(57)【要約】【課題】  スループットの低下を招かずに安全にマスクを搬送する。【解決手段】  旋回アーム７は、搬送するレチクルを保持する保持部７３ａ，７３ｂと、これら保持部７３ａ，７３ｂをＸＹ面内で旋回させる旋回モータ７１とを備えている。保持部７３ａ，７３ｂは、レチクルの端部を下方から支持する支持部７８ａ，７８ｂと、Ｘ方向に伸びておりＹ方向にレチクルを挟み込んでレチクルのＹ方向の移動を規制する腕部７７ａ，７７ｂと、腕部７７ａ，７７ｂの両端部にそれぞれ設けられたレチクル規制部材７９ａ，７９ｂとを備えている。レチクル規制部材７９ａ，７９ｂは、腕部７７ａ，７７ｂがレチクルＲを挟み込んだ状態で、レチクルＲのＸ方向への動きを制限する規制部と、腕部７７ａ，７７ｂの挟み込み動作に伴いレチクルＲが該規制部によって規制される領域内に入り込むように誘導する斜面からなるレチクル矯正部７９ｃ，７９ｄとを有している。【選択図】  図８
2006041388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを所定位置に搬送するマスク搬送装置において、
前記マスクを下方から支持する支持部と、
前記支持部に支持された前記マスクの一対の側辺に沿う第１方向に延在し、当該第１方向に実質的に直交する第２方向に前記マスクを挟み込むように移動して前記マスクの前記第２方向への動きを制限する一対の腕部と、
前記腕部の前記第１方向における両端部にそれぞれ設けられ、前記腕部が前記マスクを挟み込んだ状態で、前記マスクの前記第２方向に沿う側面の両端部近傍に当接又は対面し、前記マスクの前記第１方向への動きを制限する規制部と、
前記規制部の一部に設けられ、前記腕部の挟み込み動作に伴い前記マスクが前記規制部によって規制される領域内に入り込むように誘導する矯正部と、
を備えることを特徴とするマスク搬送装置。
【請求項２】
前記矯正部は、前記規制部の先端部に形成された、前記規制部に斜交する面であることを特徴とする請求項１に記載のマスク搬送装置。
【請求項３】
前記所定位置には、搬送された前記マスクを保持する保持部が配置されており、
前記腕部が前記マスクを挟み込んだ状態における前記腕部及び前記規制部により前記マスクの移動が制限される領域の面積を、前記保持部により前記マスクの移動が制限される領域の面積よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載のマスク搬送装置。
【請求項４】
前記支持部、前記腕部、前記規制部、及び前記矯正部をそれぞれ有し、所定の回転軸に対して回転対称に配置された一対の搬送アームと、
前記所定の回転軸を回転中心として前記一対の搬送アームを旋回させる旋回部と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のマスク搬送装置。
【請求項５】
マスクを保持するマスクステージと、基板を保持する基板ステージとを備え、前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板に露光転写する露光装置において、
前記所定位置としての前記マスクステージと所定の受け渡し位置との間で前記マスクを搬送する請求項１〜４の何れか一項に記載のマスク搬送装置を備えることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクを搬送するマスク搬送装置、及び該マスク搬送装置を備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程の１つであるフォトリソグラフィ工程においては、露光処理、現像処理、及び各種のウエハ処理が繰り返し行われる。上記の露光処理は、露光装置を用いてマスクやレチクル（以下、これらを総称する場合にはマスクという）に形成されたパターンを、フォトレジスト等の感光剤が塗布されたウエハ（基板）に転写する処理であり、現像処理は露光処理を終えたウエハ上の感光剤を現像してウエハ上にレジストパターンを形成する処理である。また、上記のウエハ処理は、例えばレジストパターンの形状にウエハをエッチングする処理、ウエハに不純物をドープする処理、ウエハ上に配線を形成する処理、その他の処理である。
【０００３】
上記の露光処理、現像処理、及び各種のウエハ処理を行うことによりウエハ上には１つの層（レイヤ）が形成される。一般的に半導体素子は、複数のマスクを交換しながら上記露光処理、現像処理、及び各種のウエハ処理を数回〜数十回程度繰り返し行い、複数のレイヤを重ね合わせることにより製造される。このため、露光処理に用いられる露光装置は、複数のマスクを収納するマスク収納装置と、マスク収納装置に収納されたマスクを人手を介することなく自動的にマスクステージ上に搬送するマスク搬送装置とを備えている。
