JPH0662201B2

JPH0662201B2 - レチクル搬送装置

Info

Publication number: JPH0662201B2
Application number: JP16214086A
Authority: JP
Inventors: 和夫飯塚
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-07-11
Filing date: 1986-07-11
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: JPS6322405A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、半導体製造装置、特にレチクル（マスクを含
む）等の薄板状の物体（以下、基板という）を自動的に
交換する装置等で用いられるレチクル等の基板搬送装置
に関する。

このような基板搬送装置は、例えば、露光用レチクル
（マスク）基板を個別に収納するカセットを複数個収納
するカセットライブラリを備えた基板自動交換装置にお
いて、所望とする基板が入ったカセットをライブラリか
ら装置本体側に搬入し、カセットから取り出された基板
を露光位置まで送り込むとともに、基板を交換する際に
不必要になった基板を前記カセットに収納しこのカセッ
トをもとのライブラリまで戻す装置として好適に用いら
れる。

［従来の技術」従来、この種の装置は、装置本体に固定されたカセット
ライブラリに収納された複数のカセットから、所望とす
る基板をライブラリ内で取り出し、長い搬送経路をたど
って本体装置内露光位置まで送り込むように構成され、
その基板搬送経路が往路復路とも同一になっていた。

［発明が解決しようとする問題点］したがって、基板交換時には、不使用になった基板をそ
の経路からなくなるまで、つまり収納工程を完了するま
で次の基板を送り込むことができず、基板交換時間が多
くかかり、装置の基板待ち状態が長くなってしまうとい
う不都合があった。

一般に、半導体製造ラインには、少品種大量生産型のラ
インと多品種小量生産型のラインがあり、後者のライン
の場合、基板交換は頻繁に行なわれ、その基板交換のた
めの時間、つまり装置の基板待ち状態が長いということ
は、生産性を著しく低下させるという問題がある。

また、その搬送経路が長いため、搬送中の基板へのゴミ
付着の確率が高くなり、特にステッパ等のように１レチ
クルのパターンを縮小して数多くウエハ側に焼き付ける
装置においては、各ショット毎のチップのゴミによる不
良品率が高くなる、などという大欠点を有していた。

本発明は、上述の従来例における欠点を除去するもの
で、特に半導体製造用の露光装置に適用され、レチクル
（マスク）の交換を高速に行うことを可能にして多品種
少量生産型ラインに対応可能とし、且つ搬送中のレチク
ルへのゴミの付着の確率を低下させることのできるレチ
クル搬送装置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段及び作用］上記目的を達成するため、本発明は、レチクルのパター
ンをウエハに露光転写する露光装置のレチクルセット位
置（露光位置Ｐ_７）と、複数のレチクルカセットを積層
状に収納しているレチクルカセットライブラリ（カセッ
トライブラリ２）の間でレチクルを搬送するレチクル搬
送装置において、前記露光装置のレチクルセット位置と
前記レチクルカセットライブラリの間の搬送経路内でレ
チクルカセットを支持する複数のレチクルカセット支持
台（ホルダ支持台71,72）と、前記レチクルカセット支
持台のそれぞれをレチクル抜き出し位置（レチクル抜き
出し位置／第２のカセット収納位置Ｐ_３）とこのレチク
ル抜きだし位置と異なるレチクル収納位置（収納位置／
空カセット待機位置Ｐ_８）の間で入れ換える入れ換え機
構（カセット入れ換え機構７０）と、前記レチクルカセ
ット支持台によりレチクル抜き出し位置に支持されたレ
チクルカセットからレチクルを抜き出すレチクル抜き出
しフォーク（レチクル抜き出しフォーク３０）と、前記
レチクルカセット支持台によりレチクル収納位置に支持
されたレチクルカセットにレチクルを収納するレチクル
収納フォーク（レチクル収納フォーク90）を有すること
を特徴としている。

このような本発明によれば、レチクル（マスク）等の基
板の搬送経路中で、露光装置のレチクルセット位置へ供
給する基板はカセットへ回収する基板をすれ違いさせる
ことができ、基板の供給と収納動作を同時並行的に実行
することができる。

［実施例］第１図は、本発明の一実施例に係る縮小投影露光装置
（ステッパ）の全体外観図を示す。同図において、１は
全体空調チャンバ、２は移動型レチクルカセットライブ
ラリである。

第２図は、第１図の全体空調チャンバ１の一部を透視し
た図である。同図において、10はステッパ本体、11と12
はそれぞれステッパ本体10を構成する結像レンズと照明
装置、13はステッパ本体10によってレチクル６のパター
ンが焼付けられる被露光体例えば半導体ウエハである。

