アーム２６より大きく且つマスクケースＣより小さく形成されており、第２アーム２６は凹部１０Ｂに配置可能となっているとともに、載置部１０に載置されたマスクケースＣは凹部１０Ｂに配置されないように（はまらないように）なっている。搬送系Ｈ１は、載置部１０に載置されたマスクケースＣを第２アーム２６で保持してライブラリＬＢの収納部６５に収納する。

図７は載置部１０の平面図である。図７に示すように、ピン部材１１は載置部１０の上面１０Ａに複数（ここでは４つ）設けられている。無人搬送車はアーム部材を有しており、アーム部材を駆動してマスクケースＣを載置部１０に載置するときに、マスクケースＣの側面をピン部材１１に当てるようにして載置することで、マスクケースＣは載置部１０の上面１０Ａにおいて所定の位置に位置決めされる。なお、ここではマスクケースＣの位置決め機構はピン部材１１により構成されているが、載置部１０を例えばリニアモータなどのアクチュエータを使ってＸＹ方向に移動可能に設けておき、マスクケースＣを載置部１０に載置した後、上記アクチュエータを駆動して載置部１０を移動することで、マスクケースＣを位置決めするようにしてもよい。

次に、マスクストッカなどの露光装置ＥＸ外部からライブラリＬＢまでマスクケースＣを搬送する手順について説明する。
マスクストッカよりマスクＭを収容したマスクケースＣが無人搬送車により露光チャンバＣＨ１の近傍まで搬送される。制御装置ＣＯＮＴは、無人搬送車に搬送されたマスクケースＣの露光チャンバＣＨ１に対する移動に伴って、シャッタ部７０Ａを駆動して開口部７０を開ける。無人搬送車はアーム部材を有しており、そのアーム部材を駆動して開口部７０を介してマスクケースＣを載置部１０に載置する。ここで、マスクケースＣが載置部１０に載置される前に、アーム部２０（第２アーム２６）は載置部１０の凹部１０Ｂに予め配置されている。載置部１０に載置されたマスクケースＣはピン部材１１に当たることで位置決めされる。

露光チャンバＣＨ１内部に搬送されたマスクケースＣは載置部１０に一旦保持される。これにより、マスクケースＣは露光チャンバＣＨ１内部に設定された所定位置に置かれたことになる。次いで、制御装置ＣＯＮＴは搬送系Ｈ１のアーム部２０を駆動し、載置部１０に載置されているマスクケースＣをアーム部２０の第２アーム２６で保持する。ここで、制御装置ＣＯＮＴは、第２アーム２６でマスクケースＣを保持する際に、駆動機構２８を駆動して第１アーム２５と第２アーム２６との相対的な位置関係を調整し、第１アーム２５がマスクケースＣに当たらないようにする。アーム部２０（第２アーム２６）は載置部１０の凹部１０Ｂに予め配置されているため、制御装置ＣＯＮＴはアーム部２０を上昇することで、アーム部２０の第２アーム２６でマスクケースＣの下面を支持して上昇させることができる。

なおここでは載置部１０の凹部１０Ｂにアーム部２０を予め配置しておくことで、載置部１０からアーム部２０（第２アーム２６）にマスクケースＣを渡しているが、例えば載置部１０の上面１０Ａに対して出没可能な昇降ピンを設け、昇降ピンでマスクケースＣを上昇させ、そのマスクケースＣの下側にアーム部２０を進入させることでアーム部２０にマスクケースＣを渡すようにしてもよく、載置部１０に一時的に載置されたマスクケースＣをアーム部２０に渡すことができれば任意の構成を採用することができる。

図８はアーム部２０の第２アーム２６でマスクケースＣの下面を支持している状態を示す斜視図である。図８に示すように、アーム２０がマスクケースＣを保持する際に、第１アーム２５は第２アーム２６に対して−Ｙ側に移動して位置関係を変更され、Ｕ字型の第２アーム２６の内側に配置される。

マスクケースＣを支持したアーム部２０（第２アーム２６）は、そのマスクケースＣをライブラリＬＢの収納部６５に搬送する。制御装置ＣＯＮＴは、ライブラリＬＢの有無センサ６４の検出結果に基づいて、アーム部２０の動作を制御し、ライブラリＬＢの複数の収納部６５うち、マスクケースＣが配置されていない収納部６５にマスクケースＣを搬送する。

そして、制御装置ＣＯＮＴはアーム部２０（第２アーム２６）の動作を制御して、マスクケースＣの耳部材５４が収納部６５の有無センサ６４に当たるように、つまり有無センサ６４が検出信号を出力するように、マスクケースＣを収納部６５に装填する。第２アーム２６は、重量の大きいマスクケースＣを搬送（昇降）可能な強度を有しているので、マスクケースＣをライブラリＬＢに円滑に搬送することができる。

そして、搬送系Ｈ１は、第１アーム２５を使ってマスクケースＣからマスクＭを取り出し、その取り出したマスクＭの搬送をライブラリＬＢと露光部Ｓとの間において行う。ライブラリＬＢの収納部６５に収納されたマスクケースＣからマスクＭを取り出して露光部Ｓまで搬送するために第１アーム２５でマスクＭを保持する際に、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構２８を駆動し、第１アーム２５と第２アーム２６との相対的な位置関係を変更する。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは駆動機構２８を駆動して、アーム部２０のうち第１アーム２５を第２アーム２６に対して＋Ｙ方向に移動する。

これにより、図９に示すように、第１アーム２５が第２アーム２６の先端側に突出するように配置され、第１アーム２５がマスクケースＣ内部に進入可能となる。そして、第１アーム２５がマスクケースＣ内部のマスクＭを保持して取り出す。

