JP2003068620A

JP2003068620A - 露光装置

Info

Publication number: JP2003068620A
Application number: JP2001257622A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Kikuchi; 秀和菊地
Original assignee: Nikon Corp; Sendai Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp; Sendai Nikon Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】装置を大型化させることなく、レチクル交換
を円滑に行う。【解決手段】走査方向に移動可能なステージＲＳＴ上
に載置されたレチクルＲの搬出、及びステージ上へのレ
チクルの搬入が、ステージの移動面６０ａに平行な面内
で走査方向に直交する方向の一側に配置されたレチクル
交換ロボット３２により、走査方向に交差する方向から
行われる。このため、例えばステージの移動範囲内の走
査方向の横側に空きスペースが存在する場合には、その
スペースにレチクル交換ロボットを配置することで、露
光装置の大型化を招くことなく、レチクル交換を円滑に
行うことができる。また、レチクル交換のために、ステ
ージを露光位置から交換位置に移動させる際には、ステ
ージ上に走査方向に沿って載置可能なレチクルの枚数に
かかわらず、その走査方向の移動距離を短くすることが
できるので、この点からも装置の大型化は抑制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は露光装置に係り、更
に詳しくは、半導体素子、液晶表示素子等を製造するリ
ソグラフィ工程で用いられる露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子、液晶表示素子等を製
造するリソグラフィ工程では、半導体素子等の高集積
化、及びウエハ等の基板やマスクあるいはレチクル（以
下、「レチクル」と総称する）の大型化などに伴い、ス
ループットを重視する観点から、ステップ・アンド・リ
ピート方式の縮小投影露光装置、あるいはこのステッパ
を改良したステップ・アンド・スキャン方式の走査型露
光装置（いわゆるスキャニング・ステッパ）などの逐次
移動型の投影露光装置が、主として用いられている。

【０００３】例えば従来のスキャニング・ステッパで
は、レチクルを保持するレチクルステージに対しレチク
ルの搬入及び搬出を行うレチクル交換機構として、図１
４に平面図にて示されるような機構が採用されていた。
この図１４に示されるレチクル交換機構６２０によるレ
チクル交換は、大略次のようにして行われる。

【０００４】まず、予め不図示のライブラリロボットに
より不図示のライブラリカセットから搬送され、図１４
に示されるように、待機テーブル６１０上に載置されて
いるレチクルＲ１が、アーム６０８Ａ，６０８Ｂのフッ
ク部６１２ａ〜６１２ｃにより吸着保持される。これと
並行して、レチクルステージＲＳＴ上では、レチクルＲ
２がアーム６０６Ａ，６０６Ｂのフック部６１４ａ〜６
１４ｃにより吸着保持される。そして、不図示の上下動
・回転機構により、上下動・回転軸６０４と一体的に前
記アーム６０８Ａ，６０８Ｂ、６０６Ａ，６０６Ｂを駆
動するアーム駆動部６０２が所定量上昇駆動される。こ
れにより、アーム６０８Ａ，６０８Ｂ、６０６Ａ，６０
６Ｂにそれぞれ保持されたレチクルＲ１、Ｒ２が、待機
テーブル６１０、レチクルステージＲＳＴからそれぞれ
搬出（アンロード）される。

【０００５】次に、上下動・回転機構により上下動・回
転軸６０４と一体的にアーム駆動部６０２が１８０°回
転駆動され、レチクルＲ１がレチクルステージＲＳＴ上
方に、レチクルＲ２が待機テーブル６１０上方に搬送さ
れる。次いで、上下動・回転機構により上下動・回転軸
６０４が下降駆動され、アーム駆動部６０２がアーム６
０８Ａ，６０８Ｂ、６０６Ａ，６０６Ｂと一体的に下降
する。これにより、レチクルＲ１，Ｒ２が、レチクルス
テージＲＳＴ、待機テーブル６１０にそれぞれ搬入（ロ
ード）される。その後、アーム６０８Ａ，６０８Ｂ及び
アーム６０６Ａ，６０６Ｂが上方へ退避することによ
り、レチクル交換が終了する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時におけ
る半導体素子の高集積化に伴なうデバイスルール（実用
最小線幅）の微細化に対応し、かつ露光装置に要求され
る高スループットを実現するため、同一ステージ上に複
数枚（例えば２枚）のレチクルを搭載可能なマルチレチ
クルホルダ方式のレチクルステージの開発が現在行われ
ている。このマルチレチクルホルダ方式のレチクルステ
ージを採用すると、レチクル交換を行うことなく、例え
ばいわゆる二重露光等の多重露光を行うことができるの
で、スループットを極力低下させることなく、解像度と
ＤＯＦ（焦点深度）の向上による露光精度の向上が図ら
れるものと期待されている。

【０００７】しかしながら、上述したダブルレチクルホ
ルダ方式のレチクルステージに、上記従来のレチクル交
換機構をそのまま採用することは現実的な選択とは言え
ない。その理由は、次の通りである。

【０００８】すなわち、マルチレチクルホルダ方式のレ
チクルステージの場合、その移動方向に沿ってレチクル
を並べることが、いずれのレチクルをも露光位置に移動
させるために必要であり、このことは、レチクルステー
ジの長ストロークの移動方向（以下、「長ストローク方
向」と略述する）の距離を必然的に長くすることを意味
する。それに、加えて、上記従来のレチクル交換機構の
ように、レチクルステージの長ストローク方向側からレ
チクル交換を行うタイプのレチクル交換機構を採用する
と、いずれのレチクルをも交換するためには、レチクル
ステージの長ストローク方向の移動距離をますます長く
するか、アームを長くするかのいずれかが必要となる。
前者の場合、レチクルステージの長ストローク方向の露
光装置の長さの増加により露光装置の大型化を招き、後
者の場合、必然的にアームの旋回半径が大きくなるた
め、レチクル交換機構の大型化とともに、その旋回のた
めのスペースを確保する必要から露光装置の大型化を招
くからである。

【０００９】本発明は、かかる事情の下になされたもの
であり、その目的は、装置を殆ど大型化させることな
く、かつマスクステージ上に搭載可能なマスク枚数にか
かわらず、マスクステージ上のマスク交換を円滑に行う
ことができる新たな露光装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、マスク（Ｒ）に形成されたパターンを基板（Ｗ）上
に転写する露光装置であって、前記マスクが載置される
とともに少なくとも第１軸方向に移動可能なマスクステ
ージ（ＲＳＴ）と；前記第１軸を含む前記マスクステー
ジの移動面（６０ａ）に平行な面内で前記第１軸に直交
する方向の一側に配置され、前記マスクステージ上のマ
スクの搬出及び前記マスクステージ上へのマスクの搬入
を前記移動面に平行な面内の前記第１軸方向に交差する
方向から行うマスク搬送装置（３２）と；を備える露光
装置である。

【００１１】これによれば、少なくとも第１軸方向（長
ストローク方向）に移動可能とされたマスクステージ上
に載置されたマスクの搬出、及びマスクステージ上への
マスクの搬入が、マスクステージの移動面に平行な面内
で第１軸に直交する方向の一側に配置されたマスク搬送
装置により、前記移動面に平行な面内の第１軸方向に交
差する方向から行われる。このため、例えばマスクステ
ージの移動範囲内の長ストローク方向の横側に空きスペ
ースが存在する場合には、そのスペースにマスク搬送装
置を配置することにより、露光装置の大型化を招くこと
なく、マスク交換を円滑に行うことが可能になる。ま
た、マスクステージをマスク交換のために、露光位置か
ら交換位置に移動させる際には、マスクステージが１枚
のマスクのみを載置可能であるか、複数枚のマスクを例
えば長ストローク方向に沿って載置可能であるかにかか
わらず、その長ストローク方向（第１軸方向）の移動距
離を短くすることができる。従って、本発明の露光装置
によれば、装置を殆ど大型化させることなく、かつマス
クステージ上に搭載可能なマスク枚数にかかわらず、マ
スクステージ上のマスク交換を円滑に行うことが可能に
なる。

【００１２】この場合において、請求項２に記載の露光
装置の如く、前記マスク搬送装置により、前記マスクス
テージとの間で搬送されるマスクが載置され、少なくと
も回転が可能な一対のマスク搬出入バッファ（２５Ａ，
２５Ｂ）を更に備えることとすることができる。

【００１３】この場合において、請求項３に記載の露光
装置の如く、前記各マスク搬出入バッファは、載置され
たマスクのアライメント機構を兼ねることとすることが
できる。

【００１４】上記請求項１〜３に記載の各露光装置にお
いて、請求項４に記載の露光装置の如く、前記マスクス
テージは、同時に複数枚のマスクを載置可能であること
とすることができる。

【００１５】上記請求項１〜４に記載の各露光装置にお
いて、マスクを搬送するマスク搬送装置としては様々な
構成を採用することができるが、請求項５に記載の露光
装置の如く、前記マスク搬送装置は、前記マスクを保持
するハンド（２７Ａ，２７Ｂ）を先端部に有し、前記ハ
ンドを前記移動面に平行な面内及び前記移動面に直交す
る第２軸方向に駆動可能なアーム（５１Ａ，５１Ｂ）、
を少なくとも一つ備えたロボット（３２）を備えること
としても良いし、請求項６に記載の露光装置の如く、前
記マスク搬送装置は、前記マスクを保持するハンド（２
２７Ａ，２２７Ｂ）をほぼ左右対称な配置で先端部に有
し、前記一対のハンドを前記移動面に平行な面内及び前
記移動面に直交する第２軸方向に駆動可能なアーム（２
５１）、を備えたロボット（２３２）を備えることとし
ても良い。

【００１６】また、請求項７に記載の露光装置の如く、
前記マスク搬送装置は、前記マスクを保持するハンド
（３２７Ａ，３２７Ｂ）を先端部に有し、前記ハンドを
前記移動面に平行な面内及び前記移動面に直交する第２
軸方向に駆動可能なアーム（３５１Ａ，３５１Ｂ）、を
備えた一対のロボット（３３２）と；該一対のロボット
を前記移動面に平行な面に関してほぼ対称な配置で保持
する保持部材（１０１）と；を備えることとしても良
い。

【００１７】上記請求項１に記載の露光装置において、
請求項８に記載の露光装置の如く、前記マスク搬送装置
により、前記マスクステージとの間で搬送されるマスク
を同時に複数枚載置可能なマスク搬出入バッファ（１８
９）を更に備え、前記マスクステージは、同時に複数枚
のマスクを前記第１軸方向に並べて載置可能であり、前
記マスク搬送装置は、前記マスクを保持する複数のハン
ド（４２７Ａ，４２７Ｂ）を並列な配置で先端部に有
し、該ハンドを前記移動面に平行な面内及び前記移動面
に直交する第２軸方向に駆動可能なアーム（４５１）、
を備えたロボット（４３２）を備えることとすることが
できる。

【００１８】この場合において、請求項９に記載の露光
装置の如く、前記マスク搬出入バッファは、載置された
マスクのアライメント機構を兼ねることとすることがで
きる。

【００１９】上記請求項５〜９に記載の各露光装置にお
いて、請求項１０に記載の露光装置の如く、前記マスク
搬送装置は、前記マスクステージ上のマスクを交換する
所定のマスク交換位置における前記第２軸方向の一側に
配置され、前記各ハンドとの間で前記マスクの受け渡し
を行う複数の支持部材（４５Ａ，４５Ｂ）と、該複数の
支持部材を少なくとも前記交換位置にある前記マスクス
テージにマスクを搬入する搬入位置と前記交換位置の前
記第２軸方向の一側の待機位置との間で駆動する駆動機
構（９５）とを有するエレベータユニット（３５）を、
更に備えることとしても良いし、請求項１１に記載の露
光装置の如く、前記マスク搬送装置は、前記マスクステ
ージ上のマスクを交換する所定のマスク交換位置におけ
る前記第２軸方向の一側に配置され、前記交換位置にあ
るマスクステージの前記第２軸方向の他側の受け渡し位
置で前記各ハンドとの間で前記マスクの受け渡しを行う
複数の支持部材（６３）と、該複数の支持部材を前記受
け渡し位置と前記交換位置にあるマスクステージの前記
第２軸方向の一側の待機位置との間で駆動する駆動機構
（６７）とを有するセンターアップユニット（６１）
を、更に備えることとしても良い。