第３図は、レチクル搬送システムの説明図である。図
中、４は特願昭60-214591号、特願昭60-214592号および
特願昭60-293630号で提示したレチクルカセット（基板
収納容器）、５は上記特願昭60-293630号で提示したカ
セットホルダ、６はレチクル、７はバーコードリーダ・
パターン位置検知装置である。Ｐ_１は第１のカセット収
納位置で、ライブラリ２の位置に相当する。Ｐ_２はカセ
ット収納位置Ｐ_１から取り出したカセットホルダ５を所
定の位置まで昇降させるエレベータ位置、Ｐ_３はエレベ
ータ位置Ｐ_２からカセットホルダ５ごと送り込まれたカ
セット４からレチクル６を抜き出すレチクル抜き出し位
置（第２のカセット収納位置）、Ｐ_４はレチクル６を上
方に送る機構との受け渡し位置（第１の受け渡し位
置）、Ｐ_５はレチクル異物検査位置、Ｐ_６はレチクルを
露光位置まで搬入搬出する機構との受け渡し位置（第２
の受け渡し位置）、Ｐ_７は露光位置、Ｐ_８は露光工程を
終えたレチクル６をカセット４内に収納する空カセット
待機位置である。

上記構成において、レチクルカセットライブラリ２（第
１のカセット収納位置Ｐ_１）に積層状に配置されたレチ
クルカセット４は、露光装置本体のコンソールによる指
令により、エレベータ機構がむかえにきてカセット収納
位置Ｐ_１からホルダ５ごとエレベータ位置Ｐ_２に移さ
れ、ここで所定の高さまで昇降され、さらにレチクル抜
き出し位置Ｐ_３（第２のカセット収納位置）に送り込ま
れ収納される。第２のカセット収納位置Ｐ_３にレチクル
カセット４およびカセットホルダ５が収納されると、こ
の位置Ｐ_３にあるカセット開閉用駆動源（図示せず）が
働き、カセット４が開けられ、内部のレチクル６を抜き
出し可能な状態にする。カセット４の上蓋および下蓋の
形状により、この開状態では、カセット４の横方向から
内部のレチクル６の有無検知が可能となっている。

次いで、図示しないレチクル抜き出し機構が動作し、レ
チクル抜き出し位置Ｐ_３において開放されたカセット４
からレチクル６を抜き出す。抜き出されたレチクル６は
第１の受け渡し位置Ｐ_４を通過してレチクル異物検査位
置Ｐ_５に入り、ここで上記抜き出し機構により異物検査
光下をスキャンされ、レチクル６上にある異物の有無お
よび所在位置が確認される。この段階で工程使用不能と
判定されたレチクル６は前述とは逆の動作によって、も
とのレチクルカセットライブラリ２内に戻される。

異物検査の結果、工程使用可能と判定されたレチクル６
は、第１の受け渡し位置Ｐ_４に送られ、この位置で下側
に待機していた上下搬送機構に受け渡され、第２の受け
渡し位置Ｐ_６まで上昇する。

この位置でレチクル６を露光装置内部まで送り込む送り
込み機構に受け渡し、露光位置Ｐ_７まで搬送するのであ
るが、レチクルバーコードリーダ・パターン位置検知ユ
ニット７は、この搬送中、送り込まれるレチクル６をス
キャンし、そのレチクル６のパターン位置がレチクル端
面に対してどの程度ずれて製作されているかを検知す
る。同時に、そのレチクルがらみの露光工程条件をレチ
クルに書き込まれたバーコードパターンにより読み取
り、露光装置本体のコンソールにデータを送り、レチク
ル６が露光位置Ｐ_７へ搬送されるまでに、露光工程がら
みの機械的な設定を終了してしまうようにしている。

一方、前述の第２のカセット収納位置Ｐ_３でレチクル６
を抜き出されたカセット４は、開閉機構により閉じら
れ、レチクル６の上下搬送および露光位置Ｐ_７への送り
込み動作中にレチクル収納位置Ｐ_８まで送られ、露光工
程終了により戻されて来るレチクル６をこの位置で待機
している。

露光工程を終了したレチクル６は、前述の送り込み機構
により第２の受け渡し位置Ｐ_６に搬送され、この位置で
待機しているレチクル収納機構に受け渡される。する
と、収納位置Ｐ_８にあるカセット開閉機構駆動源が働
き、収納位置Ｐ_８で待機中のカセット４が開放される。
この状態でレチクル収納機構によりレチクル６がカセッ
ト４に収納され、再び開閉機構が働いてカセット４は閉
じられる。

レチクル６を収納されたカセット４は、カセット入れ換
え機構より、再びレチクル抜き出し位置Ｐ_３に戻され、
この位置で待機しているエレベータ機構によりエレベー
タ位置Ｐ_２を経てもとのレチクルカセットライブラリ２
内の収納位置Ｐ_１に戻される。