図１０はマスクケースＣよりマスクＭを取り出す動作を示す図である。
ここで、図１などを参照して説明したように、マスクケースＣはライブラリＬＢにおいてＺ軸方向に複数積み重ねられている。アーム部２０（第１アーム２５）はこれら複数のマスクケースＣに収納された複数のマスクＭのうちから露光処理に使うべき指定されたマスクＭを１つ選択し、このマスクＭを収納したマスクケースＣにアクセスする。

図１０（ａ）に示すように、マスクＭはマスクケースＣ内部において支持部材５５により下面３０のＹ軸方向両側をそれぞれ支持されている。そして、露光処理に使うべき指定されたマスクＭを収納したマスクケースＣに対してアーム部２０の第１アーム２５が接近する。第１アーム２５のマスクケースＣに対する接近に伴って扉部材５２が回動し、開口部５１が開けられる。第１アーム２５は開口部５１よりマスクケースＣ内部に進入し、マスクＭの下面３０のうちペリクル枠３３以外の位置、具体的には、マスクＭの下面３０のうちペリクル枠３３外側のＸ軸方向両側のそれぞれをその保持部２５Ａで保持し（図３参照）、このマスクＭを搬送する。このとき、第１アーム２５の保持部２５Ａにはチャック機構を構成する真空吸着孔が設けられており、連結された不図示の真空ポンプの駆動によりマスクＭの吸着保持及び保持解除が行われる。

なおこのとき、第１アーム２５の先端部に、扉部材５２が回動しているかどうか（開口部５１が開いているかどうか）を光学的に検出するセンサを取り付け、このセンサの検出結果に基づいて、第１アーム２５（アーム部２０）の動作を制御してもよい。これにより、例えばアーム部２０がマスクケースＣに接近しているにもかかわらず、開口部５１が開いていない場合には前記センサにより扉部材５２が検出されるので、この検出結果に基づいて、アーム部２０の動作を制御してアーム部２０のマスクケースＣに対する接近を停止することで、マスクケースＣ（扉部材５２）にアーム部２０が当たるといった不都合を回避できる。

アーム部２０の第１アーム２５はマスクＭを保持した後、図１０（ｂ）に示すように所定量上昇し、マスクＭと支持部材５５とを離す。このとき、少なくともペリクル枠３３が支持部材５５より高くなるように、アーム部２０（第１アーム２５）は上昇する。アーム部２０の第１アーム２５はマスクＭを上昇した後、図１０（ｃ）に示すように、−Ｙ方向に移動し、マスクＭをマスクケースＣより取り出す。そして、マスクＭを保持した第１アーム部２５がマスクケースＣより退避した後、扉部材５２が開口部５１を閉じる。

次に、ライブラリＬＢのマスクケースＣから取り出したマスクＭを露光部Ｓまで搬送する手順について図１を参照しながら説明する。
マスクＭをマスクケースＣから取り出したアーム部２０（第１アーム２５）は、−Ｙ方向に移動した後、そのままＺ軸方向の最上位置である位置ＣＡ１まで搬送し、この位置ＣＡ１においてマスクＭをキャリア２１に渡す。キャリア２１は、位置ＣＡ１と位置ＣＡ２との間をキャリアガイド部２１Ａに支持されつつ移動可能であるとともに、キャリアガイド部２１ＡとともにＺ軸方向に移動可能である。つまり、キャリア２１は図１中、Ｘ軸及びＺ軸方向に移動可能に設けられている。キャリア２１は下面に真空吸着孔を有しており、連結された不図示の真空ポンプのＯＮ・ＯＦＦによってマスクＭを吸着保持及び保持解除可能となっている。キャリア２１は、位置ＣＡ１においてアーム部２０からマスクＭを受け取った後、位置ＣＡ２まで搬送する。

ロードアーム２２及びアンロードアーム２３は、図１中、Ｙ軸及びＺ軸方向に移動可能である。ロードアーム２２とアンロードアーム２３とは、位置ＣＡ２とマスクステージＭＳＴとの間をＹ軸方向に個別に移動可能であるとともに、Ｚ軸方向についてはＺ軸ガイド部２２Ａに支持されつつ一体で移動可能となっている。これらロードアーム２２及びアンロードアーム２３は、アーム部２０同様、マスクＭを保持する真空吸着孔を有しており、連結された真空ポンプのＯＮ・ＯＦＦによってマスクＭの吸着保持及び保持解除を行う。ロードアーム２２は、位置ＣＡ２において露光処理に使用するマスクＭをキャリア２１から受け取る。

ロードアーム２２と露光部ＳのマスクステージＭＳＴとの間のマスクＭの搬送経路途中には、マスクステージＭＳＴに対するマスクＭの大まかな位置合わせをするプリアライメント部４０が設けられており、マスクＭはプリアライメント部４０においてプリアライメントされた後、ロードアーム２２により露光部ＳのマスクステージＭＳＴにロードされる。そして、マスクステージＭＳＴに支持されたマスクＭを照明光学系ＩＬにより露光光ＥＬで照明することで、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板ＰにマスクＭのパタターンが投影光学系ＰＬを介して露光される。

露光部Ｓにおいて露光処理を終えたマスクＭはアンロードアーム２３によりマスクステージＭＳＴからアンロードされ、位置ＣＡ２まで搬送される。位置ＣＡ２に搬送されたマスクＭは、この位置ＣＡ２に待機しているキャリア２１に渡され、このキャリア２１によって位置ＣＡ１に搬送される。そして、位置ＣＡ１に搬送されたマスクＭは、位置ＣＡ１に待機していたアーム部２０の第１アーム２５に渡され、この第１アーム２５によって指定されたマスクケースＣに収納される。第１アーム２５がマスクＭをマスクケースＣに戻す際には、図９に示す状態となるように、第１アーム２５が第２アーム２６に対して＋Ｙ方向に移動する。また、アーム部２０がマスクＭをマスクケースＣに戻すときにおいて、制御装置ＣＯＮＴは、有無センサの検出結果に基づいて、収納部６５にマスクケースＣがあるかどうかを判別し、収納部６５にマスクケースＣがあると判断したとき、そのマスクケースＣにアーム部２０を使ってマスクＭを戻すといった制御を行うことが可能である。