【００２０】上記請求項１〜１１に記載の各露光装置に
おいて、請求項１２に記載の露光装置の如く、前記マス
ク搬送装置は、前記マスクステージとは振動的に分離し
て設けられていることとすることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】《第１の実施形態》以下、本発明
の第１の実施形態を図１〜図６（Ｃ）に基づいて説明す
る。

【００２２】図１には、本第１の実施形態に係る露光装
置１０が概略的に示されている。この露光装置１０は、
露光装置本体３０と、該露光装置本体３０近傍に設けら
れたレチクル搬送系１５０とを備えている。

【００２３】前記露光装置本体３０は、不図示の光源か
らの照明光によりマスクとしてのレチクルＲ１（又はＲ
２）を照明する照明ユニットＩＬＵ、２枚のレチクルＲ
１、Ｒ２を保持するマスクステージとしてのレチクルス
テージＲＳＴ、レチクルＲ１（又はＲ２）から射出され
る照明光を基板としてのウエハＷ１（又はＷ２）上に投
射する投影光学系ＰＬ、及びウエハＷ１，Ｗ２をそれぞ
れ保持する２つのウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２等
を備えている。この露光装置本体３０は、更に、レチク
ルステージＲＳＴ、投影光学系ＰＬ、及びウエハステー
ジＷＳＴ１，ＷＳＴ２等を保持する本体ボディ３６を備
えている。

【００２４】前記光源としては、例えばＫｒＦエキシマ
レーザ光（波長２４８ｎｍ）やＡｒＦエキシマレーザ光
（波長１９３ｎｍ）、あるいはＦ₂レーザ光（波長１５
７ｎｍ）等のパルス紫外光を出力するパルスレーザ光源
が用いられている。

【００２５】前記照明ユニットＩＬＵは、例えば、照明
系ハウジング４０と、該照明系ハウジング４０内に所定
の位置関係で配置された、可変減光器、ビーム整形光学
系、オプティカルインテグレータ（フライアイレンズ、
内面反射型インテグレータ、あるいは回折光学素子な
ど）、集光光学系、振動ミラー、照明系開口絞り板、リ
レーレンズ系、レチクルブラインド、メインコンデンサ
レンズ、ミラー及びレンズ系等を備え、レチクルステー
ジＲＳＴ上に保持されたレチクルＲ１（又はＲ２）上の
所定の照明領域（Ｘ軸方向に直線的に伸びたスリット状
又は矩形状の照明領域）を均一な照度分布で照明する。
ここで、レチクルＲ１（又はＲ２）に照射される矩形ス
リット状の照明光は、図１中の投影光学系ＰＬの円形投
影視野の中央にＸ軸方向（非走査方向）に細長く延びる
ように設定され、その照明光のＹ軸方向（走査方向）の
幅はほぼ一定に設定されている。

【００２６】照明ユニットＩＬＵとしては、例えば、特
開平１−２５９５３３号公報（対応米国特許第５，３０
７，２０７号）等に開示されるものと同様の構成のもの
が用いられる。

【００２７】前記本体ボディ３６は、ベースプレートＢ
Ｐ上に設けられた複数本（ここでは４本）の支持部材４
２及び各支持部材４２上部にそれぞれ固定された防振ユ
ニット４４を介してほぼ水平に支持された鏡筒定盤４６
と、この鏡筒定盤４６の下面から下方に吊り下げられた
吊り下げコラム４８と、鏡筒定盤４６上に設けられた支
持コラム５２とを備えている。

【００２８】前記各防振ユニット４４は、支持部材４２
の上部に直列（又は並列）に配置された内圧が調整可能
なエアマウントとボイスコイルモータとを含んで構成さ
れている。各防振ユニット４４によって、ベースプレー
トＢＰ及び支持部材４２を介して鏡筒定盤４６に伝わる
床面Ｆからの微振動がマイクロＧレベルで絶縁されるよ
うになっている。

【００２９】前記鏡筒定盤４６は鋳物等で構成されてお
り、その中央部に形成された平面視（上方から見て）円
形の第１開口（不図示）と、該第１開口から±Ｙ方向に
ほぼ同一距離だけ離れた位置に形成された一対の第２開
口（不図示）とを有している。第１開口の内部には、投
影光学系ＰＬがその光軸方向をＺ軸方向として上方から
挿入され、その鏡筒の外周部の高さ方向の中央部やや下
方に設けられたフランジを介して、鏡筒定盤４６に対し
て取り付けられている。前記一対の第２開口それぞれの
内部には、アライメント系ＡＬＧ１，ＡＬＧ２が上方か
ら挿入され、上記投影光学系ＰＬと同様に外周部に設け
られたフランジを介して鏡筒定盤４６に対してそれぞれ
取り付けられている。

【００３０】前記吊り下げコラム４８は、ウエハベース
定盤５４と、該ウエハベース定盤５４をほぼ水平となる
状態で鏡筒定盤４６の下面に対して吊り下げ支持する４
本の吊り下げ部材５６とを備えている。

【００３１】前記支持コラム５２は、鏡筒定盤４６の上
面に投影光学系ＰＬを取り囲む状態で設けられた４本の
脚５８と、これらの脚５８によってほぼ水平に支持され
たレチクルベース定盤６０とを備えている。

【００３２】前記レチクルステージＲＳＴは、支持コラ
ム５２を構成する前記レチクルベース定盤６０上に配置
され、レチクルベース定盤６０の上面６０ａはレチクル
ステージＲＳＴの移動面とされている。レチクルステー
ジＲＳＴは、２枚のレチクル（図１ではレチクルＲ１、
Ｒ２）をバキュームチャックあるいは静電チャック等に
より吸着保持するダブルレチクルホルダ方式のレチクル
ステージであって、例えばリニアモータ等を含むレチク
ルステージ駆動系６２（図１では図示せず、図４参照）
によって駆動され、レチクルＲ１，Ｒ２をレチクルベー
ス定盤６０上でＹ軸方向に大きなストロークで直線駆動
するとともに、Ｘ軸方向とθｚ方向（Ｚ軸回りの回転方
向）に関しても微小駆動が可能な構成となっている。

【００３３】このレチクルステージＲＳＴ上の２枚のレ
チクルは例えば二重露光の際に選択的に使用され、いず
れのレチクルについてもウエハ側と同期してスキャンで
きるような構成となっている。

【００３４】前記レチクルステージＲＳＴのＸＹ面内の
位置（Ｚ軸回りの回転であるθｚ回転を含む）は、その
一部に設けられた移動鏡７９を介してレチクルベース定
盤６０に固定されたレチクルレーザ干渉計６４によって
０．５〜１ｎｍ程度の分解能で検出される。なお、実際
には、図２に示されるように、レチクルステージＲＳＴ
上面の＋Ｙ側端部に一対のコーナーキューブミラーから
成るＹ軸移動鏡７９Ｙ ₁，７９Ｙ₂が設置され、＋Ｘ側端
部には平面ミラーから成るＸ軸移動鏡７９ＸがＹ軸方向
に沿って延設されている。また、これらに対応して不図
示ではあるが、Ｙ軸方向の位置計測に用いられる１対の
Ｙ軸レーザ干渉計と、Ｘ軸方向の位置計測に用いられる
Ｘ軸レーザ干渉計とがそれぞれ設けられている。このよ
うに、移動鏡及びレーザ干渉計はともに複数設けられて
いるが、図１ではこれらが代表的に移動鏡７９、レチク
ルレーザ干渉計６４として図示されている。なお、前述
の移動鏡に代えて、レチクルステージＲＳＴの端面を鏡
面加工して反射面（上記各移動鏡の反射面に相当）を形
成しても良い。

【００３５】レチクルレーザ干渉計６４によって計測さ
れるレチクルステージＲＳＴ（すなわちレチクル（Ｒ１
又はＲ２））の位置情報（又は速度情報）は主制御装置
５０に送られる（図４参照）。主制御装置５０は、基本
的にはレチクルレーザ干渉計６４から出力される位置情
報（或いは速度情報）が指令値（目標位置、目標速度）
と一致するようにレチクルステージ駆動系６２を制御す
る。

【００３６】図１に戻り、前記投影光学系ＰＬとして
は、ここでは、物体面側（レチクルＲ１（又はＲ２）
側）と像面側（ウエハＷ１（又はＷ２）側）の両方がテ
レセントリックで円形の投影視野を有し、石英やホタル
石を光学硝材とした屈折光学素子（レンズ素子）のみか
ら成る１／４、１／５又は１／６縮小倍率の屈折光学系
が使用されている。このため、レチクルＲ１（又はＲ
２）にパルス紫外光が照射されると、レチクルＲ１（又
はＲ２）上の回路パターン領域のうちのパルス紫外光に
よって照明された部分からの結像光束が投影光学系ＰＬ
に入射し、その回路パターンの部分倒立像がパルス紫外
光の各パルス照射の度に投影光学系ＰＬの像面側の円形
視野の中央にスリット状または矩形状に制限されて結像
される。これにより、投影された回路パターンの部分倒
立像は、投影光学系ＰＬの結像面に配置されたウエハＷ
１（又はＷ２）上の複数のショット領域のうちの１つの
ショット領域表面のレジスト層に縮小転写される。

【００３７】前記ウエハステージＷＳＴ１，ＷＳＴ２
は、前述した吊り下げコラム４８を構成するウエハベー
ス定盤５４の上部に配置され、例えばリニアモータ等を
含むウエハステージ駆動系６６（図１では図示せず、図
４参照）により駆動され、Ｙ軸方向に連続移動するとと
もに、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にステップ移動する。

【００３８】前記ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の
上面には、不図示のウエハホルダをそれぞれ介してウエ
ハＷ１、Ｗ２が真空吸着等によりそれぞれ保持されてい
る。また、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２それぞれ
の上面には、アライメント系ＡＬＧ１、ＡＬＧ２のいわ
ゆるベースライン計測に用いられる基準マークその他の
基準マークが形成された基準マーク板（不図示）がそれ
ぞれ固定されている。これらの基準マーク板はその表面
がウエハＷ１、Ｗ２とほぼ同一高さとされている。ま
た、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２それぞれの上面
には、移動鏡７０、７４がそれぞれ設けられている。な
お、実際には、一方のウエハステージＷＳＴ１の上面に
は、−Ｙ側端部にＸ軸方向に延びるＹ移動鏡が固定さ
れ、＋Ｘ側端部にＹ軸方向に延びるＸ移動鏡が固定され
ている。また、他方のウエハステージＷＳＴ２の上面に
は、＋Ｙ側端部にＸ軸方向に延びるＹ移動鏡が固定さ
れ、＋Ｘ側端部にＹ軸方向に延びるＸ移動鏡が固定され
ている。このように、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ
２の上面には各２つの移動鏡が設けられているが、図１
ではこれらの移動鏡が移動鏡７０、７４として代表的に
図示されている。

【００３９】上記移動鏡７０、７４をそれぞれ介して、
ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＸＹ位置及び回転
量（θｚ方向の回転量（ヨーイング量）、Ｙ軸回りの回
転方向（θｙ方向）の回転量（ローリング量）、Ｘ軸回
りの回転方向（θｘ方向）の回転量（ピッチング量））
が、ウエハ干渉計システム１３０（図４参照）によって
それぞれ所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分
解能でリアルタイムに計測されている。

【００４０】これを更に詳述すると、ウエハ干渉計シス
テム１３０は、実際には、一対のウエハＹ軸干渉計７
２，７８と、ウエハＸ軸干渉計８４とを含んで構成され
ている。ウエハＹ軸干渉計７２，７８は、投影光学系Ｐ
Ｌの光軸及びアライメント系ＡＬＧ１，ＡＬＧ２の検出
中心を通るＹ軸方向の測長軸をそれぞれ有し、ウエハス
テージＷＳＴ１上のＹ移動鏡、ウエハステージＷＳＴ２
上のＹ移動鏡に対してそれぞれ測長ビームを各複数本照
射し、ウエハステージＷＳＴ１、ＷＳＴ２のＹ軸方向の
位置、ピッチング量、ヨーイング量を常時それぞれ計測
している。