前述のカセット入れ換え機構では、２つのカセットを収
納することができる。このため、次工程のレチクルを事
前に指令しておけば、工程終了したレチクルが戻される
前に次工程のレチクルを異物検査まで終了させ、第１の
受け渡し位置Ｐ_４において、第２の受け渡し位置Ｐ_６か
ら前工程のレチクルが排出された（レチクル収納位置Ｐ
_７で待機中のカセットに収納されること）直後に次のレ
チクルを送り込むことができる。

ところで、従来の自動レチクル交換装置においては、レ
チクルをライブラリ内でカセットから取り出して、露光
位置までの長い経路を往復させていた。このため、搬送
中のレチクルへのゴミ付着の確率が高くなり、特にステ
ッパ等のように、レチクルのパターンを１枚のウエハ上
の多数箇所に繰返し焼付ける装置においては、各ショッ
トごと、または各チップごとのゴミによる不良品率が高
くなるという大欠点があった。この実施例においては、
上述のように、ライブラリ２（カセット収納位置Ｐ_１）
と空調チャンバ１のカセット抜き出し位置Ｐ_２（または
カセット待機位置Ｐ_８）との間はレチクル６をカセット
４ごと搬送することにより、上記大欠点の解消を図って
いる。

第４図は、第１図の移動型カセットライブラリ２を裏面
から見た外観図、つまり露光装置内に自動交換機で送り
込むべきレチクルカセット４がカセットホルダ５ごと搬
出される側の外観図である。同図において、ライブラリ
本体２には、このライブラリ２に収納されているカセッ
トの名称、レチクルの素性を示すパラメータ等が格納さ
れた読み書き可能な記憶素子を含む記憶手段21が取付け
られている。22はライブラリのカセット収納部の扉で、
このライブラリ本体２の表面および裏面に構成されてい
る。

図示矢印Ａは、自動交換機によるレチクルカセット４の
抜き出し方向を示している。

この移動型カセットライブラリは、全体空調チャンバ１
またはステッパ本体と結合、切り離しが自在で、かつ、
ライブラリ相互または他のレチクル関連装置との互換性
を良くしてあり、所定のカセット枚数を収納したライブ
ラリ２を工程または製造品種に合せて順次交換できるよ
うに移動可能型の形態をとっている。

このため、多品種少量生産型ラインに対応すべく多種の
基板を収納するカセットライブラリ毎、オンライン等に
よる交換が可能となり、露光装置本体内に送り込むレチ
クルカセットの交換に際し、温調チャンバにより露光装
置が温度的に安定しているときに温調チャンバの窓を開
けて人手で交換作業を行なうことによる温調チャンバ内
および露光装置の温度変動という事態を防止することが
できる。

また、上記形態をとれば、第１１図に示すようにパター
ンジェネレータ１ａやスタンドアローン型のゴミ検査機
１ｂやレチクル洗浄装置１ｃ、あるいはペリクルはり合
せ装置（図示せず）等、レチクルまわりの保守点検機と
の接続が容易で、レチクルの交換、保守および点検等の
際に人間を介さずに済み、無塵環境に対しての冗長性を
増すことができる。

第４図において、記憶手段21は、ライブラリ２に収納さ
れているレチクルカセット内のレチクルの名称と収納位
置、およびステッパにおけるレチクルまわりの初期設定
項目等、装置動作に必要なパラメータを記憶している書
き込み、消去自在な記憶素子が構成され、全体空調チャ
ンバ１またはステッパ本体に構成された読み取り手段
と、接合可能な位置関係にあり、接合状態とすることに
より前記パラメータをステッパ本体コンソール３に送り
込むことが可能になっている。

第５図は、ライブラリ２内におけるカセットホルダ５の
収納状況および手動による出し入れ（図示矢印Ｂ）およ
び自動機による出し入れ（図示矢印Ａ）時の動作につい
て示している。同図において、４は前述のレチクルカセ
ット、５はカセットホルダである。23，25はコロ列、24
は可動なコロ列フレーム、26はライブラリ筐体兼ガイド
レールである。27はコロ列フレーム24に構成されたスト
ッパ機構で、カセットホルダ５をライブラリ内でガタつ
かせないようにしている。28はコロ、29はホルダ５をコ
ロ列フレームに24，24間に保持するためのストッパであ
る。このカセットライブラリ２の左右各段は、それぞれ
同様に構成されている。

ライブラリ２におけるカセットホルダ５の移動方向およ
びストロークは、人間の手による矢印Ｂのカセット設定
と、自動搬送機による矢印Ａの出し入れ動作に対応する
ため、ライブラリ２の表側方向にホルダ５の長さ分、裏
面方向にホルダ５の抜き差し可能なストロークが必要に
なる。また、ライブラリ２は、全体空調チャンバ１また
はステッパ本体と接合、離反の関係にあることから、ラ
イブラリ２内には、移動用の駆動源となるアクチュエー
タは存在せず、ホルダ５の出し入れは、人間の手、また
は自動機から伝達される動力によって行なわれる。