なお、露光処理を終えたマスクＭをライブラリＬＢのマスクケースＣに戻す場合、搬送系Ｈ１を使わずに別系統の搬送機構を使って搬送するようにしてもよい。また、このマスクＭをライブラリＬＢのマスクケースＣに戻さずに別の収納装置に収納してもよい。

露光処理を終えたマスクＭが収納されたマスクケースＣは、搬送系Ｈ１を構成するアーム部２０の第２アーム２６によって載置部１０に搬送される。アーム部２０がマスクケースＣをライブラリＬＢの収納部６５から載置部１０まで戻す際には、図８に示す状態となるように、第１アーム２５が−Ｙ方向に移動する。アーム部２０（第２アーム２６）がマスクケースＣを載置部１０に載置した後、無人搬送車のアーム部材が、開口部７０を介して載置部１０に載置されているマスクケースＣを保持し、露光チャンバＣＨ１より搬出する。

以上説明したように、マスクＭを保持して搬送可能な第１アーム２５と、マスクケースＣを保持して搬送可能な第２アーム２６とを一体化したアーム部２０を設けたので、マスク搬送用アーム及びマスクケース搬送用アームを別々に設ける必要が無くなる。したがって、搬送系の小型化、ひいては露光装置ＥＸ全体の省スペース化を実現することができる。そして、第１アーム２５と第２アーム２６とは相対的な位置関係を変更可能であるため、無人搬送車によって露光装置ＥＸまで搬送された大型のマスクケースＣを第２アーム２６を使ってライブラリＬＢまで円滑に搬送することができるとともに、第１アーム２５を使ってマスクＭをライブラリＬＢに配置されているマスクケースＣに対して円滑に出し入れすることができる。そして、マスクケースＣを所定位置（載置部１０）にセットして自動的に露光チャンバＣＨ１内部のライブラリＬＢに搬送することができ、搬送動作を円滑に行うことができる。

なお本実施形態において、第１アーム２５及び第２アーム２６のそれぞれに、保持したマスクＭあるいはマスクケースＣを位置決めする位置決め部材（位置決めピン）を設けるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、マスクケースＣは載置部１０とライブラリＬＢとの間をアーム部２０（第２アーム２６）によって搬送されるように説明したが、露光チャンバＣＨ１外部から無人搬送車などによって搬送されたマスクケースＣは、例えばライブラリＬＢの複数の収納部６５のうちの所定の収納部６５（例えば最下段の収納部６５）に一時的に配置されるようにしてもよい。そして、アーム部２０（第２アーム２６）は、その所定の収納部６５と、複数の収納部６５のうちマスクケースＣが収納されるべき他の収納部６５との間を搬送する。

以下、本発明の第２実施形態について図１１及び図１２を参照しながら説明する。ここで、以下に説明の説明において、上述した第１実施形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付し、その説明を簡略もしくは省略する。
本実施形態の特徴的な部分は、ライブラリＬＢにマスクケースＣを搬送して設置する搬送系（搬送アーム）Ｈ２と、ライブラリＬＢのマスクケースＣから露光部ＳにマスクＭを搬送する搬送系（搬送アーム）Ｈ１とが別々に設けられている点にある。そして、ライブラリＬＢにマスクケースＣを搬送して設置するマスクケース搬送系Ｈ２は、露光部Ｓを収納する露光チャンバＣＨ１外部に設けられており、露光チャンバＣＨ１とは別の搬送チャンバＣＨ２に収容されている。マスクケース搬送系Ｈ２は搬送チャンバＣＨ２内部に収容されてユニット化されており、マスクケース搬送系Ｈ２及び搬送チャンバＣＨ２を含んで搬送ユニットＵが構成されている。搬送ユニットＵは、露光チャンバＣＨ１の外部に配置されてその露光チャンバＣＨ１に接続されており、マスクケース搬送系Ｈ２は、露光チャンバＣＨ１に収納されたライブラリＬＢに対向するように設けられている。

なお、本実施形態において、露光チャンバＣＨ１内部に設けられている搬送系Ｈ１を構成するアーム部２０はマスクＭのみを保持可能に設けられており、マスクケースＣを保持しない。つまり、本実施形態に係るアーム部２０は、マスクケースＣからマスクＭを取り出すとともにマスクケースＣにマスクＭを入れることに使用される。

図１２は本実施形態に係るライブラリＬＢ近傍の側断面図である。図１２に示すように、露光チャンバＣＨ１内部にはライブラリＬＢ及び搬送系Ｈ１のアーム部２０が収容され、露光チャンバＣＨ１にはマスクケース搬送系Ｈ２を有する搬送ユニットＵが接続されている。露光チャンバＣＨ１の側面には開口部７０が形成され、その開口部７０に接続するように、搬送チャンバＣＨ２の側面には開口部７１が形成されている。そして、開口部７０と開口部７１とが接続されており、露光チャンバＣＨ１の内部空間と搬送チャンバＣＨ２の内部空間とが連通している。また、搬送チャンバＣＨ２のうち開口部７１が形成されている以外の側面には開口部７２が形成されており、その開口部７２には開口部７２を開閉するシャッタ部７２Ａが設けられている。露光処理に用いられるマスクＭを収容したマスクケースＣは、不図示の無人搬送車により搬送された後、開口部７２を介して搬送ユニットＵの搬送チャンバＣＨ２内部に搬送される。制御装置ＣＯＮＴは、マスクケースＣが搬送チャンバＣＨ２内部に搬送されるときにはシャッタ部７２Ａを駆動して開口部７２を開け、マスクケースＣが搬送されていないときにはシャッタ部７２Ａを駆動して開口部７２を閉じる。