【００４１】また、ウエハＸ軸干渉計８４は、投影光学
系ＰＬの光軸、アライメント系ＡＬＧ１の検出中心、及
びアライメント系ＡＬＧ２の検出中心をそれぞれ通るＹ
軸方向の第１〜第３測長軸を有している。このウエハＸ
軸干渉計８４は、投影光学系ＰＬの下方でウエハステー
ジＷＳＴ１、ＷＳＴ２が移動する露光の際などに、それ
ぞれのＸ軸移動鏡に第１測長軸からの測長ビームを照射
し、それぞれのウエハステージのＸ軸方向の位置及びロ
ーリング量を計測する。また、ウエハＸ軸干渉計８４
は、アライメント系ＡＬＧ１の下方でウエハステージＷ
ＳＴ１が移動するウエハアライメントの際などに、その
Ｘ軸移動鏡に第２測長軸からの測長ビームを照射し、ウ
エハステージＷＳＴ１のＸ軸方向の位置（及びローリン
グ量）を計測する。さらに、ウエハＸ軸干渉計８４は、
アライメント系ＡＬＧ２の下方でウエハステージＷＳＴ
２が移動するウエハアライメントの際などに、そのＸ軸
移動鏡に第３測長軸からの測長ビームを照射し、ウエハ
ステージＷＳＴ２のＸ軸方向の位置（及びローリング
量）を計測するようになっている。

【００４２】すなわち、本実施形態では、いずれのウエ
ハステージについても、露光時、アライメント時のいず
れの際にも、いわゆるアッベ誤差がない状態でＸＹ位置
を計測できるようになっている。

【００４３】上述したウエハ干渉計システム１３０の計
測値は、主制御装置５０に供給されるようになっている
（図４参照）。

【００４４】なお、上記各移動鏡に代えて、ウエハステ
ージＷＳＴ１、ＷＳＴ２の端面を鏡面加工して反射面
（上記各移動鏡の反射面に相当）を形成しても良い。

【００４５】前記アライメント系ＡＬＧ１、ＡＬＧ２
は、同じ機能を持ったオフアクシス（off-axis）方式の
マーク検出系である。これらのアライメント系ＡＬＧ
１、ＡＬＧ２としては、本実施形態では、画像処理方式
の結像式アライメントセンサの一種であるＦＩＡ（File
d Image Alignment）系のアライメントセンサが用いら
れている。本実施形態では、アライメント系ＡＬＧ１
は、ウエハステージＷＳＴ１上のウエハに形成されたア
ライメントマーク及び基準マーク板上に形成された基準
マークの位置計測等に用いられる。また、アライメント
系ＡＬＧ２は、ウエハステージＷＳＴ２上のウエハに形
成されたアライメントマーク及び基準マーク板上に形成
された基準マークの位置計測等に用いられる。

【００４６】前記レチクル搬送系１５０は、図１及びこ
の図１の平面図である図２に示されるように、大きく
は、レチクル交換ロボット３２、レチクル中継部８９及
びレチクル供給・回収部８７の３つの部分から構成され
ている。

【００４７】前記レチクル交換ロボット３２は、レチク
ルステージＲＳＴに対するレチクルの搬入（ロード）及
びレチクルステージＲＳＴからのレチクルの搬出（アン
ロード）を行うものである。このレチクル交換ロボット
３２は、図１に示されるように、レチクルベース定盤６
０の−Ｘ側（図１の紙面奥側）に設けられた、上板２１
と該上板２１を下側から支持する複数の脚２３とから構
成された搬送系支持架台７５上に載置されている。この
搬送系支持架台７５は、露光装置本体３０とは振動的に
独立して配置されている。

【００４８】レチクル交換ロボット３２は、図２に示さ
れるように、レチクルステージＲＳＴ上にレチクルを搬
入する第１アーム５１Ａと、レチクルステージＲＳＴ上
からレチクルを搬出する第２アーム５１Ｂと、各アーム
５１Ａ，５１ＢをＸＹ面に平行な面内で自在に旋回及び
伸縮させることができるとともに、上下方向にも駆動可
能なアーム駆動部５３と、アーム駆動部５３を回転駆動
する回転駆動部５５とを含んで構成されている。なお、
図１では、図示の便宜上、１つのアームのみを簡略化し
て示している。

【００４９】前記各アーム５１Ａ，５１Ｂの先端部は、
ハンド２７Ａ，２７Ｂにより構成されている。これらハ
ンド２７Ａ，２７Ｂの、レチクルを下側から支持する平
面視（上から見て）Ｕ字状（コ字状）の支持部それぞれ
には、不図示のバキュームチャックが設けられている。

【００５０】前記アーム駆動部５３は、円筒状の筐体
と、該筐体内部にて第１アーム５１Ａ及び第２アーム５
１Ｂをそれぞれ独立してＸＹ面に平行な面内で自在に旋
回及び伸縮駆動する水平駆動機構（不図示）と、各アー
ム５２Ａ，５２Ｂをそれぞれ独立して上下方向に駆動す
る上下動機構（不図示）とを備えている。

【００５１】前記回転駆動部５５は、筐体と、該筐体の
内部に設けられたアーム駆動部５３を回転方向に駆動す
る駆動部（不図示）とを備えて構成されている。

【００５２】なお、以下の説明においては、アーム駆動
部５３及び回転駆動部５５を纏めて、アーム駆動装置５
７と呼ぶものとする。

【００５３】前記レチクル中継部８９は、後述するよう
にレチクル供給・回収部８７によって供給され、レチク
ルステージＲＳＴに搬入（ロード）されるレチクル、及
びレチクルステージＲＳＴから搬出（アンロード）さ
れ、レチクル供給・回収部８７によって回収されるレチ
クルを、一時的に載置して、レチクルステージＲＳＴと
レチクル供給・回収部８７との中継を行うためのもので
ある。このレチクル中継部８９は、搬送系支持架台７５
上のレチクル交換ロボット３２の−Ｙ側（図１，図２で
は紙面左側）にＸ軸方向に所定間隔を隔てて載置された
一対の搬出入バッファ２５Ａ、２５Ｂとを備えている。

【００５４】前記一方の搬出入バッファ２５Ａは、図３
の拡大斜視図に示されるように、レチクルがその上部に
載置される回転テーブル３７と、該回転テーブル３７の
下面の中央に接続された不図示の回転軸を中心に回転テ
ーブル３７を回転駆動する回転駆動装置２９とを備えて
いる。

【００５５】前記回転テーブル３７には、図３に示され
るように、６つの位置決めピン３１ａ〜３１ｆから構成
される接触式レチクル位置決め装置１４１（図４参照）
と、３つのレチクル保持部材３３ａ〜３３ｃとが設けら
れている。

【００５６】前記接触式レチクル位置決め装置１４１を
構成する６つの位置決めピン３１ａ〜３１ｆは、回転テ
ーブル３７に形成された６つの溝に沿ってそれぞれ移動
可能とされている。レチクル（ここでは「レチクルＲ」
とする）が回転テーブル３７上のレチクル保持部材３３
ａ〜３３ｃ上に載置された直後に、全ての位置決めピン
３１ａ〜３１ｆは主制御装置５０（図４参照）により制
御され図３に示される位置（位置決め位置）に移動して
レチクルＲのいずれかの端面に当接する。すなわちこの
ようにして、レチクルＲがレチクル保持部材３３ａ〜３
３ｃ上で機械的に位置決めされる。この位置決めが完了
すると、前記レチクル保持部材３３ａ〜３３ｃが、例え
ば真空吸着等によりレチクルＲを吸着保持する。このレ
チクルＲの吸着直後に、全ての位置決めピン３１ａ〜３
１ｆは、主制御装置５０により制御され、図３の位置か
ら回転テーブル３７の外縁部側に寄った位置（位置決め
解除位置）に移動する。このように、搬出入バッファ２
５Ａは、レチクルのアライメント機構をも兼ね備えてい
る。

【００５７】前記回転駆動装置２９は、回転モータ等を
含み、回転テーブル３７をＺ軸回りに回転駆動可能に構
成されている。搬出入バッファ２５ＡではレチクルＲが
回転テーブル３７上に載置されていないときには、図２
に示されるように回転テーブル３７の所定の一端面３７
ａが、搬出入バッファ２５Ａの中心と後述するライブラ
リロボット８８の中心とを結ぶ直線Ｌ１と平行となる状
態で待機し、レチクルＲが回転テーブル３７上に載置さ
れているときには、主制御装置５０の指示の下、回転駆
動装置２９により回転テーブル３７が回転駆動され、端
面３７ａが、搬出入バッファ２５Ａとレチクル交換ロボ
ット３２の中心を結ぶ直線Ｌ２と平行となる状態で待機
するようになっている。

【００５８】他方の搬出入バッファ２５Ｂも前述した搬
出入バッファ２５Ａと同様の構成となっている。すなわ
ち、搬出入バッファ２５Ｂは、レチクルがその上部に載
置される平面視ほぼ正方形状の回転テーブル３９と、該
回転テーブル３９の下面の中央に接続された不図示の回
転軸を中心に回転テーブル３９を回転駆動する回転駆動
装置４１とを備えている。

【００５９】前記回転テーブル３９には、搬出入バッフ
ァ２５Ａと同様、６つの位置決めピンから構成される接
触式レチクル位置決め装置１５１（図４参照）と、不図
示の３つのレチクル保持部材とが設けられている。

【００６０】前記回転駆動装置４１は、回転モータ等を
含み、回転テーブル３９をＺ軸回りに回転駆動可能に構
成されている。搬出入バッファ２５Ｂではレチクルが回
転テーブル３９上に載置されていないときには、図２に
示されるように回転テーブル３９の所定の一端面３９ａ
が、搬出入バッファ２５Ｂとレチクル交換ロボット３２
の中心を結ぶ直線Ｌ３と平行となる状態で待機し、レチ
クルが回転テーブル３９上に載置されているときには、
主制御装置５０の指示の下、回転駆動装置４１により回
転テーブル３９が回転駆動され、端面３９ａが、搬出入
バッファ２５Ｂの中心と後述するライブラリロボット８
８の中心とを結ぶ直線Ｌ４と平行となる状態で待機する
ようになっている。

【００６１】前記レチクル供給・回収部８７は、上記レ
チクル中継部８９を介したレチクルの供給及びレチクル
中継部８９を介したレチクルの回収を行うものである。
このレチクル供給・回収部８７は、搬送系支持架台７５
の−Ｙ側の所定高さ位置に設けられた、図１，図２に仮
想線にて示されるユニット支持台１３１上に配設されて
いる。

【００６２】このレチクル供給・回収部８７は、ユニッ
ト支持台１３１上に配設されたカセット台８２と、該カ
セット台８２上にＸ軸方向に所定間隔を隔てて載置さ
れ、その内部に複数枚のレチクルが保管されるレチクル
カセット８０₁、８０₂（但し、図１では一方のレチクル
カセット８０₂については不図示、図２参照）と、ユニ
ット支持台１３１のカセット台８２が載置されている部
分よりも一段下がった位置に設けられた、水平多関節ロ
ボットからなるライブラリロボット８８とを備えてい
る。

【００６３】前記レチクルカセット８０₁，８０₂は、そ
の内部に不図示の複数段の棚を有しており、＋Ｙ側に形
成された不図示の開口を介して、所定段の棚に対するレ
チクルの搬入及び搬出を行うことが可能な構成となって
いる。

【００６４】前記搬送ロボット８８は、伸縮及びＸＹ面
内での旋回が自在のアーム９０と、このアーム９０を駆
動する駆動部９２とを備えている。このライブラリロボ
ット８８は、Ｚ軸方向に延設された支柱ガイド９４に沿
って上下動するＸＺ断面がＬ字状のスライダ９６の上面
に搭載されている。従って、ライブラリロボット８８の
アーム９０は、伸縮及びＸＹ面内での旋回に加え、上下
動も可能となっている。また、スライダ９６の上下動
は、該スライダ９６に一体的に設けられた不図示の可動
子と支柱ガイド９４の内部にＺ軸方向に延設された不図
示の固定子とから成るＺ軸リニアモータ９８（図４参
照）によって行われる。