【０００４】
マスク搬送装置は、マスクを保持又は把持して搬送するマスク搬送アームを備えており、マスクはマスク搬送アームにて保持又は把持された状態で搬送元から搬送先に搬送される。マスク搬送アームは、搬送するマスクを汚染したり、傷つけたりすることがないように、且つ搬送しているマスクの位置ずれ又は回転が極力生じないように構成されている。なお、従来のマスク搬送装置の詳細については、例えば以下の特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】特開平１０−２３９８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近時においてはマスクに形成されたパターンの像を基板上に投影する投影光学系の大型化を防止しつつ露光領域を拡大するために、マスクに照射する照明光をスリット状に整形して、投影光学系に対してマスクと基板とを同期移動させつつマスクのパターンを逐次基板上に転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置が実用されている。この方式の露光装置では、マスクを保持した状態でマスクステージの加速・減速が繰り返される。マスクはマスクステージ上において吸着保持されているため、位置ずれが生ずることは希であるが皆無ではない。このため、マスクステージ上においてマスクの位置ずれが生ずると、マスクステージ上のマスクは位置ずれした状態でマスク搬送アームに受け渡されて搬送される。このマスクは最終的にマスク収納装置に回収されることになるが、マスクが位置ずれした状態で搬送されると安全に回収することができない虞がある。
【０００６】
また、上記のマスク搬送アームを用いてマスクをマスクステージ上に搬送するときに、何らかの原因でマスクの位置ずれが生ずることもある。マスクステージ上に搬送されたマスクは、アライメント系により位置計測がされてマスクステージ上における位置補正がなされるが、大きく位置ずれした状態でマスクがマスクステージ上に搬送されると、位置計測用のマークがアライメント系の計測視野外に配置されて位置計測を行うことができない場合がある。かかる場合には、露光処理が一時停止されてオペレータにより復旧作業が行われるまで露光処理が再開されないため、スループット（単位時間に露光処理することができるウエハの枚数）が低下するという問題があった。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、スループットの低下を招かずに安全にマスクを搬送することができるマスク搬送装置、及び該マスク搬送装置を備えた露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、この項に示す説明では、本発明を、実施形態を表す図面に示す部材符号に対応付けて説明するが、本発明の各構成要件は、これら部材符号を付した図面に示す部材に限定されるものではない。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明に係るマスク搬送装置は、マスク（Ｒ）を所定位置に搬送するマスク搬送装置において、前記マスクを下方から支持する支持部（７８ａ、７８ｂ）と、前記支持部に支持された前記マスクの一対の側辺に沿う第１方向（Ｘ方向）に延在し、当該第１方向に実質的に直交する第２方向（Ｙ方向）に前記マスクを挟み込むように移動して前記マスクの前記第２方向への動きを制限する一対の腕部（７７ａ、７７ｂ）と、前記腕部の前記第１方向における両端部にそれぞれ設けられ、前記腕部が前記マスクを挟み込んだ状態で、前記マスクの前記第２方向に沿う側面の両端部近傍に当接又は対面し、前記マスクの前記第１方向への動きを制限する規制部（７９ａ、７９ｂ）と、前記規制部の一部に設けられ、前記腕部の挟み込み動作に伴い前記マスクが前記規制部によって規制される領域内に入り込むように誘導する矯正部（７９ｃ、７９ｄ）とを備えて構成される。
【００１０】
本発明によれば、搬送すべきマスクに位置又は姿勢のずれが生じていたとしても、そのマスクが一対の腕部により挟み込まれる時に、該マスクが矯正部により誘導されて規制部によって規制される領域内に入り込むようにしたので、マスクの位置又は姿勢のずれが矯正されるとともに、マスクの搬送時には、規制部により第１方向への動きが、腕部により第２方向への動きがそれぞれ制限されるため、搬送中にマスクが位置ずれを起こすことが抑制され、搬送先としての所定位置に適切且つ安全にマスクを搬送することができるようになる。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係る露光装置は、マスク（Ｒ）を保持するマスクステージ（ＲＳＴ）と、基板（Ｗ）を保持する基板ステージ（ＷＳＴ）とを備え、前記マスクに形成されたパターンの像を前記基板に露光転写する露光装置において、前記所定位置としての前記マスクステージと所定の受け渡し位置（６）との間で前記マスクを搬送する、前記本発明に係るマスク搬送装置を備えて構成される。