また、シャッタ部７２Ａにはインターロック機構が設けられている。インターロック機構は、マスクケース搬送系Ｈ２の駆動中にシャッタ部７２Ａの動作を規制して開口部７２を閉じるようになっている。これにより、マスクケース搬送系Ｈ２が駆動中に、例えば作業者が誤ってシャッタ部７２Ａを開けようとしても、シャッタ部７２Ａは開かないようになっている。

搬送チャンバＣＨ２内部には、無人搬送車により搬送チャンバＣＨ２内部に搬送されたマスクケースＣが載置される載置部１０が設けられている。載置部１０は搬送チャンバＣＨ２の底部に設けられており、無人搬送車はマスクケースＣを開口部７２を介して載置部１０に載置するようになっている。また、載置部１０の上面（載置面）１０Ａには、載置されたマスクケースＣを位置決めするための位置決め機構を構成するピン部材１１が設けられている。また、載置部１０の上面１０Ａには凹部１０Ｂが形成されている。凹部１０Ｂは、マスクケース搬送系Ｈ２のアーム部１より大きく且つマスクケースＣより小さく形成されており、アーム部１は凹部１０Ｂに配置可能となっているとともに、載置部１０に載置されたマスクケースＣは凹部１０Ｂに配置されないように（はまらないように）なっている。

なお、図１２においては便宜上、開口部７２及びシャッタ部７２Ａは搬送チャンバＣＨ２の＋Ｙ側の側面に設けられているように図示されているが、無人搬送車が載置部１０にマスクケースＣを搬送するときにマスクケース搬送系Ｈ２と干渉しないように、実際には、図１１に示すように、開口部７２及びシャッタ部７２Ａは搬送チャンバＣＨ２の例えば−Ｘ側の側面に設けられていることが好ましい。

マスクケース搬送系Ｈ２は、マスクケースＣを支持可能なアーム部１と、アーム部１をＺ軸方向に移動するＺ移動機構２と、アーム部１をＹ軸方向に移動するＹ移動機構３とを備えている。なおアーム部１は移動機構によりＸ軸方向及びθＺ方向にも移動可能となっている。アーム部１はフォーク型ハンド（図１１参照）であって、マスクケースＣの下面を支持して移動する。アーム部１は、例えば数十キログラムの重量を有する大型のマスクケースＣを支持可能な程度の強度を有している。Ｚ移動機構２は、例えばボールねじとガイド部とを組み合わせた機構を有し、アーム部１を少なくとも２箇所で支持する。そのため、大型のマスクケースＣを支持したアーム部１を円滑に上下動することができる。

搬送チャンバＣＨ２の下部には移動機構４が設けられている。搬送チャンバＣＨ２に収容されているマスクケース搬送系Ｈ２及び載置部１０を含んで構成されている搬送ユニットＵは、移動機構４により移動可能に支持されている。

次に、マスクストッカなどの露光装置ＥＸ外部からライブラリＬＢまでマスクケースＣを搬送する手順について説明する。
マスクストッカよりマスクＭを収容したマスクケースＣが無人搬送車により搬送ユニットＵの近傍まで搬送される。制御装置ＣＯＮＴは、無人搬送車に搬送されたマスクケースＣの搬送ユニットＵに対する移動に伴って、シャッタ部７２Ａを駆動して開口部７２を開ける。無人搬送車はアーム部材を有しており、そのアーム部材を駆動して開口部７２を介してマスクケースＣを載置部１０に載置する。ここで、マスクケースＣが載置部１０に載置される前に、アーム部１は載置部１０の凹部１０Ｂに予め配置されている。載置部１０に載置されたマスクケースＣはピン部材１１に当たることで位置決めされる。

搬送ユニットＵの搬送チャンバＣＨ２内部に搬送されたマスクケースＣは載置部１０に一旦保持される。これにより、マスクケースＣは搬送チャンバＣＨ２内部に設定された所定位置に置かれたことになる。次いで、制御装置ＣＯＮＴはマスクケース搬送系Ｈ２のアーム部１を駆動し、載置部１０に載置されているマスクケースＣをアーム部１で支持する。アーム部１は載置部１０の凹部１０Ｂに予め配置されているため、制御装置ＣＯＮＴはアーム部１を上昇することで、アーム部１でマスクケースＣの下面を支持して上昇させることができる。

載置部１０よりマスクケースＣを渡されたアーム部１は、開口部７１、７０を介してそのマスクケースＣをライブラリＬＢの収納部６５に搬送する。制御装置ＣＯＮＴは、ライブラリＬＢの有無センサ６４の検出結果に基づいて、アーム部１の動作を制御し、ライブラリＬＢの複数の収納部６５うち、マスクケースＣが配置されていない収納部６５にマスクケースＣを搬送する。そして、制御装置ＣＯＮＴはアーム部１の動作を制御して、マスクケースＣの耳部材５４が収納部６５の有無センサ６４に当たるように、つまり有無センサ６４が検出信号を出力するように、マスクケースＣを収納部６５に装填する。マスクケース搬送系Ｈ２は、重量の大きいマスクケースＣを搬送（昇降）可能な強度及び駆動力を有しているので、マスクケースＣをライブラリＬＢに円滑に搬送することができる。

なお本実施形態では、マスクケースＣはライブラリＬＢの収納部６５に対して＋Ｙ側より装填される構成であるため、ライブラリＬＢの配置も、図５に示した状態に対してＹ軸方向に関して反転している。つまり、マスクケース位置規制部６３及び有無センサ６４は支持カラム６１、６１の−Ｙ側に設けられている。