第５図の２段目は、カセットホルダ５がライブラリ２か
ら抜き出された状態を示す。つまり、自動搬送機のエレ
ベータ機構（図示せず）が所望とするカセットホルダ５
の位置に対向した時、エレベータ機構のアクチュエータ
はストッパ29をつかまえてコロ列フレーム24を図示位置
まで引き抜き、さらにストッパ29を解除する。続いて、
エレベータ機構に構成されている抜き出しフックがカセ
ットホルダ５についているツメ5aをつかまえ、カセット
ホルダ５を図示位置まで抜き出す。これにより、カセッ
トホルダ５がライブラリ２外に出ることになる。

また、この２段目に示しているホルダ５が抜き出された
状態では、ストッパ機構27が図示のごとくレール26に支
持された状態にあるので、戻ってきたホルダ５に対して
ストッパの役割をし、カセットホルダ５をコロ列フレー
ム24に対して常時定位置に収納することができる。

第５図の第３段目は、人間の手によるカセット交換時の
状態を示す。この状態ではストッパ機構27は支持するレ
ール26から外れて解除状態となり、またカセットホルダ
５はツメ5aがコロ列フレーム24に固定されているストッ
パ部材24aに当接することにより停止するので、矢印Ｂ
の方向からのカセット交換が容易になる。

第６図は、第２図の露光装置を右側面から見た説明図で
ある。

同図において、レチクルカセットライブラリ２は露光装
置チャンバ（全体空調チャンバ）１と当接し、この状態
で露光装置チャンバ側に構成されたロック部材15と、カ
セットライブラリ２側に構成されたつかまえコロ2aの結
合が起こり、チャンバ１とライブラリ２との相対位置が
固定される。そして、レチクルカセットライブラリ２に
構成された記憶手段21に格納されているデータは露光装
置チャンバ１に構成された読み取り手段16により読み取
られ、ライブラリ２内に収納されている各レチクルの収
納段位置、およびレチクルがらみの各種工程のパラメー
タ等のデータが本体に送られて本体の記憶手段にプール
される。

本体側の指定により抜き出されたレチクルはエレベータ
位置Ｐ_２でエレベータ機構に乗って第２のカセット収納
位置Ｐ_３に送り込まれる。この位置はレチクルカセット
ライブラリ２内の中腹部に位置し、レチクルカセットラ
イブラリ２内にある各カセット位置に対し、その高低差
による搬送時間の違いを極力少なくしている。また、レ
チクルカセットライブラリ２を使用せずマニュアルにて
カセットを設置する時にはレチクル抜き出し位置Ｐ_３に
カセットを置いてやるようにすれば、レチクル抜き出し
位置Ｐ_３は、露光装置の設置されている床面からの高さ
が１ｍ20cm程度であるから、位置関係として人手による
操作設定容易である。

本実施例の機構および各機能の主なねらいは、いかに搬
送中のレチクルに対し、塵の付着を防止して送り込める
かということであり、特にレチクル単体を搬送している
時における外部からの浮遊塵の付着を防ぐために、異物
検査ユニット８のクリーンボックス化、およびカセット
外に出たレチクルの搬送領域のクリーンボックス化を２
重のボックス８ａ，８ｂ、扉８ｃ、ならびに空調装置等
により実現している。つまり、カセット入れ換え機構お
よびカセット開閉機構からの発塵および浮遊塵をレチク
ル搬送領域内部に浸入させないため、各部の気圧を、異
物検査ユニット８（ボックス８ａ内）で最も高く、次い
でレチクル搬送領域（ボックス８ｂ内）、チャンバ内部
１（ボックス８ｂ外）およびチャンバ外の順となるよう
に揚圧化している。第６図中、８ｃはレチクル搬送領域
からレチクル異物検査ユニット８への浮遊塵の流入を遮
断する扉である。また、101は空調ユニット、102は冷却
機、103は送風機、104は加熱機、105はフィルタ、106は
温度センサである。21bはシール材である。

第７図は第３図で示した基本構成のうち、露光装置に固
定されたレチクル抜き出し位置Ｐ_３からレチクル収納位
置Ｐ_８までの各動作機構の実施外観図である。

第７図において、カセットライブラリ２からホルダ５ご
と抜き出されたカセット４はレチクル抜き出し位置（第
２のカセット収納位置）Ｐ_３に送り込まれ、上下移動型
ホルダ支持台71に載置固定される。この位置Ｐ_３には、
カセット４を構成している上蓋と下蓋を分離するカセッ
ト開閉機構が構成されており、上下移動型ホルダ支持台
71にホルダ５が送り込まれ固定されたことを確認した時
点以後、このカセット開閉機構が作動し、カセット４の
上蓋が開放され、内部にあるレチクル６がカセット４外
から取り出し可能になる。この状態になった時レチクル
抜き出しフォーク30がカセット４内にあるレチクル６を
抜き出し、その抜き出し方向の延長上にあるレチクル異
物検査ユニット８（第６図）内に定速で送り込む。一
方、レチクル６がカセット４外に出たことを確認した
ら、カセット開閉機構が作動し、カセット４は閉じられ
る。