【００６５】前記支柱ガイド９４は、図１及び図２を総
合すると分かるように、Ｘ軸方向に延設されたＸガイド
１００の上方に配置されている。支柱ガイド９４は、そ
の下端面に固定されたスライダ１０２と一体的にＸガイ
ド１００に沿って移動する。すなわち、スライダ１０２
には不図示の可動子が設けられており、該可動子ととも
にＸ軸リニアモータ１０４（図４参照）を構成する不図
示の固定子がＸガイド１００に設けられている。Ｘ軸リ
ニアモータ１０４によって、支柱ガイド９４と一体でラ
イブラリロボット８８がＹ軸方向に駆動される。

【００６６】本実施形態では、ライブラリロボット８８
の駆動部９２、Ｚ軸リニアモータ９８及びＸ軸リニアモ
ータ１０４等が、主制御装置５０によって制御される
（図４参照）。なお、以下においては、ライブラリロボ
ット８８を駆動する上記各部を纏めて、ロボット駆動装
置６９（図４参照）と呼ぶものとする。

【００６７】図４には、本実施形態の露光装置１０の制
御系の構成が簡単に示されている。この制御系は、ワー
クステーション（又はマイクロコンピュータ）から成る
主制御装置５０を中心として構成されている。主制御装
置５０は、これまでに説明した各種の制御を行う他、装
置全体を統括的に制御する。

【００６８】次に、上述のようにして構成されたレチク
ル搬送系１５０によるレチクル搬送動作について図２、
図５（Ａ）〜図６（Ｃ）に基づいて詳細に説明する。

【００６９】なお、以下に説明するレチクル搬送系１５
０を構成する各部の動作は、主制御装置５０によって制
御されるが、以下においては、説明の煩雑化を避けるた
め、主制御装置５０に関する説明は省略する。また、同
様の趣旨からレチクルの受け渡しの際の、各ロボットの
ハンド、及びレチクルステージＲＳＴ，搬出入バッファ
２５Ａ，２５Ｂなどに設けられたバキュームチャックに
よるバキュームのオン・オフ動作について特に必要な場
合を除き省略する。

【００７０】前提として、露光装置本体３０側では、レ
チクルステージＲＳＴ上のレチクルＲ１’，Ｒ２’を用
いたウエハＷ１（又はＷ２）に対する二重露光動作（こ
れについては後述する）が行われているものとする。

【００７１】ａ．まず、ロボット駆動装置６９（図４
参照）によりライブラリロボット８８のＺ軸方向及びＸ
軸方向への駆動及びアーム９０の旋回・伸縮駆動が行わ
れ、レチクルカセット８０₁（又は８０₂）から新たなレ
チクル（ここではレチクルＲ１とする）が取り出され
る。次いで、ロボット駆動装置６９によりライブラリロ
ボット８８及びアーム９０の駆動が行われ、レチクルカ
セット８０₁（又は８０₂）から取り出されたレチクルＲ
１が、アーム９０によって搬出入バッファ２５Ａ上方ま
で搬送される。このとき、搬出入バッファ２５Ａにおい
ては、回転テーブル３７が、図２に示される端面３７ａ
が直線Ｌ１と平行となる向きで待機しているものとす
る。

【００７２】ｂ．そして、ロボット駆動装置６９によ
りライブラリロボット８８が下降駆動されることによ
り、ライブラリロボット８８のアーム９０から搬出入バ
ッファ２５Ａの回転テーブル３７上にレチクルＲ１がロ
ードされる。その後ライブラリロボット８８は、搬出入
バッファ２５Ａから退避する。

【００７３】ｃ．次いで、レチクルＲ１が載置された
搬出入バッファ２５Ａの回転テーブル３７では、接触式
レチクル位置決め機構１４１を構成する全ての位置決め
ピン３１ａ〜３１ｆがレチクルＲ１のいずれかの端面に
当接する位置決め位置まで移動し、レチクルＲ１が回転
テーブル３７上で機械的に位置決めされる。この位置決
めが終了するとともに、回転テーブル３９上のレチクル
保持部材３３ａ〜３３ｃのバキュームがオンされ、その
後、位置決めピン３１ａ〜３１ｆは元の位置に戻る。そ
して、回転テーブル３７は、回転駆動装置２９により所
定角度だけ回転され、回転テーブル３７の端面３７ａが
直線Ｌ２と平行になる向きに設定される。その後、回転
テーブル３７はその向きで待機する。

【００７４】ｄ．一方、上記ｃ．と並行して、搬出入
バッファ２５Ａから退避したライブラリロボット８８
が、ロボット駆動装置６９（図４参照）によりＺ軸方向
及びＸ軸方向への駆動及び旋回・伸縮駆動され、ライブ
ラリロボット８８のアーム９０によりレチクルカセット
８０₁（又は８０₂）から新たなレチクル（ここではレチ
クルＲ２とする）が取り出される。次いで、ロボット駆
動装置６９によりライブラリロボット８８及びアーム９
０の駆動が行われ、レチクルカセット８０₁（又は８
０₂）から取り出されたレチクルＲ２が、アーム９０に
よって搬出入バッファ２５Ｂ上方まで搬送される。この
搬送途中の状態が図２に示されており、この場合におい
ては、搬出入バッファ２５Ｂの回転テーブル３９は、そ
の端面３９ａが直線Ｌ３と平行となる向きで待機してい
る。

【００７５】ｅ．そして、ロボット駆動装置６９によ
りライブラリロボット８８が下降駆動されることによ
り、ライブラリロボット８８のアーム９０から搬出入バ
ッファ２５Ｂの回転テーブル３９上にレチクルＲ２がロ
ードされる。その後ライブラリロボット８８は、搬出入
バッファ２５Ｂから退避する。

【００７６】ｆ．次いで、レチクルＲ２が載置された
搬出入バッファ２５Ｂの回転テーブル３９では、接触式
レチクル位置決め機構１５１を構成する全ての位置決め
ピンがレチクルＲ２のいずれかの端面に当接する位置決
め位置まで移動し、レチクルＲ２が回転テーブル３９上
で機械的に位置決めされる。この位置決めが終了すると
ともに、回転テーブル３９上のレチクル保持部材のバキ
ュームがオンされる。その後、位置決めピンは元の位置
に戻り、回転テーブル３９は、回転駆動装置４１により
図２の向きから所定角度だけ回転され、回転テーブル３
９の端面３９ａが直線Ｌ４と平行になる向きに設定され
る。その後、回転テーブル３９はその向きで待機する。

【００７７】ｇ．このように、両方の搬出入バッファ
２５Ａ，２５Ｂ上にレチクルＲ１、Ｒ２が載置される
と、レチクル交換ロボット３２を構成するアーム駆動装
置５７によって第２アーム５１Ｂが旋回、伸縮及び上下
動され、搬出入バッファ２５Ａの回転テーブル３７上に
載置されたレチクルＲ１の下側に第２アーム５１Ｂの先
端部（ハンド２７Ｂ）が移動される。

【００７８】ｈ．次いで、アーム駆動装置５７により
第２アーム５１Ｂが所定量上昇駆動される。この第２ア
ーム５１Ｂの上昇開始とほぼ同時に回転テーブル３７上
のレチクル保持部材３３ａ〜３３ｃのバキュームがオフ
されているため、第２アーム５１Ｂの上昇の途中でレチ
クルＲ１がハンド２７Ｂにより下方から支持され、更に
第２アーム５１Ｂが上昇することにより、レチクルＲ１
が回転テーブル３７からハンド２７Ｂに受け渡される。
すなわち、レチクルＲ１の回転テーブル３７からのアン
ロードが行われる。そして、第２アーム５１Ｂが回転テ
ーブル３７と干渉しなくなる高さ位置まで上昇する。

【００７９】ｉ．上記ａ．〜ｈ．の間にレチクルステ
ージＲＳＴでは、レチクルＲ１’，レチクルＲ２’によ
る二重露光が終了し、レチクルステージＲＳＴはレチク
ルステージ駆動系６２により、図２に示されるレチクル
交換位置まで移動され、待機する。なお、このときの状
態が図５（Ａ）に示されている。

【００８０】なお、本実施形態では、説明の便宜上、ラ
イブラリロボット８８によって搬出入バッファ２５Ａ，
２５Ｂそれぞれにレチクルが搬送された後に、第２アー
ム５１Ｂによって搬出入バッファ２５Ａからレチクルが
アンロードされることとしたが、搬出入バッファ２５Ａ
にレチクルが載置された段階で、第２アーム５１Ｂによ
ってレチクルがアンロードされることとしても勿論良
い。

【００８１】この図５（Ａ）に示される状態から、以下
に示すようにレチクルステージＲＳＴ上のレチクル交換
が行われる。

【００８２】ｊ．まず、図５（Ｂ）に示されるよう
に、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲ１’の下側
にハンド２７Ａが位置決めされるように、アーム駆動装
置５７によって、第１アーム５１Ａが旋回、伸縮及び上
下動される。このようにしてレチクルＲ１’の下側にハ
ンド２７Ａが位置決めされると、アーム駆動装置５７に
より第１アーム５１Ａが所定量上昇駆動され、この上昇
の途中でレチクルＲ１’がハンド２７Ａにより下方から
支持され、更に第１アーム５１Ａが上昇することによ
り、レチクルＲ１’がレチクルステージＲＳＴからハン
ド２７Ａに受け渡される。すなわち、レチクルＲ１’の
レチクルステージＲＳＴからのアンロードが行われる。

【００８３】ｋ．次いで、アーム駆動装置５７を構成
する回転駆動部５５によりアーム駆動部５３が例えばＺ
軸回りに反時計回りに回転されるとともに、第１、第２
アーム５１Ａ，５１Ｂが旋回、伸縮駆動されることで、
図５（Ｃ）に示されるように、ハンド２７Ａに保持され
たレチクルＲ１’が搬出入バッファ２５Ａの上方に移動
され、ハンド２７Ｂに保持されたレチクルＲ１がレチク
ルステージＲＳＴ上方に移動される。その後、第１アー
ム５１Ａが下降駆動され、その下降の途中に搬出入バッ
ファ２５ＡにレチクルＲ１’が受け渡される（ロードさ
れる）。また、第２アーム５１Ｂも同様にして下降駆動
され、その下降の途中にレチクルステージＲＳＴ上にレ
チクルＲ１が受け渡される（ロードされる）。

【００８４】ｌ．次に、アーム駆動装置５７により、
レチクルＲ１をロードした第２アーム５１Ｂが旋回、伸
縮駆動されることにより、ハンド２７ＢをレチクルＲ１
の下方から退避させ、図６（Ａ）に示されるように、レ
チクルステージＲＳＴ上の＋Ｙ側（紙面右側）に載置さ
れたレチクルＲ２’の下側にハンド２７Ｂを移動させ
る。一方、第１アーム５１Ａは、アーム駆動装置５７に
より、旋回、伸縮駆動されることで、レチクルＲ１’下
方（搬出入バッファ２５Ａ上方）から退避され、搬出入
バッファ２５Ｂ上に載置されたレチクルＲ２の下側にハ
ンド２７Ａが移動される。

【００８５】ｍ．その後、前述と同様にして、アーム
駆動装置５７により、各アーム５１Ａ，５１Ｂが上昇駆
動され、レチクルステージＲＳＴ上に載置されたレチク
ルＲ２’のアンロード、及び搬出入バッファ２５Ｂ上に
載置されたレチクルＲ２のアンロードが行われる。この
直後の状態が図６（Ｂ）に示されている。

【００８６】ｎ．次いで、アーム駆動装置５７を構成
する回転駆動部５５によりアーム駆動部５３が回転され
るとともに、第１、第２アーム５１Ａ，５１Ｂが旋回、
伸縮駆動され、レチクルＲ２がレチクルステージＲＳＴ
上方に位置決めされるとともに、レチクルＲ１’が搬出
入バッファ２５Ａの上方に位置決めされる。その後、各
アーム５１Ａ，５１Ｂが下降駆動され、その下降の途中
にレチクルＲ１はレチクルステージＲＳＴ上に受け渡さ
れ（ロードされ）、レチクルＲ１’は搬出入バッファ２
５Ｂ（回転テーブル３９）上に受け渡される（ロードさ
れる）。その後、各アーム５１Ａ，５１Ｂがアーム駆動
装置５７により旋回、伸縮駆動され、ハンド２７Ａがレ
チクルステージＲＳＴから退避し、ハンド２７Ｂが搬出
入バッファ２５Ｂから退避する。