なお、開口部７０や開口部７１にシャッタ部を設け、マスクケースＣを露光チャンバＣＨ１と搬送チャンバＣＨ２との間で搬送している状態のときには開口部７０、７１を開けておき、マスクケースＣを搬送していない状態のときには前記シャッタ部を使って開口部７０、７１を閉じるようにしてもよい。こうすることにより、搬送チャンバＣＨ２内部の気体が露光チャンバＣＨ１に流入するのを抑えることができるため、仮に搬送チャンバＣＨ２内部の気体が汚染されている場合であっても、その汚染された気体が露光部Ｓ側に流入する不都合を防止できる。

そして、ライブラリＬＢのマスクケースＣからマスクＭを取り出す際には、露光チャンバＣＨ１内部に設けられているアーム部２０が、図１０を参照して説明した手順と同様の手順でマスクＭをマスクケースＣから取り出す。マスクＭをマスクケースＣから取り出したアーム部２０は、−Ｙ方向に移動した後、そのままＺ軸方向の最上位置である位置ＣＡ１まで搬送し、この位置ＣＡ１においてマスクＭをキャリア２１に渡す。キャリア２１は、位置ＣＡ１においてアーム部２０からマスクＭを受け取った後、位置ＣＡ２まで搬送する。ロードアーム２２は、位置ＣＡ２において露光処理に使用するマスクＭをキャリア２１から受け取る。マスクＭはプリアライメント部４０においてプリアライメントされた後、ロードアーム２２により露光部ＳのマスクステージＭＳＴにロードされる。そして、マスクステージＭＳＴに支持されたマスクＭを照明光学系ＩＬにより露光光ＥＬで照明することで、基板ステージＰＳＴに支持されている感光基板ＰにマスクＭのパタターンが投影光学系ＰＬを介して露光される。

露光部Ｓにおいて露光処理を終えたマスクＭはアンロードアーム２３によりマスクステージＭＳＴからアンロードされ、位置ＣＡ２まで搬送される。位置ＣＡ２に搬送されたマスクＭは、この位置ＣＡ２に待機しているキャリア２１に渡され、このキャリア２１によって位置ＣＡ１に搬送される。そして、位置ＣＡ１に搬送されたマスクＭは、位置ＣＡ１に待機していたアーム部２０に渡され、このアーム部２０によって指定されたマスクケースＣに収納される。アーム部２０がマスクＭをマスクケースＣに戻すときにおいて、制御装置ＣＯＮＴは、有無センサの検出結果に基づいて、収納部６５にマスクケースＣがあるかどうかを判別し、収納部６５にマスクケースＣがあると判断したとき、そのマスクケースＣにアーム部２０を使ってマスクＭを戻すといった制御を行うことが可能である。

露光処理を終えたマスクＭが収納されたマスクケースＣは、マスクケース搬送系Ｈ２のアーム部１によって載置部１０に搬送される。アーム部１がマスクケースＣを載置部１０に載置した後、無人搬送車のアーム部材が、開口部７２を介して載置部１０に載置されているマスクケースＣを保持し、搬送ユニットＵの搬送チャンバＣＨ２より搬出する。

以上説明したように、露光チャンバＣＨ１内部に設けられた搬送系Ｈ１に加えて、露光チャンバＣＨ１外部に、大型のマスクケースＣを搬送可能な専用のマスクケース搬送系Ｈ２を備えた搬送ユニットＵを設けることにより、無人搬送車によって載置部１０に置かれたマスクケースＣが大型である場合であっても、そのマスクケースＣをマスクケース搬送系Ｈ２によってライブラリＬＢまで円滑に搬送することができる。そして、マスクケースＣを所定位置（載置部１０）にセットして自動的にマスクケース搬送系Ｈ２で露光チャンバＣＨ１内部のライブラリＬＢに搬送することができ、搬送動作を円滑に行うことができる。

また、マスクケースＣをライブラリＬＢに搬送する搬送系をユニット化したことにより、従来の露光装置ＥＸにその搬送ユニットＵを接続するだけで、大型のマスクケースＣの搬送に対応することができる。また、搬送系をユニット化することで、例えば露光装置製造工場からデバイス製造工場まで露光装置を搬送する際にもユニット毎に搬送することができ、搬送系を含む露光装置全体が大型化したとしても、輸送を容易に行うことができる。また、搬送ユニットＵに移動機構４０を設けたので、輸送を更に容易に行うことができる。また、メンテナンスを行う場合にも、例えば搬送ユニットのみを分割してメンテナンス場所（場合によっては露光装置製造工場）まで容易に搬送（輸送）することができる。

なお本実施形態においては、露光チャンバＣＨ１内部の搬送系Ｈ１のアーム部２０は、マスクＭを保持して搬送可能であって、マスクケースＣを保持しない（保持不能である）構成であるが、アーム部２０を、上記第１実施形態のような第１アームと第２アームとを一体化したもので構成してもよい。更には、搬送チャンバＣＨ２内部のマスクケース搬送系Ｈ２のアーム部１を、第１アーム及び第２アームで構成してもよい。

次に、図１３を参照しながら本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態の特徴的な部分は、露光チャンバＣＨ１の開口部７０に対して無人搬送車ＡＧＶが接続され、搬送系Ｈ１のアーム部２０が、無人搬送車ＡＧＶ内のマスクケースＣからマスクＭのみを取り出す点にある。
図１３において、無人搬送車ＡＧＶはチャンバ部８０を有しており、移動機構８１によって移動可能である。無人搬送車ＡＧＶはそのチャンバ部８０の内部空間にマスクケースＣを収容した状態で搬送可能である。チャンバ部８０には、露光チャンバＣＨ１の開口部７０に接続可能な開口部８２が形成されている。なお図１３には不図示であるが、開口部７０、８２のそれぞれには、その開口部７０、８２を開閉するシャッタ部が設けられている。