【００１２】
本発明によれば、前記マスク搬送装置により位置ずれ又は姿勢が矯正された状態でマスクが安全に搬送されるため、マスクの搬送異常による露光処理の中断を少なくすることができ、スループットを向上することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、マスクの位置又は姿勢に多少のずれがある場合であっても、これを矯正した正しい位置又は姿勢でマスクを適切且つ安全に搬送することができるようになるという効果がある。
【００１４】
また、マスクを適切且つ安全に搬送することができるため、露光処理の中断を少なくすることができ、スループットを向上することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、最初に露光装置の全体構成を概説し、次いでマスク搬送装置としてのレチクル搬送装置について詳細に説明する。
【００１６】
［露光装置］
図１は、本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。図１に示す露光装置は、投影光学系ＰＬに対してレチクルステージＲＳＴとウエハステージＷＳＴとを同期移動させつつマスクとしてのレチクルＲに形成されたパターンを基板としてのウエハＷ上に逐次転写するステップ・アンド・スキャン方式の露光装置である。なお、以下の説明においては、図中にＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。図１中に示すＸＹＺ直交座標系は、ＸＹ平面が水平面に平行な面に設定され、Ｚ軸が鉛直上方向に設定される。Ｘ軸に沿う方向がスキャン方向（走査方向）である。
【００１７】
図１において、照明光学系ＩＬは、ＡｒＦエキシマレーザ光源（波長１９３ｎｍ）等の光源から射出されるレーザ光の断面形状をＸ方向に伸びるスリット状に整形するとともに、その照度分布を均一化して照明光として射出する。なお、本実施形態では、光源としてＡｒＦエキシマレーザ光源を備える場合を例に挙げて説明するが、これ以外にｇ線（波長４３６ｎｍ）、ｉ線（波長３６５ｎｍ）を射出する超高圧水銀ランプ、又はＫｒＦエキシマレーザ（波長２４８ｎｍ）、Ｆ２レーザ（波長１５７ｎｍ）、その他の光源を用いることができる。
【００１８】
レチクルＲは、レチクルステージＲＳＴ上に吸着保持されており、レチクルステージＲＳＴ上の一端にはレチクル用干渉計システムＩＦＲからの測長用ビームＢＭｒが照射される移動鏡ＭＲｒが固定されている。レチクルＲの位置決めは、レチクルステージＲＳＴを光軸ＡＸと垂直なＸＹ平面内で並進移動させるとともにＸＹ平面内で微小回転させる駆動系ＤＲによって行われる。この駆動系ＤＲは、レチクルＲのパターンをウエハＷ上に転写する際には、レチクルステージＲＳＴを一定速度でＸ方向に走査する。レチクルステージＲＳＴの上方には、レチクルＲの周辺の２箇所に形成されたレチクルアライメント用のマークＲＭ（図４（ｃ）参照）を光電検出するアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２が設けられている。アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２の検出結果は、レチクルＲを照明光学系ＩＬ又は投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対して所定の精度で位置決めするために使用される。
【００１９】
レチクルステージＲＳＴは、装置本体のコラム構造体の一部を構成するレチクルステージベース構造体ＣＬ１上に移動可能に保持され、駆動系ＤＲのモータ等もベース構造体ＣＬ１上に取り付けられる。そして、レチクルＲの位置変化を計測するレチクル用干渉計システムＩＦＲのビーム干渉部分（ビームスプリッタ等）もベース構造体ＣＬ１に取り付けられる。干渉計システムＩＦＲは、レチクルステージＲＳＴ上の一端に取り付けられた移動鏡ＭＲｒに測長用ビームＢＭｒを投射し、その反射ビームを受光してレチクルＲの位置変化を計測する。
【００２０】