レチクル抜き出し位置Ｐ_３にあるホルダ支持台は上下移
動型ホルダ支持台71と姿勢保持型ホルダ支持台72の上下
に２つが設けられており、カセット４が空になったこと
を確認されて閉じられると、下位置の上下移動型ホルダ
支持台71と上位置にある姿勢保持型ホルダ支持台72が上
下位置を交換できるようになっている。これにより、前
述の空になったカセット４は上位置（レチクル収納位置
Ｐ_８）へ送り込まれ、この位置Ｐ_８で前述の露光位置Ｐ
_７へ搬送されたレチクルが露光工程の終了によって戻さ
れレチクル収納位置Ｐ_８に搬入されるまで待機してい
る。

第６図を参照して、カセット４から抜き出されたレチク
ル６は、通常、そのままレチクル異物検査ユニット８内
に送り込まれる。しかし、レチクル６にペリクル防塵膜
が付けられていた場合、現在のレチクル異物検査ユニッ
トの構成上、ペリクル防塵膜のフレームにより、レチク
ル６のフレーム内部で検査不可能な領域（レチクル６と
ペリクル防塵膜フレームの接合隅部）がある。この部分
を検査するためには、レチクル６を１８０°平面回転し
た後もう一度、レチクル検査ユニット８でその領域の検
査をするようになる。この平面回転機構を有しているの
が受け渡し位置Ｐ_４にあるθＺ機構40である。

第７図に戻って、レチクル６がレチクル異物検査ユニッ
トによって異物検査を完了して受け渡し位置Ｐ_４に戻っ
てくると、θＺ機構40はレチクル抜き出しフォーク30の
下側よりレチクル４をすくい上げるようにフォーク30か
ら取り出し、露光装置のレチクル設定方向に合せてθ回
転させ、Ｚ機構による上昇動作で受け渡し位置Ｐ_６に送
る。

このθＺ機構40によるθ回転量は、コンソールからの入
力または記憶手段21からの読み取りデータに基いて基板
ごとに１／４回転ピッチで３／４回転まで設定すること
ができる。このθＺ機構40により、この装置において
は、種々の装置に使用されている多種多様なレチクルカ
セットおよびそのカセット内のレチクルの設定方向にも
人手によるカセット内レチクルの方向合せという面倒な
仕事なしに、レチクルカセット内およびレチクルの清浄
度を維持した状態で各種装置との間を無人オンラインで
レチクル交換することができる。つまりマシンコンパチ
ビリティを向上させることができる。

位置Ｐ_６では、レチクル搬送機構50に構成された開閉動
作を有するレチクルハンド52，53が開状態で待機してお
りその位置でレチクル６を位置決め下側支持して受け取
る。レチクル６を受け渡し位置Ｐ_６で受け取ったレチク
ル搬送ハンド51は、レチクル６の直交する２端面を突き
当て状態で下面支持しながら露光装置内の露光位置Ｐ_７
に直線搬送する。この直線搬送中の１ケ所にバーコード
リーダ・パターン位置検知ユニット７が構成されてお
り、レチクル６が定速で搬送されている間に指定レチク
ルの確認、露光装置のレチクルがらみのパラメータ読み
取り、および現在つかんでいるレチクル６のパターンが
露光装置の中心に対してどれ程ずれているかを検知し
て、搬送終了までに露光装置の設定を終えてしまうよう
にしてある。

露光位置Ｐ_７に到着したレチクル搬送ハンド51は、レチ
クルハンド52，53を開いてその位置でレチクル６を放し
レチクル６を露光装置の受け台（図示せず）に載置す
る。その後、レチクル搬送ハンド51は、レチクルハンド
52，53を開状態としたまま、露光工程終了を待機する。

露光工程を終了したレチクル６はレチクル搬送ハンド51
によって露光位置Ｐ_７から受け渡し位置Ｐ_６へ搬送され
る。受け渡し位置Ｐ_６では前述のθＺ機構40が下側初期
位置に下降退避し、レチクル収納フォーク90がレチクル
受け渡し準備を完了している。

レチクル搬送ハンド51が受け渡し位置Ｐ_６にてレチクル
６をレチクル収納フォーク90に載置した時、レチクルハ
ンド52，53は開状態になる。これにより、機構（51と9
0）同志が干渉することなく、レチクル収納フォーク90
は前述のレチクル収納位置Ｐ_８に待機している空のレチ
クルカセットへのレチクルの収納が可能である。