本実施形態において、露光チャンバＣＨ１内部にはマスクケースＣを収容するライブラリＬＢは設けられておらず、マスクＭを直接収納して保管可能な複数の棚（収納部）９１を有するマスクライブラリとしての棚部材９０が設けられている。棚９１の内部のそれぞれには、マスクＭの下面３０のうちパターン３１が形成されている以外の所定領域を支持する支持部材が設けられている。この支持部材は、マスクケースＣ内部に設けられている支持部材５５と同等の構成を有し、マスクＭの下面３０のうちペリクル枠３３外側のＹ軸方向両側を支持するように２つ設けられている。

次に、無人搬送車ＡＧＶ及び搬送系Ｈ１のアーム部２０の動作について説明する。
マスクストッカよりマスクＭを収容したマスクケースＣが無人搬送車ＡＧＶにより露光チャンバＣＨ１の近傍まで搬送される。無人搬送車ＡＧＶが露光チャンバＣＨ１の開口部７０近傍まで移動した後、開口部８２及び開口部７０のそれぞれに設けられている不図示のシャッタ部が駆動し、開口部７０、８２が開けられるとともに、それら開口部７０、８２どうしが接続され、図１３に示す状態となる。

次いで、制御装置ＣＯＮＴはアーム部２０を駆動して、開口部７０、８２を介して無人搬送車ＡＧＶのチャンバ部８０内部に収容されているマスクケースＣにアクセスさせる。アーム部２０のマスクケースＣに対する接近に伴ってマスクケースＣの扉部５２が開けられ、マスクケース２０はマスクケースＣ内部に進入し、マスクＭを保持する。マスクＭを保持したアーム部２０はマスクＭをマスクケースＣから取り出し、開口部８２、７０を介してそのマスクＭを露光チャンバＣＨ１内部に搬送する（図１３中、矢印ｙ１参照）。更にアーム部２０は、保持したマスクＭを棚部材９０の複数の棚９１のうち所定の棚９１に搬送する（図１３中、矢印ｙ２、ｙ３参照）。そして、この動作を繰り返すことにより、露光処理に使用される複数のマスクＭが棚部材９０の複数の棚９１のそれぞれに収納される。

複数の棚９１のそれぞれにマスクＭが収納された後、制御装置ＣＯＮＴは、棚９１に収納されている複数のマスクＭのうち露光処理に使用すべきマスクＭを選択し、アーム部２０を使って棚９１から取り出す。アーム部２０によって棚９１から取り出されたマスクＭはキャリア２１及びロードアーム２２を介してマスクステージＭＳＴにロードされる。また、露光処理を終えたマスクＭは、アンロードアーム２３及びキャリア２１を介してアーム部２０に渡された後、そのアーム部２０によって空いている棚９１に収納される。そして、露光処理を終え、棚９１に所定期間保管されたマスクＭはアーム部２０によって棚９１より取り出された後、露光チャンバＣＨ１に接続された無人搬送車ＡＧＶに開口部７０、８２を介して搬送される。無人搬送車ＡＧＶのチャンバ部８０内部には空のマスクケースＣが収容されており、アーム部２０は露光処理を終えたマスクＭをその空のマスクケースＣに収容する。

この場合において、棚９１のそれぞれに、マスクＭが収納されているか否かを検出する有無センサを設け、有無センサの検出結果に基づいて、アーム部２０の駆動が制御される構成であってもよい。

なお本実施形態においては、アーム部２０はマスクＭを無人搬送車ＡＧＶと棚部材９０との間で搬送するが、棚部材９０とは別に、マスクＭを載置可能な載置部を露光チャンバＣＨ１内部に設け、その載置部にマスクＭを一時的に載置した後、その載置部と棚部材９０との間で搬送するようにしてもよい。

第３実施形態に係る構成においては、搬送系Ｈ１のアーム部２０が、マスクＭを無人搬送車ＡＧＶより棚９１まで搬送するので、マスクケースＣを搬送する場合に比べてアーム部２０の強度を比較的小さくした構成でもよいため、装置（アーム部）のコスト上昇を抑えることができる。また、上記第１、第２実施形態では、露光チャンバＣＨ１内部に大型のマスクケースＣを収容する構成であるが、本実施形態においては、棚部材９０にマスクＭを直接収納する構成であるので、棚部材９０全体の大きさをコンパクト化できる。

図１４は本発明の第４実施形態を示す図である。本実施形態の特徴的な部分は、露光チャンバＣＨ１に接続された搬送ユニットＵの内部に、マスクケースＣを一時的に保管するバッファ部ＢＦを設けた点にある。
図１４において、搬送ユニットＵの搬送チャンバＣＨ２内部には、マスクケースＣを一時保管するバッファ部ＢＦが設けられている。バッファ部ＢＦはライブラリＬＢと同等の構成を有し、マスクケースＣを収納可能な複数の収納部を有している。

マスクストッカよりマスクＭを収容したマスクケースＣが無人搬送車により搬送チャンバＣＨ２の近傍まで搬送される。無人搬送車が搬送チャンバＣＨ２の開口部（図１４では不図示）を介して載置部１０にマスクケースＣを載置する。制御装置ＣＯＮＴは、載置部１０に載置されたマスクケースＣに収容されているマスクＭに関する情報に基づいて、そのマスクケースＣを露光チャンバＣＨ１内部のライブラリＬＢ及び搬送チャンバＣＨ２内部のバッファ部ＢＦのいずれか一方に搬送する。例えば、量産される大ロットのデバイスを製造するためのマスクＭを収納したマスクケースＣであれば、そのマスクケースＣはライブラリＬＢに搬送され、小ロットのデバイスを製造するためのマスクＭや直ぐには使用しないマスクＭを収納したマスクケースＣであれば、そのマスクケースＣはバッファ部ＢＦに搬送される。