レチクルＲに形成されたパターンの像は、レチクルステージＲＳＴの直下に配置された投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上に１／４又は１／５の投影倍率で結像投影される。投影光学系ＰＬの鏡筒はコラム構造体の一部を構成するレンズベース構造体ＣＬ３に固定され、このレンズベース構造体ＣＬ３は複数本の支柱構造体ＣＬ２を介してレチクルベース構造体ＣＬ１を支持している。なお、図１に示したレチクル用干渉計システムＩＦＲでは測長用ビームＢＭｒの反射ビームが投影光学系ＰＬの上部に固定された参照鏡ＦＲｒで反射してきた参照ビームと干渉するような構成とするが、参照鏡をレチクルベース構造体ＣＬ１側に固定した構成の干渉計システム又は参照鏡自体を内蔵した干渉計システムであってもよい。
【００２１】
投影光学系ＰＬはレンズ等の複数の光学素子を有し、その光学素子の硝材としては照明光学系ＩＬから射出される照明光の波長に応じて石英、蛍石等の光学材料から選択される。なお、投影光学系ＰＬに設けられる光学素子のうちのいくつかは、光軸ＡＸ方向及び光軸ＡＸと交差する方向に移動可能に構成されているとともに、姿勢（光軸ＡＸに対する角度）が調整可能に構成されており、これらの光学素子の位置又は姿勢を調整することで投影光学系ＰＬの倍率、収差等の光学特性が調整可能となっている。
【００２２】
レンズベース構造体ＣＬ３は、ウエハＷを載置してＸＹ平面に沿って２次元移動するウエハステージＷＳＴが搭載されるウエハベース構造体ＣＬ４上に取り付けられている。このウエハステージＷＳＴには、図示は省略しているが、ウエハＷを真空吸着するウエハホルダと、このウエハホルダをＺ方向（光軸ＡＸ方向）に微小移動させるとともに微小傾斜させるレベリングテーブルとが設けられている。
【００２３】
ウエハステージＷＳＴのＸＹ平面内での移動座標位置とヨーイングによる微小回転量とは、ウエハ用干渉計システムＩＦＷによって計測される。この干渉計システムＩＦＷは、レーザ光源ＬＳからのレーザビームをウエハステージＷＳＴのレベリングテーブルに固定された移動鏡ＭＲｗと、投影光学系ＰＬの最下部に固定された固定鏡ＦＲｗとに投射し、各鏡ＭＲｗ、ＦＲｗからの反射ビームを干渉させてウエハステージＷＳＴの座標位置と微小回転量（ヨーイング量）とを計測する。
【００２４】
また、ウエハステージＷＳＴのレベリングテーブル上には、各種のアライメント系、フォーカスセンサ、及びレベリングセンサのキャリブレーションとベースライン量の計測とに用いられる基準板ＦＭも取り付けられている。この基準板ＦＭの表面には、露光波長の照明光のもとでレチクルＲのマークＲＭとともにアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２で検出可能な基準マークが形成されている。
【００２５】
なお、上記の各種のアライメント系としては、ウエハＷに形成されたアライメントマークの位置情報を計測するオフ・アクシス型のアライメントセンサを例示できる。また、フォーカスセンサは投影光学系ＰＬの像面に対するウエハＷの表面のずれ量を計測するセンサであり、レベリングセンサはウエハＷの表面の姿勢（傾斜）を計測するセンサである。ベースライン量とは、ウエハＷ上に投影されるレチクルのパターン像の基準位置（例えば、パターン像の中心位置）とアライメントセンサの計測視野中心との距離を示す量である。
【００２６】
［レチクル搬送装置］
図２は、本発明の実施形態に係るマスク搬送装置としてのレチクル搬送装置の構成を示す斜視図である。図２に示すレチクル搬送装置は、略正方形状のレチクルＲを複数収納するレチクルケース１ａ，１ｂからレチクルＲを取り出してレチクルステージＲＳＴ上に搬送するとともに、レチクルＲＳＴ上のレチクルＲをレチクルケース１ａ，１ｂに搬送する装置であり、レチクル搬送ロボット２、第１アライメントステージ３、バッファ４、異物検査装置５、第２アライメントステージ６、及び旋回アーム７を含んで構成されている。
【００２７】
図３は、レチクルケース及び収納分離ユニットの構成を示す正面図である。なお、レチクルケース１ａ，１ｂ及びこれらにそれぞれ対応する収納分離ユニット１４は同一構成であるため、ここではレチクル１ａ及びこれに対応する収納分離ユニット１４を例に挙げて説明する。
【００２８】