【００８７】上述のようにしてレチクルＲ１，Ｒ２のレ
チクルステージＲＳＴ上へのロードが完了すると、図６
（Ｃ）に示されるように、レチクルステージ駆動系６２
によりレチクルステージＲＳＴが投影光学系ＰＬの上方
へ向けて+Ｙ方向に駆動される。

【００８８】なお、上記ｋ．において、レチクルＲ１’
が受け渡された搬出入バッファ２５Ａでは、回転駆動装
置２９により、回転テーブル３７が所定角度回転駆動さ
れ、端面３７ａが直線Ｌ１と並行となる向きで、ライブ
ラリロボット８８によるレチクルの回収が行われるま
で、待機する。一方、上記ｎ．において、レチクルＲ
２’がロードされた搬出入バッファ２５Ｂでは、回転駆
動装置４１によって、回転テーブル３９が所定角度回転
駆動され、端面３９ａが直線Ｌ３と平行となる向きで、
ライブラリロボット８８によるレチクルの回収が行われ
るまで待機する。

【００８９】次に、上記のレチクル交換の終了後に行わ
れる、露光装置本体３０側の処理シーケンスについて、
主制御装置５０の制御動作を中心として簡単に説明す
る。

【００９０】まず、主制御装置５０は、不図示のレチク
ル顕微鏡及びアライメント系ＡＬＧ１，ＡＬＧ２等を用
いてレチクルアライメント及びアライメント系ＡＬＧ
１，ＡＬＧ２のベースライン計測等を所定の手順で行
う。次いで、主制御装置５０は、アライメント系ＡＬＧ
１（又はＡＬＧ２）を用いたウエハＷ１（又はＷ２）の
ファインアライメント（ＥＧＡ（エンハンスト・グロー
バル・アライメント）等）を行って、ウエハＷ１（又は
Ｗ２）上の複数のショット領域の配列座標を求める。

【００９１】次に、主制御装置５０は、上記のアライメ
ント結果に基づいてウエハ干渉計システム１３０の計測
値をモニタしつつウエハステージ駆動系６６を制御して
ウエハＷ１（Ｗ２）の第１ショットの露光のための加速
開始位置にウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）を
移動する。

【００９２】次に、主制御装置５０は、レチクルステー
ジ駆動系６２及びウエハステージ駆動系６６を介してレ
チクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴ１（又は
ＷＳＴ２）のＹ軸方向の走査を開始する。両ステージＲ
ＳＴ、ＷＳＴ１（又はＷＳＴ２）がそれぞれの目標走査
速度に達すると、パルス紫外光によってレチクルＲ１
（又はＲ２）のパターン領域が照明され始め、走査露光
が開始される。

【００９３】そして、レチクルＲ１（又はＲ２）のパタ
ーン領域の異なる領域がパルス紫外光で逐次照明され、
パターン領域全面に対する照明が完了することにより、
ウエハＷ１（又はＷ２）上の第１ショットの走査露光が
終了する。これにより、レチクルＲ１（又はＲ２）のパ
ターンが投影光学系ＰＬを介して第１ショットに縮小転
写される。

【００９４】このようにして、第１ショットの走査露光
が終了すると、主制御装置５０は、ウエハステージ駆動
系６２を介してウエハステージＷＳＴ１（又はＷＳＴ
２）をＸ、Ｙ軸方向にステップ移動し、第２ショットの
露光のため加速開始位置に移動した後、第２ショットに
対して上記と同様の走査露光を行う。

【００９５】このようにして、ウエハＷ１（又はＷ２）
上のショットの走査露光と次ショット露光のためのステ
ッピング動作とが繰り返し行われ、ウエハＷ１（又はＷ
２）上の露光対象ショットの全てにレチクルＲ１（又は
Ｒ２）のパターンが順次転写される。

【００９６】そして、ウエハＷ１（又はＷ２）上の全シ
ョット領域に対するレチクルＲ１（又はＲ２）のパター
ンの転写が終了すると、主制御装置５０は、レチクルス
テージ駆動系６２を介してレチクルステージＲＳＴを走
査方向に所定量移動してレチクルＲ２（又はＲ１）を走
査開始位置（加速開始位置）に設定した後、同様にし
て、ウエハＷ１（又はＷ２）上の全ショット領域に対す
るレチクルＲ２（又はＲ１）のパターンの転写を行う。
ここで、レチクルＲ１とレチクルＲ２では露光条件や透
過率が異なる場合があるので、レチクルアライメント時
にそれぞれの条件を計測し、その結果に応じて条件の変
更を行うようにしても良い。

【００９７】上記のようにしてウエハステージＷＳＴ１
（又はＷＳＴ２）上のウエハＷ１（又はＷ２）に対する
パターン転写が終了すると、ウエハステージＷＳＴ２
（又はＷＳＴ１）上のウエハＷ２（又はＷ１）に対し
て、上記と同様に二重露光が行われる。

【００９８】このようにして、レチクルステージＲＳＴ
上にロードされたレチクルＲ１及びレチクルＲ２を用い
た露光が終了すると、前述と同様にして、再度のレチク
ル交換が行われる。なお、上記露光動作中には、ライブ
ラリロボット８８により、前回の露光動作にて使用され
たレチクルＲ１’、Ｒ２’が回収され、レチクルカセッ
ト（８０₁，８０₂）のいずれかに搬入されるとともに、
次に使用されるレチクルが、レチクルカセット（８
０₁，８０₂）のいずれかから搬出入バッファ２５Ａ，２
５Ｂ上に搬送される。そして、第２アーム５１Ｂは、搬
出入バッファ２５Ａ上に載置されたレチクルを保持して
露光動作の終了まで待機し、第１アーム５１Ａは、レチ
クル交換位置近傍にてレチクルを保持せずに待機する。

【００９９】以上詳細に説明したように、本実施形態の
露光装置１０によると、レチクルステージＲＳＴ上に載
置されたレチクルの搬出、及びレチクルステージＲＳＴ
上へのレチクルの搬入が、レチクルステージＲＳＴの移
動面に平行な面内でスキャン方向に直交する方向（非ス
キャン方向）に配置されたレチクル交換ロボット３２に
より、非スキャン方向に交差する方向から行われる。こ
のため、例えばレチクルステージの移動範囲内の走査方
向の横側に空きスペースが存在する場合には、そのスペ
ースにレチクル搬送系１５０を配置することにより、露
光装置全体の大型化を招くことなく、レチクルの交換を
円滑に行うことが可能になる。また、レチクルステージ
ＲＳＴをレチクル交換のために露光位置から交換位置に
移動させる際には、レチクルステージＲＳＴの走査方向
への移動距離を短くすることができる。従って、露光装
置全体をほとんど大型化させることなく、レチクルステ
ージＲＳＴ上のレチクル交換を円滑に行うことが可能と
なる。

【０１００】特に、本実施形態のように、レチクルステ
ージＲＳＴとして、その上面にスキャン方向に沿って２
枚のレチクルが載置されるダブルレチクルホルダ方式の
レチクルステージを採用する場合には、いずれのレチク
ルに対してもレチクル交換ロボット３２からの距離を短
く保つことができるので、レチクル交換ロボット３２の
小型化、ひいては露光装置全体の小型化を図ることが可
能となる。

【０１０１】また、レチクルステージとの間で搬送され
るレチクルが載置される搬出入バッファ２５Ａ及び搬出
入バッファ２５Ｂは、回転が可能であることから、各バ
ッファ２５Ａ，２５Ｂを、レチクルを搬送するレチクル
交換ロボット３２やライブラリロボット８８の駆動の制
約を受けることなく配置することができる。従って、レ
チクル搬送系１５０の設計の自由度が増すので、更なる
小型化を目的としたレチクル搬送系各部の配置変更を行
うことができる。

【０１０２】また、搬出入バッファ２５Ａ，搬出入バッ
ファ２５Ｂには、接触式レチクル位置決め装置１４１、
１５１がそれぞれ設けられ、その上面上に載置されるレ
チクルを機械的に位置合わせすることができることか
ら、レチクルステージ上にレチクルが載置されたときの
位置ずれを極力抑制することができる。従って、レチク
ルの載せ直し等が回避され、露光工程全体のスループッ
トの悪化を防止することが可能となる。

【０１０３】また、レチクル搬送系１５０は、露光装置
本体３０、すなわちレチクルステージＲＳＴと振動的に
分離して設けられているので、露光装置本体３０側で露
光動作が行われている間に、レチクル搬送系１５０が前
述したレチクル交換のための準備動作を行ったとして
も、そのレチクル搬送系３２の動作が、露光装置本体３
０の振動要因となるおそれはない。従って、パターン転
写精度、すなわち露光精度を維持しつつ、露光動作とレ
チクル交換のための準備動作との並行処理により露光動
作とレチクル交換動作とをシーケンシャルに行う場合に
比べてスループットの向上を図ることができる。

【０１０４】なお、上記実施形態におけるレチクル交換
シーケンスは、一例であってこれに限定されるものでは
なく、搬出入バッファ２５Ａ，２５Ｂ、レチクル交換ロ
ボット３２、レチクル交換位置等の配置位置等に応じ
て、レチクル交換に要する時間を短縮するようなレチク
ル交換のシーケンスを採用することが可能である。

【０１０５】なお、上記実施形態では、レチクルステー
ジＲＳＴ上の２枚のレチクルの交換位置を別々の位置と
し、各レチクルの交換に際しては、レチクルステージＲ
ＳＴを待機状態とすることとしたが、これに限らず、例
えば、図２に示されるレチクルＲ２の位置にて両レチク
ルを交換することとしても良い。この場合、各レチクル
の交換の間にレチクルステージＲＳＴを走査方向に移動
する必要があるが、いずれのレチクルを交換する場合に
おいても同一位置にレチクル交換ロボット３２を制御す
れば良いので、その制御が比較的容易となる。

【０１０６】なお、上記実施形態では、搬出入バッファ
２５Ａ，２５Ｂの両バッファが搬入バッファと搬出バッ
ファの両方の機能を有する場合について説明したが、こ
れに限らず、一方のバッファをレチクルステージに対し
てロードされるレチクルが一時的に載置される搬入専用
のバッファとし、他方のバッファをレチクルステージか
らアンロードされたレチクルが一時的に載置される搬出
専用のバッファとすることとしても良い。

【０１０７】《第２の実施形態》次に、本発明の第２の
実施形態に係る露光装置について、図７に基づいて説明
する。ここで、前述した第１の実施形態と同一若しくは
同等の構成部分については同一の符号を用いるととも
に、その説明を簡略化し若しくは省略するものとする。
本第２の実施形態の露光装置は、前述した第１の実施形
態の露光装置１０におけるレチクル交換ロボットの構
成、及びこれに伴ってレチクル交換の際の動作の一部が
前述した第１の実施形態と異なるのみで、その他は前述
した第１の実施形態と同様となっている。そこで、以下
においては、かかる相違点を中心として説明する。

【０１０８】図７には、第２の実施形態の露光装置にお
けるレチクル搬送系２５０が示されている。このレチク
ル搬送系２５０を構成するレチクル交換ロボット１３２
は、第１の実施形態のレチクル交換ロボット３２と異な
り、１つのアームのみから構成されるとともに、不図示
の支持台から吊り下げ支持されている。

【０１０９】すなわち、レチクル交換ロボット１３２
は、前記支持台に固定された上下動・旋回駆動部１５７
と、この上下動・旋回駆動部１５７にその長手方向一端
部にて回動自在に連結された第１腕部１５１ａ、該第１
腕部１５１ａの他端部にその長手方向一端部が連結され
た第２腕部１５１ｂ、該第２腕部１５１ｂに連結された
ハンド部１５１ｃを含むアーム１５２とを備えている。