あるいは、先のロットのデバイスを製造するためのマスクＭを収納したマスクケースＣであれば、そのマスクケースＣはライブラリＬＢに搬送され、次のロットのデバイスを製造するためのマスクＭを収納したマスクケースＣであれば、そのマスクケースＣはバッファ部ＢＦに搬送される。以下の説明では、ライブラリＬＢには先のロット用のマスクＭを収納したマスクケースＣが収納され、バッファ部ＢＦには次のロット用のマスクＭを収納したマスクケースＣが収納されるものとする。

そして、ライブラリＬＢ及びバッファ部ＢＦのそれぞれに複数のマスクケースＣが収納された後、制御装置ＣＯＮＴは、露光処理に使用すべきマスクＭをライブラリＬＢに収納されているマスクケースＣから搬送系Ｈ１（アーム部２０）を使って取り出し、露光部ＳのマスクステージＭＳＴに搬送する。そして、露光処理を終えたマスクＭは搬送系Ｈ１によってマスクケースＣに戻される。露光処理を終えたマスクＭを搬送系Ｈ１を使ってマスクケースＣに戻した後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送系Ｈ１を使って、別のマスクケースＣに収納されている別のマスクＭをマスクステージＭＳＴまで搬送し、露光処理する。

露光部Ｓにおいて別のマスクＭを使って露光処理が行われている間、マスクケース搬送系Ｈ２は、露光処理を終えたマスクＭを収納しているマスクケースＣをライブラリＬＢより搬出し、例えば載置部１０に載置する。次いで、マスクケース搬送系Ｈ２は、次のロット用のマスクＭを収納したマスクケースＣをバッファ部ＢＦより搬出し、ライブラリＬＢの空いている収納部６５に収納する。そして、制御装置ＣＯＮＴは、載置部１０に載置されているマスクケースＣを、例えばバッファ部ＢＦのうち空いている収納部にマスクケース搬送系Ｈ２を使って収納したり、搬送ユニットＵの外部に搬出して無人搬送車に渡したりする。

第４実施形態においては、搬送ユニットＵにマスクケースＣを一時的に保管するバッファ部ＢＦを設けたので、露光部Ｓで露光処理中においても、マスクＭ（マスクケースＣ）をライブラリＬＢに対して円滑に交換することができ、マスクケースＣの搬送形態に自由度を持たせることができる。

なお本実施形態において、バッファ部ＢＦに収納されているマスクケースＣからマスクＭのみを取り出し、そのマスクＭを露光チャンバＣＨ１内部のライブラリ（棚部材）に搬送するようにしてもよい。

なお、バッファ部ＢＦの各収納部にも、マスクケースＣが収納されているか否かを検出する有無センサを設け、有無センサの検出結果に基づいて、マスクケース搬送系Ｈ２の動作が制御されるようにしてもよい。

図１５に示すように、バッファ部ＢＦを搬送ユニットＵ（搬送チャンバＣＨ２）に対して分離可能に設けてもよい。図１５において、バッファ部ＢＦは、移動機構９１を有するチャンバ部９０内部に設けられている。移動機構９１によりバッファ部ＢＦを収容したチャンバ部９０は搬送ユニットＵより分離して移動可能である。チャンバ部９０には、搬送チャンバＣＨ２の開口部７５と接続される開口部９２が設けられている。なお、開口部９２、７５には、これら開口部９２、７５を開閉するシャッタ部が設けられている。そして、マスクケース搬送系Ｈ２は開口部７５、９２を介して搬送チャンバＣＨ２とチャンバ部９０との間でマスクケースＣを搬送可能である。

バッファ部ＢＦを搬送ユニットＵに対して分離可能としたことにより、無人搬送車を用いることなく、例えば１つのロット分の複数のマスクＭ（マスクケースＣ）を一括して搬送することができる。

上記各実施形態において、露光処理対象である感光基板Ｐとしては、液晶表示デバイス用のガラス基板、半導体デバイス用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハが適用される。

露光装置ＥＸとしては、マスクＭと感光基板Ｐとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置や、マスクＭと感光基板Ｐとを静止した状態でマスクＭのパターンを露光し、感光基板Ｐを順次ステップ移動するステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置（ステッパ）に適用することができる。

露光装置ＥＸの種類としては、感光基板Ｐに液晶表示デバイスパターンを露光する液晶表示デバイス製造用の露光装置に限られず、ウエハに半導体デバイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいはレチクルなどを製造するための露光装置などにも広く適用できる。

露光光ＥＬの光源として、超高圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、ｈ線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、ＫｒＦエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザ（１９３ｎｍ）、Ｆ_２レーザ（１５７ｎｍ）を使うことができる。

投影光学系ＰＬの倍率は、等倍系のみならず縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過する材料を用い、Ｆ_２レーザやＸ線を用いる場合は反射屈折系または屈折系の光学系にする。また、投影光学系ＰＬを用いることなく、マスクＭと感光基板Ｐとを密接させてマスクＭのパターンを露光するプロキシミティ露光装置にも適用可能である。

マスクステージＭＳＴや基板ステージＰＳＴにリニアモータを用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型およびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮上型のどちらを用いてもよい。また、プレートホルダやマスクステージは、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

マスクステージＭＳＴや基板ステージＰＳＴの駆動機構としては、二次元に磁石を配置した磁石ユニット（永久磁石）と、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向させ電磁力により駆動する平面モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機子ユニットとのいずれか一方をマスクステージＭＳＴや基板ステージＰＳＴに接続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方をマスクステージＭＳＴや基板ステージＰＳＴの移動面側（ベース）に設ければよい。

基板ステージＰＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明はこのような構造を備えた露光装置においても適用可能である。マスクステージＭＳＴの移動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/416,558）に記載されているように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明はこのような構造を備えた露光装置においても適用可能である。

本願実施形態の露光装置ＥＸは、本願特許請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。

液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデバイスは、図１６に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップに基づいたマスクＭ（レチクル）を製作するステップ２０２、デバイスの基材である基板（ウエハ、ガラスプレート）を製造するステップ２０３、前述した実施形態の露光装置ＥＸによりマスクＭのパターンを基板Ｐに露光する基板処理ステップ２０４、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）２０５、検査ステップ２０６等を経て製造される。