レチクル収納位置Ｐ_８にも前記レチクル抜き出し位置Ｐ
_３のものと同様の開閉機構駆動源があり、その動作によ
って位置Ｐ_８で待機中のカセット４を開放し、カセット
４内にレチクルがないことを確認した後レチクル収納フ
ォーク90を動作してレチクル６をカセット４内に収納す
る。収納後、レチクル収納フォーク90がカセット４から
外に出ると、カセット開閉機構駆動源が動作し、カセッ
ト４が閉状態になる。

その後、前記ホルダ支持台は再び上下の入れ換え動作を
してカセット４を下位置（レチクル抜き出し位置）Ｐ_３
にて待機させる。このカセット４はカセット搬出機構に
よりレチクルライブラリに戻される。

これら一連の動作に対して、カセット搬送機構の動作、
レチクル抜き出し動作、レチクル異物検査、θＺ動作、
レチクル搬送動作、レチクル収納動作、カセット上下入
れ換え動作、ライブラリへのカセット収納、供給動作を
シリーズ的に動作させると、工程ごとのレチクル交換時
間は３〜４分程費やしてしまう。これに対し、本実施例
では第２のカセット収納位置に２つのホルダ支持台71，
72を設け、ライブラリ２から搬出されたカセット４は、
レチクル抜き出し位置Ｐ_３にてレチクルの抜き出し動作
をレチクル抜き出しフォーク30によって行なって空にな
った後、上蓋を閉じカセット上下入れ換え動作によって
レチクル収納位置Ｐ_８に送り、代って姿勢保持型ホルダ
支持台72をレチクルの抜き出し位置Ｐ_３に来させ、この
姿勢保持型ホルダ支持台72に次工程で必要とするレチク
ルのカセットを搬送載置することができるようにしてい
る。したがって、本実施例では、予め露光装置が現工程
を終了する時間または露光処理するウエハ枚数の処理時
間をもとに交換時期を算定し、そのカセット搬送時間、
レチクル異物検査時間等機械動作として起こる所要時間
を見越して次工程レチクルの各搬送動作を開始すれば、
次工程のレチクルはθＺ機構40上に待機させることがで
き、前工程のレチクルが露光工程を終了してレチクル収
納位置Ｐ_８に送られた時に次工程のレチクルを載せたθ
Ｚ機構40が上昇動作して受け渡し位置Ｐ_６に来るような
シーケンスプログラムを付加してやれば、上記交換時間
は30秒以下に減少させることができる。

第８図は、第７図のカセット入れ換え機構70の動作説明
図である。

次に、第７および８図を参照しながらカセット入れ換え
機構70について説明する。図中、71，72はホルダ支持
台、73，73はホルダ支持台71，72に固定されたプーリ、
74はプーリ73，73の軸を規定の間隔で回転自在に支持す
るアームである。アーム74はプーリ73，73間の中点位置
75で水平動作スライダ76に回転支持され、上下のプーリ
73をベルト77で連結されている。このため、支持アーム
74は回転中心75に対して回転可能となるがその回転動作
に対してホルダ支持台71，72は平行姿勢を変えないで上
下動作可能になっている。上下移動型ホルダ支持台71
は、上下ガイド79とこれを支持する３つのコロ78によ
り、水平姿勢状態でＺ方向にのみ昇降可能に拘束されて
いる。水平動作スライダ76は、上下移動型ホルダ支持台
71の上下動作に伴なってアーム中心75を支持しながら水
平方向に移動可能であり、全体の重量を軸80両端の２ケ
所で支えている。81はアーム中心75を固定している軸80
を水平動作スライダ76に対しアーム74を回転させる回転
型のアクチュエータである。

第７図の状態でアーム74に図面手前から見て反時計方向
の回転入力を与えると、上下移動型ホルダ支持台71は水
平支持されたままＺ方向に上昇する。また、姿勢保持型
ホルダ支持台72は上下移動型ホルダ支持台71の姿勢が水
平であるのでプーリ73，73およびベルト77の動作により
同様の水平姿勢を保ったまま軸80を回転軸に円弧運動す
る。しかし、軸80は水平動作スライダ76に支持されてい
るのでホルダ支持台71の移動に伴って図中で左へ向けて
水平に移動し、このため、ホルダ支持台72は第８図に示
すように円弧運動と水平運動とを合成した軌跡を描いて
移動する。つまり、第８図において、第７図と同様の状
態からアーム74を反時計方向に１８０°回転すると、ホ
ルダ支持台71は71′の位置を経て72の位置に垂直に上昇
すると同時に、ホルダ支持台72は72′の位置を経て71の
位置に回転移動する。これにより、ホルダ支持台71と72
の位置が入れ替わる。もとの状態に戻すためには、アー
ム74を今度は時計方向に１８０°回転すればよい。