レチクルケース１ａは、ＳＭＩＦ（Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｏｆ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）型のケース（いわゆるスミフポッド）であって、底部側が開口するカバー１１、カバー１１の開口を開閉自在とするようにカバー１１に取り付けられる底板１２、底板１２上に配設された保持棚１３、及びカバー１１の内部に保持棚１３を収容した状態でカバー１１と底板１２とを解除可能に固定するためのロック機構（不図示）を備えている。なお、図３においては、ロックが解除されてカバー１１と底板１２及び保持棚１３とが分離された状態が示されている。保持棚１３には複数段（図３に示す例では６段）の棚が設けられており、これらの棚の各々にレチクルＲが水平に挿入保持される。
【００２９】
レチクルケース１ａは、スミフポートＳＰ（図２参照）に配置されたポートベース板１０上に設けられた収納分離ユニット１４に載置される。収納分離ユニット１４の上部には、レチクルケース１ａを受容保持する取付部１５が支柱１７で支持固定されることにより、取付部１５の下方に空間１６が画成されている。取付部１５には、取り付けられたレチクルケース１ａのカバー１１と底板１２とのロックを解除する機構（不図示）が設けられているとともに、底板１２及び保持棚１３を通過させるための開口１５ａが設けられている。また、収納分離ユニット１４は、ボールネジ機構等により上下に駆動される移動板１８を有する上下移動機構を備えており、カバー１１とのロックが解除された底板１２及び保持棚１３は、移動板１８により支持されて空間１６内で上下移動されるようになっている。なお、このときカバー１１は取付部１５に取り付けた状態のまま残される。
【００３０】
ここで、レチクル搬送装置によって搬送されるレチクルＲについて説明する。図４は、レチクルＲの一例を示す図であって、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）中のＡ−Ａ線に沿った断面図、図４（ｃ）は底面図である。レチクルＲには透明ガラス基板の一方の面にクロム等を用いてパターンが形成されており、このパターンが形成された面（以下、レチクル面という）に透明なペリクルＰＲが架設されている。ペリクルＰＲは、塵又は埃等の異物がレチクル面に付着するのを防止することで露光時に異物の像がウエハＷの表面に結像するのを防止するために設けられる。
【００３１】
また、図４（ｃ）に示す通り、レチクル面のパターンが形成されているパターン形成領域ＰＡの外側であって、ペリクルＰＲが架設されている領域の内側には位置計測用のマークＲＭが２つ形成されている。図４に示すマークＲＭは大きさが異なる２つの正方形パターンと十字パターンとを組み合わせたものである。これらのマークＲＭは、図１に示すアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２を用いてレチクルステージＲＳＴ上におけるレチクルの位置及び回転を計測するときに用いられ、また図２に示す第２アライメントステージ６上におけるレチクルの位置及び回転を計測するときに用いられる。なお、以上の説明ではパターン形成領域ＰＡとマークＲＭとが形成されているレチクルＲを例に挙げて説明したが、レチクルＲの種類によってはこれらが形成されていないものもある。また、図示は省略しているが、各レチクルＲの側面にはレチクルＲ毎に異なるバーコードが貼付されている。
【００３２】
図２に戻り、レチクル搬送ロボット２は、ベース２０上に設置された多関節ロボットであり、縦軸スライダ２１に沿ってＺ軸方向に移動する縦軸移動部２２、縦軸移動部２２に回転可能に支持された回転移動部２３、回転移動部２３に回転可能に支持された回転移動部２４、及び回転移動部２４に回転可能に支持されたフォーク部２５から構成されている。
【００３３】
このレチクル搬送ロボット２は収納分離ユニット１４のレチクルＲをレチクルステージＲＳＴに搬送する場合には、収納分離ユニット１４から特定のレチクルＲを取り出すとともに、取り出したレチクルＲを第１アライメントステージ３に搬送する。また、第１アライメントステージ３からバッファ４へ、バッファ４から異物検査装置５へ、及び異物検査装置５から第２アライメントステージ６へ順にレチクルＲを搬送する。また、旋回アーム７によってレチクルステージＲＳＴから第２アライメントステージ６にレチクルＲが搬送された場合には、第２アライメントステージ６上に載置されたレチクルＲをバッファ４又は収納分離ユニット１４に搬送する。
【００３４】
第１アライメントステージ３はレチクル搬送ロボット２によって収納分離ユニット１４から取り出されたレチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢（ＸＹ面内における回転）を機械的に大まかに補正するためのステージである。なお、以下の説明においては、レチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢（ＸＹ面内における回転）の補正を、略して「レチクルＲの補正」という場合もある。この第１アライメントステージ３上には、レチクルＲを下方から支持する支持部３１〜３４が設けられている。これら支持部３１〜３４の上部には吸着口が設けられており、レチクルＲを選択的に真空吸着できるようになっている。