【０１１０】前記アーム１５２は、各連結部分（関節部
分）それぞれに水平面内の回転（θｚ回転）方向への駆
動が可能なアクチュエータが設けられており、各連結部
分ごとの制御が可能となっている。このため、レチクル
交換ロボット１３２の制御精度及び自由度は、非常に高
くなっている。更に、上下動・旋回駆動部１５７は、ア
ーム１５２を構成する第１腕部１５１ａを上下方向に駆
動するアクチュエータも備えているため、アーム１５
２、すなわちハンド１５１ｃを上下方向に自在に駆動す
ることが可能となっている。

【０１１１】以下、本第２の実施形態のレチクル搬送系
２５０によるレチクルステージＲＳＴ上のレチクルの交
換方法について簡単に説明する。なお、本第２の実施形
態では、レチクル交換ロボットの動作、すなわち搬出入
バッファ２５Ｂ上から新たなレチクルをアンロードして
レチクルステージＲＳＴ上にロードする動作、及び使用
済みのレチクルをレチクルステージＲＳＴ上からアンロ
ードして、搬出入バッファ２５Ａ上にロードする動作
が、上記第１の実施形態と異なるのみであるので、この
点を中心に説明する。また、レチクル交換ロボット１３
２は、各部に設けられたアクチュエータにより駆動され
るが、説明の煩雑化を避けるため、アクチュエータにつ
いての記載は省略する。

【０１１２】まず、レチクル交換ロボット１３２は、露
光動作が終了したレチクルステージＲＳＴが図７に示さ
れるレチクル交換位置に位置決めされるまで待機する。
そして、レチクルステージＲＳＴがレチクル交換位置に
位置決めされた段階で、アーム１５２が旋回、伸縮及び
上下動され、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲ
１’の下側にハンド部１５１ｃを移動させる。次いで、
アーム１５２（ハンド部１５１ｃ）が上方に駆動される
ことによりレチクルＲ１’がハンド部１５１ｃにより支
持され、更に上方に駆動されることによりレチクルＲ
１’がハンド部１５１ｃに受け渡される。

【０１１３】そして、ハンド部１５１ｃがレチクルステ
ージＲＳＴと干渉しない（接触しない）高さまで上昇し
た段階で、搬出入バッファ２５Ａ上方にレチクルＲ１’
を位置させるように、アーム１５２がほぼ最短距離を通
って駆動される。

【０１１４】その後、レチクルＲ１’が搬出入バッファ
２５Ａ上方に移動されると、アーム１５２は下降駆動さ
れ、レチクルＲ１’が搬出入バッファ２５Ａに受け渡さ
れる（ロードされる）。次いで、ハンド部１５１ｃは、
搬出入バッファ２５Ａから退避し、新たなレチクルＲ１
をレチクルステージＲＳＴ上に搬送するために、搬出入
バッファ２５Ｂに向けて移動を開始する。

【０１１５】アーム１５２が搬出入バッファ２５Ｂに移
動する場合も、ほぼ最短距離を通って移動し、搬出入バ
ッファ２５ＢにてレチクルＲ１を受け取った後、レチク
ルステージＲＳＴ上の先程までレチクルＲ１’が載置さ
れていた位置に、レチクルＲ１をロードする。図７に
は、レチクルＲ１がレチクルステージＲＳＴ上方に位置
決めされる直前の状態が示されている。

【０１１６】もう一方のレチクルＲ２’の交換について
も、上記と同様にして行われる。

【０１１７】以上説明したように、本第２の実施形態の
露光装置によると、上記第１の実施形態と同等の効果を
得ることができるのに加え、レチクル交換ロボット１３
２が１本のアームのみから構成され、且つ回転半径が小
さいことから、レチクル搬送系２５０をより小型化する
ことが可能となっている。また、レチクル交換ロボット
１３２の各連結部分（関節部分）それぞれがアクチュエ
ータを有し、独立に制御可能であることから、制御の自
由度が増すとともに、レチクル交換位置を任意に設定す
ることができる。従って、レチクル搬送系２５０の小型
化を目的とした設計変更を行うことが可能となってい
る。

【０１１８】なお、上記第２の実施形態では、レチクル
交換ロボット１３２を吊り下げ支持することとしたが、
これに限らず、第１の実施形態と同様、搬送系支持架台
７５上に載置する構成とすることとしても良い。

【０１１９】《第３の実施形態》次に、本発明の第３の
実施形態に係る露光装置について、図８〜図９（Ｂ）に
基づいて説明する。ここで、前述した第１及び第２の実
施形態と同一若しくは同等の構成部分については同一の
符号を用いるとともに、その説明を簡略化し若しくは省
略するものとする。本実施形態の露光装置は、前述した
第１の実施形態の露光装置１０におけるレチクル交換ロ
ボットの一部、及びこれに伴ってレチクル交換の際の動
作の一部が異なるのみで、その他は前述した第１の実施
形態と同様となっている。そこで、以下においては、か
かる相違点を中心として説明する。

【０１２０】図８には、第３の実施形態の露光装置にお
けるレチクル搬送系３５０が示されている。このレチク
ル搬送系３５０を構成するレチクル交換ロボット２３２
は、前述した第２の実施形態のレチクル交換ロボット１
３２と同様、１本のアーム２５１のみから構成されてい
るが、アーム２５１の先端部分を構成するハンド２３３
の構成、及び搬送系支持架台７５上に上下動・旋回駆動
装置２５７を介して設置されている点が異なっている。

【０１２１】すなわち本第３の実施形態のハンド２３３
は、第２腕部１５１ｂの一端部近傍に独立して回転駆動
が可能に配設された回転板２２２と、該回転板２２２の
長手方向両端部に設けられた２つのハンド部２２７Ａ，
２２７Ｂとを備えている。

【０１２２】以下、このレチクル交換ロボット２３２を
用いたレチクル交換方法について、図８、図９（Ａ），
図９（Ｂ）を用いて説明する。なお、レチクル交換ロボ
ット２３２の動作以外は、前述の第１，第２の実施形態
と同様であるため、その説明は省略するものとする。

【０１２３】まず、レチクルステージＲＳＴが露光動作
を行っている最中に、図９（Ａ）に示されるように、レ
チクル交換ロボット２３２が、搬出入バッファ２５Ａに
向けて駆動され、搬出入バッファ２５Ａ上に載置された
レチクルＲ１をハンド部２２７Ａにて上記各実施形態と
同様にロードして待機する。

【０１２４】次いで、レチクルステージＲＳＴの露光動
作が終了した段階で、レチクルステージＲＳＴがレチク
ルステージ駆動系６２により駆動され、図９（Ｂ）に示
されるレチクル交換位置に位置決めされると、レチクル
交換ロボット２３２の各連結部分に設けられたアクチュ
エータにより、回転ハンド２３３の１８０°回転動作、
アーム２５１の旋回及び伸縮動作等が行われ、図９
（Ｂ）に示されるように、レチクルを保持していないハ
ンド部２２７Ｂが、レチクル交換位置に待機しているレ
チクルステージＲＳＴ上のレチクルＲ１’をアンロード
する。

【０１２５】次いで、新たなレチクルＲ１を保持するハ
ンド部２２７Ａが先程までレチクルＲ１’が載置されて
いたレチクルステージＲＳＴ上に位置決めされるよう
に、回転ハンド２３３が１８０°回転駆動される。図８
にはこのときの状態が示されている。

【０１２６】そして、レチクル交換ロボット１３２のア
ーム２５１が下降駆動され、レチクルＲ１がロードされ
る。次いで、アーム２５１が旋回、伸縮及び上下動され
ることで、ハンド部２２７Ｂに保持されている使用済み
のレチクルＲ１’を搬出入バッファ２５Ｂ上に載置す
る。このとき、同時にハンド部２２７ＡはレチクルＲ１
の下方から退避している。そして、搬出入バッファ２５
ＢをレチクルＲ１’上に載置した後は、ハンド部２２７
ＢがレチクルＲ１’の下方から退避される。

【０１２７】その後は、上記と同様にして、新たなレチ
クルＲ２とレチクルステージＲＳＴ上に載置されている
使用済みのレチクルＲ２’との交換が行われる。

【０１２８】以上説明したように、本第３の実施形態の
露光装置によると、第２の実施形態と同様の効果を得る
ことができるのに加え、２つのハンド部２２７Ａ，２２
７Ｂを有する回転ハンド２３３を備えることから、レチ
クルの交換に要する時間をより短縮することができる。

【０１２９】《第４の実施形態》次に、本発明の第４の
実施形態に係る露光装置について、図１０，図１１に基
づいて説明する。ここで、前述した第１〜第３の実施形
態と同一若しくは同等の構成部分については同一の符号
を用いるとともに、その説明を簡略化し若しくは省略す
るものとする。図１０には、本第４の実施形態のレチク
ル搬送系４５０が平面図にて示されている。このレチク
ル搬送系４５０においては、レチクル交換ロボットの構
成が前述した第１の実施形態と異なり、その他の部分に
ついては同様となっている。従って、以下においては、
レチクル交換ロボット３３２の構成を中心に説明する。

【０１３０】図１１にはレチクル交換ロボット３３２を
−Ｙ方向から＋Ｙ方向に見た側面図が示されている。こ
の図１１に示されるように、レチクル交換ロボット３３
２は、３つの板状の部材がＵ字状（又はコ字状）に組み
合わされた保持部材としての支持体１０１と、支持体１
０１に固定された第１アーム３５１Ａと、第１アーム３
５１Ａとほぼ上下対象の構成とされた第２アーム３５１
Ｂとを備えている。各アーム３５１Ａ，３５１Ｂの先端
部はハンド３２７Ａ，３２７Ｂにより構成されている。

【０１３１】前記支持体１０１は、板状部材１０３Ａ
と、該板部材１０３Ａ上の−Ｘ端部にて垂直に立設され
たＸＺ断面及びＸＹ断面がＵ字状（コ字状）の第１フレ
ーム部材１０３Ｂと、第１フレーム部材１０３Ｂにて水
平に支持された第１フレーム部材１０３Ａと同様の形状
を有する第２フレーム部材１０３Ｃとを含んで構成され
ている。第２フレーム部材１０３Ｃは、第１フレーム部
材１０３Ｂにより下側から直接的に支持されるととも
に、概略三角形状の板部材から成る補強部材１０９を介
して間接的にも支持されている。

【０１３２】板状部材１０３Ａの一部には不図示の開口
が設けられ、該開口に連通するように、板状部材１０３
Ａの下側から管状部材１０５Ｂが接続されている。この
管状部材１０５Ｂの一部には板状部材１０３Ａを下側か
ら支持するための支持部材１１１が設けられている。

【０１３３】また、第２フレーム部材１０３Ｃの一部に
は不図示の開口が設けられ、該開口に連通するように管
状部材１０５Ａが接続されている。

【０１３４】前記第１アーム３５１Ａは、第２フレーム
部材１０３Ｃの下面にネジ止め等により吊り下げ支持さ
れ、前記第２アーム３５１Ｂは、板状部材１０３Ａの上
面にネジ止め等により固定されている。

【０１３５】第１アーム３５１Ａのケーブル・配管類１
０７Ａは、第２フレーム部材１０３Ｃの開口及び管状部
材１０５Ａを介して不図示の電源装置等に接続され、第
２アーム３５１Ｂのケーブル・配管類１０７Ｂは、板状
部材１０３Ａの開口及び管状部材１０５Ｂを介して不図
示の電源装置等に接続されている。

【０１３６】なお、本第４の実施形態では、上記第１の
実施形態とほぼ同一のシーケンスにてレチクル交換が行
われるので、その説明は省略するものとする。

【０１３７】以上説明したように、本実施形態の露光装
置によると、前述した第１の実施形態と同等の効果を得
ることができる他、各アーム同士はほとんど干渉するこ
とがないことから、一方のアームが他方のアームを駆動
する際の制約となることなく制御され、第１の実施形態
以上の高スループットを実現することが可能となってい
る。

【０１３８】また、本実施形態のレチクル交換ロボット
を採用した場合、ロボットの占有する面積（フットプリ
ント）は、第２の実施形態のように１本のアームを有す
るレチクル交換ロボットとほぼ同一面積とすることがで
きるので、露光装置全体の小型化を図ることが可能であ
る。