姿勢保持型ホルダ支持台72は、移動動作の末端では略水
平に動作するため、第７図の82のごとくダンパーと固定
機構を働かせれば衝撃を少なく動作させることができ
る。なお、上下移動型ホルダ支持台71の動作は軸80の回
転中心まわりの回転動作により、動作末端では減速機構
になっている。また、アーム74が軸80の回転中心まわり
で回転動作するのに対し、ホルダ支持台71，72は軸80を
中心にカウンタバランスの形態をとっているため回転動
作に必要な力はあまり大きくない。

第９図はレチクル送り込み機構の説明図で、第９図
（ａ）はレチクルを掴んで露光位置Ｐ_７まで搬送した状
態、第９図（ｂ）は第２の受け渡し位置Ｐ_６でレチクル
を開放した状態を示す。

図中、52は位置決めＸＹ基準コロ付ハンド、53はＹ基準
コロ付ハンド、56は開閉操作アクチュエータ、60はスラ
イダ、61は回転軸、62レバー、63はローラ、62aはレバ
ー回転軸、62bはバネ、65は平ベルト、66はスライダス
トッパ、67は外カバー、68は駆動プーリ、69は従動プー
リ、70aはスライドレールである。

スライダ60は平ベルト65の両端を固定し、ベルト65はレ
バー回転軸62aを中心にレバー62で支持されたローラ63
を介して張られ、レバー62はベルト65のたるみ取りにバ
ネ62bにより張力を与えられていて、これらのレバー62
およびバネ62bはスライダ60の左右に構成されている。
ベルト65は左右にある従動プーリ69を経由して駆動プー
リ68まで張られている。第９図（ａ）に示すように露光
位置Ｐ_７まで来たスライダ60は、その軌道であるスライ
ドレール70a上に固定されたスライダストッパ66に突き
当り、その状態から駆動プーリ68を小量回転させると、
図示のように左側の張力Ｔ_１が高くなり右側の張力Ｔ_２
が低くなるためその差分Ｔ_１−Ｔ_２がスライダ60をスラ
イダストッパ66に押し当てる。この押し当て力が安定し
ていればこの位置での再現性が高くなる。

この原理は左右両位置について同様である。

平ベルト65はレチクル搬送ハンド51のスライド部の高さ
方向の厚み分の幅をもっており、外カバー67はレチクル
送り込み機構51のレチクル搬送ハンド51のスライドする
部分を除いて全てカバーリングしてあり、前述のスライ
ド部の窓がその開口を略的に塞いでいる。このように構
成した時にこの空間内の任意の位置で排気（図示せず）
してやれば、空間内は負圧化し、スライド動作による発
塵が外部に出ず、搬送機構により発塵してしまった塵が
搬送中のレチクルに付着することがなくなる。

第９図（ｂ）に示す第２の受け渡し位置Ｐ_６に来たレチ
クル搬送ハンド51も前述同様の手法でスライドストッパ
66に押し当てられこの位置（停止位置）での再現性を良
くしてある。

これらの停止位置で開閉操作アクチュエータ59が作動す
ると、その作用点は結合軸58を移動させる。ＸＹ基準コ
ロ付ハンド52およびＹ基準コロ付ハンド53はそれぞれス
ライダ60に構成された左右の回転軸61を支点にもったレ
バーであり、結合軸58により連結関係にあるため、図の
ようにハンド開状態ができ、前記のθＺ機構40や、レチ
クル収納フォーク90とのレチクルの授受が可能である。

第１０図は、レチクルを位置決めハンドリングしている
状態の図で、レチクルを掴んでいる状態のレチクル基板
の整合原理を示す。

前述のようにハンド52と53は、開閉操作アクチュエータ
の動作により、図示のごとく閉状態を作っている。

54，55，56はコロで、ハンド52には２つ、ハンド53には
１つが取り付けてある。レチクルは一般的に正方形をし
ているため、コロ55，56の外周とレチクルの端面が当接
しもう１つのコロ54の外周に他の一端が当接するように
押し付けてやればレチクルの外形整合が可能になる。

57，57は回転中心を円の中心から偏心させたところにも
った外周の摩擦係数の高い偏心コロで、図示の逆方向力
Ｆ_１，Ｆ_２が常時働くように内蔵のバネが入っていてレ
チクルのない状態では57aの位置で停止している。ハン
ド閉状態でレチクルを挟み込んだ時、ＸＹ基準コロ付ハ
ンド52とＹ基準コロ付ハンド53は図示Ｆと同様の方向に
動き、Ｆなる力をレチクルに与える。52と53の両ハンド
に構成されている偏心コロ57は、57bのように回転す
る。この時、Ｆ》Ｆ_２＞Ｆ_１の関係をつくり、かつ、両
ハンド52，53の閉状態の位置を連結軸58のストローク規
正で固定してやると左右の偏心コロ57の動作およびその
外周とレチクル端面との摩擦係数と偏心コロ57の57aに
戻ろうとする力によりＦ_１，Ｆ_２なる力が発生し、それ
らの分力はコロ54，55，56の外周に対してレチクルを押
しつける力、ｆ_ｘ，ｆ_ｙ１，ｆ_ｙ２なる力を発生させ、
レチクルをハンド上に端面整合できる。