【００３５】
また、第１アライメントステージ３上にはＸ方向に沿って移動可能に構成された２つの可動ピン（図示省略）とＹ方向に沿って移動可能に構成された２つの可動ピン（図示省略）とが設けられている。支持部３１〜３４上に載置されたレチクルＲの４つの辺に４つの可動ピンをそれぞれ当接させて、各可動ピンを第１アライメントステージ３の中心部に向かって同一の距離だけ移動させることにより、レチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢が機械的に補正される。
【００３６】
また、この第１アライメントステージ３の近傍にはレチクルＲに貼付されたバーコードを読み取るためのバーコードリーダ３５が設けられている。レチクルＲの各々には互いに異なるバーコードが貼付されており、このバーコードを読み取ることでレチクルＲを特定することができる。なお、各レチクルＲに関する情報（形成されているパターンの種類、透過率、平坦度等を示す情報）とバーコードとを対応させた情報を、露光装置を制御する制御装置又は露光装置を統括制御する上位のホストコンピュータにデータベース化しておくことで、レチクルＲに貼付されたバーコードを読み取るだけで、露光処理を行う上で必要となるレチクルＲに関する情報が得られる。
【００３７】
バッファ４は、第１アライメントステージ３の下方（−Ｚ方向）に設けられており、その一側面に開閉自在な扉４１，４２が設けられているとともに、その内部に複数（十数個程度）の収納棚が配設されている。このバッファ４は、第１アライメントステージ３で位置及び姿勢が補正された複数のレチクルＲを一時的に収納し、レチクルＲを露光装置内部の環境にならすため（なじませるため）に設けられている。
【００３８】
異物検査装置５は、露光開始命令又はレチクル交換命令があったときに、レチクル搬送ロボット２によってバッファ４から取り出されたレチクルＲの表面又はペリクルＰＲに付着している塵若しくは埃等の異物又は傷の有無を検査するものである。この異物検査装置５は、例えばレチクルＲの表面又はペリクルの表面に斜め方向から検査光を照射し、得られる散乱光を受光して異物の有無、異物の大きさ、又はその分布を検査する。
【００３９】
第２アライメントステージ６は、異物検査装置５による検査を終えてレチクル搬送ロボット２によって搬送されてきたレチクルＲ、又は旋回アーム７によってレチクルステージＲＳＴから搬送されてきたレチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢（ＸＹ面内における回転）を補正するためのステージである。図５は、第２アライメントステージ６及び旋回アーム７のみを拡大図示した斜視図である。図５に示す通り、第２アライメントステージ６は、ＸＹ平面内において移動可能、且つ回転可能に構成されたステージ６０を備えている。
【００４０】
このステージ６０上には、第１アライメントステージ３と同様に、レチクルＲを下方から支持する支持部６１〜６４が設けられている。これら支持部６１〜６４の上部には吸着口が設けられており、レチクルＲを選択的に真空吸着できるようになっている。また、ステージ６０の上方（＋Ｚ方向）には、支持部６１〜６４上に載置されたレチクルＲのマークＲＭに対して照明光を照射する照明装置６５ａ，６５ｂが設けられている。ステージ６０上における照明装置６５ａ，６５ｂからの照明光が照射される位置には照明光を透過させる透光孔６６ａ，６６ｂが形成されており、透光孔６６ａ，６６ｂの下方（−Ｚ方向）には透光孔６６ａ，６６ｂを介してマークＲＭを光学的に計測する計測装置６７が設けられている。
【００４１】