【０１３９】なお、上記第４の実施形態では、第１アー
ムと第２アームとを上下動した場合、各アームのハンド
同士が干渉する（接触する）恐れがあるので、各アーム
を上下動することなくレチクルのロード及びアンロード
を行うことが可能な、後述するエレベータユニット、及
びセンターアップユニットを採用することは非常に有効
である。

【０１４０】《第５の実施形態》次に、本発明の第５の
実施形態に係る露光装置について、図１２に基づいて説
明する。ここで、前述した第１〜第４の実施形態と同一
若しくは同等の構成部分については同一の符号を用いる
とともに、その説明を簡略化し若しくは省略するものと
する。本第５の実施形態の露光装置は、前述した第１〜
第４の実施形態の露光装置１０におけるレチクル搬送系
の一部、及びこれに伴ってレチクル交換の際の動作の一
部が異なるのみで、その他は前述した第１〜第４の実施
形態と同様となっている。従って、以下においては、か
かる相違点を中心として説明することとする。

【０１４１】図１２には、本第５の実施形態に係るレチ
クル搬送系５５０が平面図にて概略的に示されている。
このレチクル搬送系５５０は、第２の実施形態に係るレ
チクル搬送系２５０（図７参照）と比べ、レチクル中継
部及びレチクル交換ロボットの構成が異なり、その他の
点についてはほぼ同一とされている。

【０１４２】以下、本第５の実施形態のレチクル交換ロ
ボット４３２及びマスク搬出入バッファとしてのレチク
ル中継部１８９について、図１２に基づいて説明する。

【０１４３】前記レチクル交換ロボット４３２は、第２
の実施形態のレチクル交換ロボット１３２（図７参照）
とほぼ同様に構成されているが、レチクルを１枚保持す
るハンド部１５１ｃに代わり、アーム４５１の先端部
は、レチクルを同時に２枚保持することが可能なハンド
部１５１ｃ’により構成されている。これを更に詳述す
ると、ハンド部１５１ｃ’は、第２腕部１５１ｂの一端
部に設けられた、その内部に回転駆動のためのアクチュ
エータを有する回転駆動部９１と、該回転駆動部９１に
対して左右対称に設けられた板状のハンド支持部９３
Ａ，９３Ｂと、このハンド支持部９３Ａ，９３Ｂ上にて
それぞれ支持された、レチクルを保持するハンド部４２
７Ａ，４２７Ｂとを備えている。各ハンド部４２７Ａ，
４２７Ｂは、レチクルステージＲＳＴ上に載置された２
枚のレチクルの間隔とほぼ同一の間隔で配設されてい
る。

【０１４４】前記レチクル中継部１８９は、これまでに
説明してきた第１〜第４の実施形態に係るレチクル中継
部８９と異なり、１つのバッファ上に複数（ここでは２
枚）のレチクルを載置することが可能な構成となってい
る。

【０１４５】すなわち、レチクル中継部１８９は、レチ
クル載置台１４３と、レチクル載置台１４３上に設けら
れた上記各実施形態と同様の接触式レチクル位置決め装
置１４１，１５１と、レチクルを下側から保持する不図
示のレチクル保持部とを備えている。接触式レチクル位
置決め装置１４１，１５１の間の間隔、すなわちレチク
ル載置台１４３上でのレチクルの載置間隔は、前記ハン
ド部４２７Ａ，４２７Ｂ間の間隔（すなわち、レチクル
ステージＲＳＴ上の２枚のレチクルの間隔）と同一に設
定されている。

【０１４６】以下、本第５の実施形態のレチクル搬送系
５５０によるレチクル交換方法について、図１２に基づ
いて説明する。

【０１４７】図１２に示されるように、レチクルステー
ジＲＳＴがレチクル交換位置に位置決めされると、レチ
クルを保持していないレチクル交換ロボット４３２が駆
動され、レチクルステージＲＳＴ上の使用済みのレチク
ルＲ１’，Ｒ２’の下側にハンド部４２７Ａ，４２７Ｂ
を位置させる。次いで、レチクル交換ロボット４３２が
上昇駆動されることにより、レチクルＲ１’、Ｒ２’は
各ハンド部４２７Ａ，４２７Ｂによって下側から支持さ
れ、更に上昇駆動されることにより、レチクルＲ１’、
Ｒ２’がハンド部４２７Ａ，４２７Ｂに受け渡される。

【０１４８】その後、ハンド部４２７Ａ，４２７Ｂがレ
チクルステージＲＳＴと干渉しない（接触しない）位置
まで上昇すると、アーム４５１が旋回及び伸縮駆動さ
れ、レチクルＲ１’、Ｒ２’を保持したハンド部４２７
Ａ，４２７Ｂがレチクル中継部１８９の上方に位置され
る。次いで、レチクル交換ロボット４３２が下降駆動さ
れ、レチクルＲ１’，Ｒ２’がレチクル中継部１８９上
に受け渡される（ロードされる）。その後、ハンド部４
２７Ａ，４２７Ｂがレチクル中継部１８９上から退避さ
れる。

【０１４９】次いで、ロボット８８によりレチクル中継
部１８９上のレチクルＲ１’，Ｒ２’がレチクルカセッ
ト（８０₁，８０₂）のいずれかに順々に搬入される。更
に、ロボット８８は、レチクルカセット（８０₁，８
０₂）のいずれかから新たなレチクルＲ１及びＲ２をレ
チクル中継部１８９上に搬送する。

【０１５０】上記のようにレチクル中継部１８９上にレ
チクルＲ１、Ｒ２がロボット８８により搬送されると、
接触式レチクル位置合わせ機構１４１，１５１によって
レチクルＲ１，Ｒ２の位置合わせが行われ、この位置合
わせが終了すると、ハンド部４２７Ａ，４２７Ｂそれぞ
れがレチクルＲ１、Ｒ２の下側に位置するように、アー
ム４５１の旋回、伸縮及び上下方向への駆動される。

【０１５１】上記のようにしてレチクルＲ１，Ｒ２の下
側にハンド部４２７Ａ，４２７Ｂが位置決めされた後
は、アーム４５１が上昇駆動され、ハンド部４２７Ａ，
４２７Ｂにより、レチクル中継部１８９上のレチクルＲ
１，Ｒ２が同時に受け取られる（アンロードされる）。

【０１５２】次いで、アーム４５１は、レチクルステー
ジＲＳＴ上にレチクルＲ１、Ｒ２が位置するように、旋
回、伸縮及び上下方向に駆動され、この駆動後は、レチ
クル交換ロボット４３２が下降駆動されることにより、
レチクルステージＲＳＴ上にレチクルＲ１、Ｒ２が２枚
同時にロードされ、その後、ハンド部４２７Ａ，４２７
ＢがレチクルステージＲＳＴから退避される。

【０１５３】以上説明したように、本実施形態の露光装
置によると、レチクルステージＲＳＴ上から２枚のレチ
クルを同時にアンロードすることができるとともに、レ
チクル中継部１８９から２枚のレチクルを同時に受け取
ることができ、更に、レチクルステージＲＳＴ上に２枚
のレチクルを同時にロードすることができるので、２枚
のレチクルを保持するダブルレチクルホルダ方式のレチ
クルステージを採用した場合のレチクル交換に要する時
間を短縮することが可能となっている。

【０１５４】なお、レチクル交換に要する時間を更に短
縮するため、２枚のレチクルに対応して、ライブラリロ
ボット８８を２つ用意することとしても良い。また、２
枚のレチクルを載置可能なレチクル中継部を２つ設ける
こととしても良い。この場合、レチクル交換ロボット４
３２がレチクルステージＲＳＴ上からレチクルをアンロ
ードする間に、一方のレチクル中継部に新たな２枚のレ
チクルを載置しておき、レチクル交換ロボット４３２が
レチクルをアンロードして、他方のレチクル中継部に使
用済みの２枚のレチクルを載置した直後に、レチクル交
換ロボット４３２が一方のレチクル中継部に載置されて
いる新たな２枚のレチクルをレチクルステージＲＳＴ上
にロードすることとすることができる。このようにする
ことにより、レチクル交換に要する時間を更に短縮する
ことができる。この場合、２つのレチクル中継部を上下
に配置する多段構成としても良い。

【０１５５】なお、上記実施形態では、１本のアームで
２つのハンドを有する、いわゆるシングルアームダブル
ハンド方式のレチクル交換ロボットを採用することとし
たが、この２つのハンドを有するアームを上下対称に２
本設ける構成とする、いわゆるダブルアームダブルハン
ド方式のレチクル交換ロボットを採用することとしても
良い。この場合、一方のアームによってレチクルステー
ジＲＳＴ上の使用済みレチクルをアンロードする前に、
他方のアームが新たなレチクルを２枚保持しておくこと
ができるので、一方のアームによって２枚のレチクルが
アンロードされた直後に２枚のレチクルを同時にロード
することができ、レチクル交換に要する時間を更に短縮
することができる。

【０１５６】なお、上記第１〜第５の各実施形態では、
搬出入バッファ２５Ａ（またはレチクル中継部１８９）
からレチクルを受け取ったアーム（ここでは上記第１の
実施形態の「第１アーム５１Ａ」を引用する）がレチク
ルステージＲＳＴ上にレチクルを直接ロードする場合に
ついて説明したが、本発明がこれに限られるものではな
く、例えば、図１３（Ａ）に示されるように、レチクル
交換位置の上方にエレベータユニット３５を設けること
としても良い。

【０１５７】このエレベータユニット３５は、図１３
（Ａ）に示されるように、支持部材としての２本のハン
ド部４５Ａ，４５Ｂと、これらハンド部４５Ａ，４５Ｂ
を開閉方向（図１３（Ａ）におけるＸ軸方向の相反する
方向）に同時に駆動するとともに、上下方向（Ｚ軸方
向）に駆動する駆動機構９５とを備えている。この駆動
機構９５は、ハンド部４５Ａ，４５Ｂを相互に接近又は
離間する上記開閉方向に駆動するハンド開閉機構４７
と、該ハンド開閉機構４７を上下方向（Ｚ軸方向）及び
水平面内の回転（θｚ回転）方向に駆動する上下動・回
転機構７６とを備えている。

【０１５８】このようなエレベータユニット３５をレチ
クル交換位置の上方に設けることにより、上記実施形態
のようにレチクルのロードを非走査方向から行うことに
起因して、レチクルＲの方向を９０°回転しなければな
らないこととなっても、図１３（Ａ）に示されるように
第１アーム５１ＡがレチクルＲをエレベータユニット３
５の下方に位置決めするとともに、駆動機構９５による
エレベータユニット３５のハンド部４５Ａ，４５Ｂの開
閉動作、下降動作によってレチクル（ここではレチクル
Ｒ）がハンド部４５Ａ、４５Ｂに受け渡され、その後、
駆動機構９５によりレチクルＲが９０°回転された後
に、レチクルステージＲＳＴ上にロードされるというシ
ーケンスを採用することで、レチクルＲのロードを行う
ことができる。また、レチクルＲが載置される部分が掘
り下げられたレチクルステージ（後述する図１３（Ｂ）
のような形状を有するステージ）を採用する場合であっ
ても、エレベータユニット３５を用いることにより、レ
チクルＲのロード・アンロードが可能となる。この場
合、エレベータユニット３５は、レチクルベース定盤６
０の上方に配設されるため、露光装置全体としての大型
化は抑制される。

【０１５９】このように、エレベータユニット３５を設
ける場合には、レチクル交換ロボットとエレベータユニ
ットとによりマスク搬送装置が構成される。

【０１６０】また、エレベータユニット３５のみなら
ず、図１３（Ｂ）に示されるように、レチクル交換位置
にセンターアップユニット６１を設けることとしても良
い。

【０１６１】このセンターアップユニット６１は、前記
レチクル交換位置に対応するレチクルベース定盤６０の
内部にその大部分が埋め込まれており、レチクルを下側
から支持することが可能な複数のピン部６３を有するセ
ンタアップ６５と、該センタアップ６５を上下方向に駆
動する駆動機構としての上下動機構６７とから構成され
ている。このセンターアップユニット６１では、上下動
機構６７により、センタアップ６５を構成するピン部６
３がレチクルベース定盤６０の上面側に出没自在とされ
ている。