本発明の露光装置の第１実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係るアーム部の一実施形態を示す斜視図である。 マスクの一実施形態を示す図である。 マスクケースの一実施形態を示す斜視図である。 ライブラリの一実施形態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る要部を示す断面図である。 載置部の平面図である。 本発明に係るアーム部の動作を示す図である。 本発明に係るアーム部の動作を示す図である。 マスクケースからマスクを取り出すときの動作を示す図である。 本発明の露光装置の第２実施形態を示す概略斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る要部を示す断面図である。 本発明の第３実施形態に係る要部を示す断面図である。 本発明の第４実施形態に係る要部を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る要部を示す断面図である。 半導体デバイスの製造工程の一例を示すフローチャート図である。

符号の説明

２０…アーム部（搬送手段）、２５…第１アーム、２６…第２アーム、
２８…駆動機構（駆動手段）、９０…棚部材（ライブラリ）、ＢＦ…バッファ部、
Ｃ…マスクケース、ＣＨ１…露光チャンバ、ＣＨ２…搬送チャンバ、
ＣＯＮＴ…制御装置、ＥＸ…露光装置、Ｈ１…搬送系、Ｈ２…マスクケース搬送系、
ＬＢ…ライブラリ、Ｍ…マスク、Ｐ…感光基板（基板）、Ｓ…露光部

Claims (17)

1. マスクケースに収納されたマスクを搬送する搬送装置において、
   前記マスクを保持して前記マスクケースから取り出す第１アームと、
   前記マスクが収納された前記マスクケースを保持するＵ字型の第２アームと、
   前記第１アームと前記第２アームとの間に設けられ、前記第１アームと前記第２アームとを相対移動させて、前記第１アームを前記第２アームのＵ字型の内側に配置し、または前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置する駆動機構と、
   を備える搬送装置。
2. 前記第２アームは、該第２アームのＵ字型の内側面に形成されたガイド機構を有し、
   前記駆動機構は、前記ガイド機構に沿って移動して前記第１アームを前記第２アームに対して相対移動させる請求項１記載の搬送装置。
3. 前記駆動機構を駆動して前記第１アームを前記第２アームのＵ字型の内側に配置させ、前記マスクが収納された前記マスクケースを前記第２アームで保持する制御を行う制御装置を備える請求項１又は２記載の搬送装置。
4. 前記制御装置は、前記駆動機構を駆動して前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置させ、前記第１アームで前記マスクを保持する制御を行う請求項３記載の搬送装置。
5. 前記駆動機構を駆動して前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置させ、前記第１アームで前記マスクを保持する制御を行う制御装置を備える請求項１又は２記載の搬送装置。
6. 前記第１アームの先端部に設けられ、前記マスクケースに設けられた扉部材によって開閉される開口部が開いているか否かを光学的に検出するセンサを備え、
   前記制御装置は、前記センサの検出結果に基づいて前記第１アームの動作を制御する請求項４又は５記載の搬送装置。
7. 前記第１アームは、前記マスクを保持して前記マスクケースに収納する請求項１〜６のいずれか一項記載の搬送装置。
8. マスクケースに収納されたマスクを搬送する搬送方法において、
   前記マスクを保持する第１アームをＵ字型の第２アームの内側に配置させ、前記マスクが収納された前記マスクケースを前記第２アームで保持して所定の収納部へ搬送することと、
   前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置させ、前記収納部に搬送された前記マスクケース内の前記マスクを前記第１アームで保持して該マスクケースから取り出すことと、
   を含む搬送方法。
9. 前記マスクケース内の前記マスクを前記第１アームで保持する際に、前記第１アーム及び前記第２アームのうち前記第１アームのみ前記マスクケース内部に進入させる請求項８記載の搬送方法。
10. 前記第１アームを前記第２アームの先端側に突出するように配置させ、前記第１アームで前記マスクを保持し、前記収納部に搬送された前記マスクケースに該マスクを収納することを含む請求項８又は９記載の搬送方法。
11. 前記マスクケースに設けられた扉部材によって開閉される開口部が開いているか否かの検出を行い、該検出の結果に基づいて前記第１アームの動作を制御することを含む請求項８〜１０のいずれか一項記載の搬送方法。
12. マスクステージに支持されたマスクのパターンを、基板ステージに支持された基板に露光する露光装置において、
    前記マスクステージに対し、マスクケースに収納された前記マスクの搬送を行う請求項１〜７のいずれか一項記載の搬送装置を備える露光装置。
13. 前記マスクが収納された前記マスクケースを保管する保管装置を備え、
    前記搬送装置は、前記保管装置に対して前記マスクケースの搬送を行い、前記保管装置に保管された前記マスクケースと前記マスクステージとの間で前記マスクの搬送を行う請求項１２記載の露光装置。
14. 前記パターンは、液晶表示デバイスパターンであり、前記基板は、液晶表示デバイス用のガラス基板である請求項１２又は１３記載の露光装置。
15. マスクステージが支持するマスクのパターンを基板に露光する露光方法において、
    前記マスクステージに対し、請求項８〜１１のいずれか一項記載の搬送方法によって、マスクケースに収納された前記マスクの搬送を行うことを含む露光方法。
16. 前記マスクが収納された前記マスクケースを保管する保管装置に対して前記マスクケースの搬送を行うことと、
    前記保管装置に保管された前記マスクケースと前記マスクステージとの間で前記マスクの搬送を行うこととを含む請求項１５記載の露光方法。
17. 請求項１２〜１４のいずれか一項記載の露光装置によって前記マスクのパターンを前記基板に露光することと、
    露光された前記基板を加工してデバイスを組み立てることと、
    を含むデバイス製造方法。

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