この状態で受け渡し位置Ｐ_６から露光位置Ｐ_７まで搬送
する経路中にバーコードリーダ・パターン位置検知７を
配置し搬送中のレチクルのパターン位置を計測してやれ
ば、このパターン位置がレチクル基板の整合端面からど
れくらいの位置に離れているかということがわかり、こ
れをそのレチクルの製造誤差に対処した本体装置のメカ
ニカルな設定データとして使用することができる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、レチクルの搬送
経路中で、露光装置のレチクルセット位置へ供給するレ
チクルとカセットへ回収するレチクルをすれ違いさせる
ことができ、レチクルの供給と収納動作を同時並行的に
実行することができるので、露光装置のレチクルセット
位置に対するレチクル交換の時間を短縮することが可能
になり、多品種少量生産型ラインに対応させることが可
能となる。

また、本発明によれば、カセットライブラリ位置と入れ
換え機構位置との間の搬送経路中はレチクルをカセット
に収納したまま搬送可能なため、全体としてレチクルを
露出して搬送する区間を少なくすることができ、レチク
ルへのゴミ付着率を低減することができる。

更に、レチクルが取り出された空のカセットを入れ換え
機構によりレチクル収納位置に移動可能となるので、本
発明のレチクル搬送装置では、レチクル交換用の余分な
カセットを用意する必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明の一実施例に係る投影露
光装置の外観図、第３図は、本発明のレチクル搬送システムの説明図、第４図は、移動型カセットライブラリの裏面外観図、第５図は、ライブラリ内部の説明図、第６図は、装置右側から見た説明図、第７図は、装置内のレチクル抜き出し位置ないしレチク
ル収納位置の各動作機構の実施外観図、第８図は、カセット入れ換え機構動作説明図、第９図は、レチクル送り込み機構の説明図、第１０図は、レチクルハンドリング機構の整合原理説明
図、第１１図は、移動型カセットライブラリを他周辺機器と
接合配置した説明図である。１：ステッパの全体空調チャンバ２：移動型カセットライブラリ４：基板収納ケース５：カセットホルダ６：レチクル７：バーコードリーダ・パターン位置検査装置Ｐ_１：第１のカセット収納位置Ｐ_２：エレベータ位置Ｐ_３：第２のカセット収納位置Ｐ_４：第１の受け渡し位置Ｐ_５：レチクル異物検査位置Ｐ_６：第２の受け渡し位置Ｐ_７：露光位置Ｐ_８：空カセット待機位置 15：チャンバ側につけられた記憶内容読み取り手段 21：記憶手段 21b：シール材 22：ライブラリの扉 23：コロ 24：コロ列フレーム 25：ガイドコロ 26：レール 27：ストッパ 29：ストッパ 30：レチクル抜き出しフォーク 40：θＺ機構 50：レチクル送り込み機構 51：レチクル搬送ハンド 52：位置決めＸＹ基準コロ付ハンド 53：Ｙ基準コロ付ハンド 54，55，56：コロ 57：偏心コロ 58：結合軸 59：開閉操作アクチュエータ 60：スライダ 61：回転軸 62：レバー 62a：レバー回転軸 62b：バネ 63：ローラ 64：ストッパ 65：平ベルト 66：スライダストッパ 67：外カバー 68：駆動プーリ 69：従動プーリ 70a：スライドレール 70：カセット入れ換え機構 71：上下移動型ホルダ支持台 72：姿勢保持型ホルダ支持台 73：プーリ 74：支持アーム 76：水平動作スライダ 77：ベルト 78：コロ 79：ガイド 80：軸 81：回転アクチュエータ 82：ダンパ 101：空調ユニット 102：冷却器 103：送風機 104：個別加熱器 105：フィルタ 106：温度センサ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】レチクルのパターンをウエハに露光転写す
る露光装置のレチクルセット位置と、複数のレチクルカ
セットを積層状に収納しているレチクルカセットライブ
ラリの間でレチクルを搬送するレチクル搬送装置におい
て、前記露光装置のレチクルセット位置と前記レチクルカセ
ットライブラリの間の搬送経路内でレチクルカセットを
支持する複数のレチクルカセット支持台と、前記レチクルカセット支持台のそれぞれをレチクル抜き
出し位置とこのレチクル抜きだし位置と異なるレチクル
収納位置の間で入れ換える入れ換え機構と、前記レチクルカセット支持台によりレチクル抜き出し位
置に支持されたレチクルカセットからレチクルを抜き出
すレチクル抜き出しフォークと、前記レチクルカセット支持台によりレチクル収納位置に
支持されたレチクルカセットにレチクルを収納するレチ
クル収納フォークを、有することを特徴とするレチクル搬送装置。