【０１６２】この場合、レチクルステージＲＳＴがレチ
クル交換位置に位置決めされると、センターアップユニ
ット６１の上下動機構６７によりセンタアップ６５が上
昇駆動され、レチクルベース定盤６０及びレチクルステ
ージＲＳＴに形成された開口を介してレチクルステージ
ＲＳＴの上面側にセンタアップ６５のピン部６３が突出
する。これにより、図１３（Ｂ）に示されるように、レ
チクルステージＲＳＴ上方にて待機していた第１アーム
５１Ａに保持されていたレチクルＲがセンタアップ６５
に受け渡される。その後、第１アーム５１Ａがレチクル
ステージＲＳＴ上方から退避するとともにセンタアップ
６５が下降駆動され、レチクルステージＲＳＴ上にレチ
クルＲがロードされる。また、レチクルＲがアンロード
される場合については、上記と逆の動作にて行われる。

【０１６３】このように、レチクルベース定盤６０内に
センターアップユニット６１を設けることにより、図１
３（Ｂ）に示されるようにレチクルが載置される部分が
掘り下げられたレチクルステージを採用する場合であっ
ても、レチクル交換ロボットの構成を変更することな
く、レチクルステージＲＳＴ上にレチクルをロードする
ことが可能である。この場合、センターアップユニット
６１は、レチクル交換位置の下側に設けられているの
で、このセンターアップユニットを採用することで露光
装置全体が大型化することはほとんどない。

【０１６４】上記のように、センターアップユニット６
１を設ける場合には、レチクル交換ロボットとセンター
アップユニット６１とによりマスク搬送装置が構成され
る。

【０１６５】なお、上記エレベータユニット３５とセン
ターアップユニット６１とを併用することとしても良
い。

【０１６６】なお、レチクルステージＲＳＴとしてダブ
ルレチクルホルダ方式のレチクルステージを採用する場
合には、エレベータユニットやセンターアップユニット
に対してレチクルステージを移動させ、２枚のレチクル
の交換を行うこととしても良いし、一方のレチクルの上
方（又は下方）と、他方のレチクルの上方（又は下方）
との間の移動が可能なエレベータユニット（又はセンタ
ーアップユニット）を採用することとしても良い。ま
た、各レチクルに対応して、２つのエレベータユニット
や２つのセンターアップユニットを設けることとしても
良い。

【０１６７】なお、上記各実施形態ではレチクルステー
ジとしてダブルレチクルホルダ方式のレチクルステージ
を採用することとしたが、これに限らず、シングルレチ
クルホルダ方式のレチクルステージや、このシングルレ
チクルホルダ方式のレチクルステージを２つ備えるツイ
ンレチクルステージ等を採用することも可能である。

【０１６８】また、上記各実施形態では、レチクルステ
ージとして、３枚以上のレチクルを同時に保持すること
が可能なレチクルステージを採用しても良く、第５の実
施形態にあっては、レチクルの枚数に応じて、レチクル
を同時に３枚以上保持する構成のレチクル交換ロボット
を採用することとしても良い。

【０１６９】また、上記各実施形態では、２つのウエハ
ステージを用いて同時並行処理するダブルウエハステー
ジタイプの露光装置について説明したが、本発明の適用
範囲がこれに限られるものではなく、シングルウエハス
テージタイプの露光装置にも本発明は好適に適用でき
る。

【０１７０】露光装置の用途としては半導体製造用の露
光装置に限定されることなく、例えば、角型のガラスプ
レートに液晶表示素子パターンを転写する液晶用の露光
装置や、薄膜磁気ヘッド、マイクロマシン及びＤＮＡチ
ップなどを製造するための露光装置にも広く適用でき
る。また、半導体素子などのマイクロデバイスだけでな
く、光露光装置、ＥＵＶ露光装置、Ｘ線露光装置、及び
電子線露光装置などで使用される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。

【０１７１】また、上記実施形態の露光装置の光源は、
Ｆ₂レーザ光源、ＡｒＦエキシマレーザ光源、ＫｒＦエ
キシマレーザ光源などの紫外パルス光源に限らず、ｇ線
（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）などの輝
線を発する超高圧水銀ランプを用いることも可能であ
る。この他、ＤＦＢ半導体レーザ又はファイバーレーザ
から発振される赤外域、又は可視域の単一波長レーザ光
を、例えばエルビウム（又はエルビウムとイッテルビウ
ムの両方）がドープされたファイバーアンプで増幅し、
非線形光学結晶を用いて紫外光に波長変換した高調波を
用いても良い。また、投影光学系の倍率は縮小系のみな
らず等倍および拡大系のいずれでも良い。

【０１７２】半導体デバイスは、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たレチ
クルを製作するステップ、シリコン材料からウエハを製
作するステップ、前述した実施形態の露光装置によりレ
チクルのパターンをウエハに転写するステップ、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。

【０１７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の露光装置
によれば、装置を殆ど大型化させることなく、かつマス
クステージ上に搭載可能なマスク枚数にかかわらず、マ
スクステージ上のマスク交換を円滑に行うことができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る露光装置を概略
的に示す図である。

【図２】第１の実施形態に係るレチクル搬送系及びレチ
クルステージ近傍を示す平面図である。

【図３】図１，図２の搬入バッファを示す拡大斜視図で
ある。

【図４】第１の実施形態の制御系の構成を示すブロック
図である。

【図５】図１、図２のレチクル搬送系によるレチクル搬
送動作を説明するための図（その１）である。

【図６】図１、図２のレチクル搬送系によるレチクル搬
送動作を説明するための図（その２）である。

【図７】第２の実施形態に係るレチクル搬送系及びレチ
クルステージ近傍を示す平面図である。

【図８】第３の実施形態に係るレチクル搬送系及びレチ
クルステージ近傍を示す平面図である。

【図９】図９（Ａ），図９（Ｂ）は、図８のレチクル交
換ロボット２３３の動作を説明するための図である。

【図１０】第４の実施形態に係るレチクル搬送系及びレ
チクルステージ近傍を示す平面図である。

【図１１】図１０のレチクル交換ロボットの側面図であ
る。

【図１２】第５の実施形態に係るレチクル搬送系及びレ
チクルステージ近傍を示す平面図である。

【図１３】図１３（Ａ）は、変形例に係るエレベータユ
ニットを説明するための図であり、図１３（Ｂ）は、変
形例に係るセンターアップユニットを説明するための図
である。

【図１４】従来のレチクル搬送装置を説明するための図
である。

【符号の説明】

１０…露光装置、２５Ａ，２５Ｂ…マスク搬出入バッフ
ァ、２７Ａ，２７Ｂ，２２７Ａ，２２７Ｂ，４２７Ａ，
４２７Ｂ…ハンド部（ハンド）、３２，１３２，２３
２，３３２，４３２…レチクル交換ロボット（ロボッ
ト、マスク搬送装置）、３５…エレベータユニット、４
５Ａ，４５Ｂ…ハンド部（支持部材）、５１Ａ…第１ア
ーム（アーム）、５１Ｂ…第２アーム（アーム）、６０
ａ…移動面、６１…センターアップユニット、６３…ピ
ン部（支持部材）、６７…上下動機構（駆動機構）、９
５…駆動機構、１０１…支持体（保持部材）、２５１，
３５１Ａ，３５１Ｂ，４５１…アーム、１８９…レチク
ル中継部（マスク搬出入バッファ）、３２７Ａ，３２７
Ｂ…ハンド、Ｒ１，Ｒ２…レチクル（マスク）、ＲＳＴ
…レチクルステージ（マスクステージ）、Ｗ１，Ｗ２…
ウエハ（基板）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 ＧＫ 21/30 ５１４ＤＦターム(参考） 5F031 CA05 CA07 DA01 DA17 FA04 FA07 FA09 FA11 FA12 FA14 FA15 GA03 GA08 GA15 GA25 GA35 GA40 GA43 GA47 GA48 GA49 GA50 HA13 HA16 HA33 HA42 HA53 HA55 HA59 JA06 JA14 JA17 JA22 JA32 JA38 KA02 KA06 KA07 KA08 KA11 KA12 LA07 LA08 MA27 5F046 AA23 BA04 BA05 CC01 CC02 CC03 CC09 CC13 CD02 CD04 CD06 DA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マスクに形成されたパターンを基板上に
転写する露光装置であって、前記マスクが載置されるとともに少なくとも第１軸方向
に移動可能なマスクステージと；前記第１軸を含む前記
マスクステージの移動面に平行な面内で前記第１軸に直
交する方向の一側に配置され、前記マスクステージ上の
マスクの搬出及び前記マスクステージ上へのマスクの搬
入を前記移動面に平行な面内の前記第１軸方向に交差す
る方向から行うマスク搬送装置と；を備える露光装置。
【請求項２】前記マスク搬送装置により、前記マスク
ステージとの間で搬送されるマスクが載置され、少なく
とも回転が可能な一対のマスク搬出入バッファを更に備
えることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】前記各マスク搬出入バッファは、載置さ
れたマスクのアライメント機構を兼ねることを特徴とす
る請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】前記マスクステージは、同時に複数枚の
マスクを載置可能であることを特徴とする請求項１〜３
のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項５】前記マスク搬送装置は、前記マスクを保
持するハンドを先端部に有し、前記ハンドを前記移動面
に平行な面内及び前記移動面に直交する第２軸方向に駆
動可能なアーム、を少なくとも一つ備えたロボットを備
えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記
載の露光装置。
【請求項６】前記マスク搬送装置は、前記マスクを保
持するハンドをほぼ左右対称な配置で先端部に有し、前
記一対のハンドを前記移動面に平行な面内及び前記移動
面に直交する第２軸方向に駆動可能なアーム、を備えた
ロボットを備えることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか一項に記載の露光装置。
【請求項７】前記マスク搬送装置は、前記マスクを保持するハンドを先端部に有し、前記ハン
ドを前記移動面に平行な面内及び前記移動面に直交する
第２軸方向に駆動可能なアーム、を備えた一対のロボッ
トと；該一対のロボットを前記移動面に平行な面に関し
てほぼ対称な配置で保持する保持部材と；を備えること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の露光
装置。
【請求項８】前記マスク搬送装置により、前記マスク
ステージとの間で搬送されるマスクを同時に複数枚載置
可能なマスク搬出入バッファを更に備え、前記マスクステージは、同時に複数枚のマスクを前記第
１軸方向に並べて載置可能であり、前記マスク搬送装置は、前記マスクを保持する複数のハ
ンドを並列な配置で先端部に有し、該ハンドを前記移動
面に平行な面内及び前記移動面に直交する第２軸方向に
駆動可能なアーム、を備えたロボットを備えることを特
徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項９】前記マスク搬出入バッファは、載置され
たマスクのアライメント機構を兼ねることを特徴とする
請求項８に記載の露光装置。
【請求項１０】前記マスク搬送装置は、前記マスクステージ上のマスクを交換する所定のマスク
交換位置における前記第２軸方向の一側に配置され、前
記各ハンドとの間で前記マスクの受け渡しを行う複数の
支持部材と、該複数の支持部材を少なくとも前記交換位
置にある前記マスクステージにマスクを搬入する搬入位
置と前記交換位置の前記第２軸方向の一側の待機位置と
の間で駆動する駆動機構とを有するエレベータユニット
を、更に備えることを特徴とする請求項５〜９のいずれ
か一項に記載の露光装置。
【請求項１１】前記マスク搬送装置は、前記マスクステージ上のマスクを交換する所定のマスク
交換位置における前記第２軸方向の一側に配置され、前
記交換位置にあるマスクステージの前記第２軸方向の他
側の受け渡し位置で前記各ハンドとの間で前記マスクの
受け渡しを行う複数の支持部材と、該複数の支持部材を
前記受け渡し位置と前記交換位置にあるマスクステージ
の前記第２軸方向の一側の待機位置との間で駆動する駆
動機構とを有するセンターアップユニットを、更に備え
ることを特徴とする請求項５〜９のいずれか一項に記載
の露光装置。
【請求項１２】前記マスク搬送装置は、前記マスクス
テージとは振動的に分離して設けられていることを特徴
とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の露光装
置。