この計測装置６７は、透光孔６６ａ，６６ｂを介した照明光を集光する光学系と、光学系で集光された照明光を受光するＣＣＤ等の撮像素子と、撮像素子から出力される画像信号を画像処理する画像処理装置を備えている。画像処理装置が撮像素子からの画像信号を画像処理して得られたマークの位置に基づいて、ステージ６０上に載置されたレチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢が計測される。この計測結果に基づいてステージ６０をＸＹ面内で並進させることによりレチクルＲのＸＹ面内における位置が補正され、ステージ６０をＸＹ面内で回転させることによりレチクルＲのＸＹ面内における回転が補正される。以下、この補正方法を「画像アライメント」という。なお、計測装置６７と図１に示したアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２とは対応付けがなされており、計測装置６７の計測視野中心にレチクルＲのマークＲＭが正確に配置されており、位置誤差が全く生じずに第２アライメントステージ６からレチクルステージＲＳＴにレチクルＲが搬送されれば、アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２の計測視野中心にレチクルＲのマークＲＭが配置される。この画像アライメントは、支持部６１〜６４によって載置されたレチクルＲを真空吸着した状態で行われる。
【００４２】
また、本実施形態の第２アライメントステージ６は、ステージ６０上の支持部６１〜６４上に載置されたレチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢を機械的に補正するために固定ピン６８ａ，６８ｂと可動ピン６８ｃ，６８ｄとを備えている。ステージ６０の＋Ｙ方向に位置する辺の近傍に１つの固定ピン６８ａが設けられており、ステージ６０の−Ｘ方向に位置する辺の近傍に２つの固定ピン６８ｂが設けられている。また、ステージ６０の−Ｙ方向にはＹ方向に沿って移動可能に構成された１つの可動ピン６８ｃが設けられており、ステージ６０の＋Ｘ方向にはＸ方向に沿って移動可能に構成された１つの可動ピン６８ｄが設けられている。可動ピン６８ｃ，６８ｄをレチクルＲの２つの辺の各々に当接させて移動させ、レチクルＲの残りの２つの辺を固定ピン６８ａ，６８ｂに押圧することにより、レチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢が機械的に補正される。以下、この補正方法を「メカアライメント」という。このメカアライメントは、支持部６１〜６４によるレチクルＲの真空吸着を解除した状態で行われる。
【００４３】
第２アライメントステージ６上に載置されたレチクルＲの多くは画像アライメントによりＸＹ面内における位置及び姿勢が補正されるが、レチクルＲの位置又は姿勢が大きくずれている場合には、レチクルＲのマークＲＭが計測装置６７の計測視野内に入らずにマークＲＭの計測を行うことができないことがある。また、レチクルＲの種類によってはマークＲＭが形成されていないため、そもそもマークＲＭの検出を行うことができない場合がある。このような場合であっても、第２アライメントステージ６上においてレチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢を補正できるようにするために、固定ピン６８ａ，６８ｂ及び可動ピン６８ｃ，６８ｄが設けられている。
【００４４】
固定ピン６８ａ，６８ｂ及び可動ピン６８ｃ，６８ｄを用いたメカアライメントの補正精度は、ある精度以上に高くすることはできない。他方、上述した計測装置６７は内部に設けられた光学系の倍率を高く設定することにより計測精度を高くすることができるため、高い精度を有する計測結果を用いてレチクルＲの補正を行えば画像アライメントの補正精度を向上させることができる。しかしながら、補正精度を向上させるために光学系の倍率を高く設定しすぎると計測視野が狭くなるため、ステージ６０上におけるレチクルＲに僅かな位置ずれが生じていてもマークＲＭが計測装置６７の計測視野から外れてしまう場合が多くなる。
【００４５】
マークＲＭが計測装置６７の計測視野から外れると、画像アライメントを行うことはできず、メカアライメントをせざるを得なくなる。そこで、計測装置６７の計測視野の大きさ（即ち、光学系の倍率）は、メカアライメントの補正精度に応じて設定することが望ましい。具体的には、メカアライメントによりレチクルＲを補正したときに、レチクルＲのマークＲＭが計測装置６７の計測視野に入る程度に設定すると良い。
【００４６】
また、メカアライメントによりレチクルＲの補正を行う場合に、レチクルＲ（透明ガラス基板）に対するマークＲＭの形成位置誤差があると、その誤差の分だけレチクルＲの補正精度が悪化する。例えば、図４（ｃ）に示したレチクルＲの２つの辺Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ固定ピン６８ａ，６８ｂに押圧されるとした場合に、辺Ｅ１に対するマークＲＭ各々の距離Ｌ１，Ｌ２又は辺Ｅ２に対するマークＲＭ各々の距離Ｌ３に誤差があると、これらの距離Ｌ１〜Ｌ３の誤差だけ補正精度が悪化する。このため、メカアライメントによるレチクルＲの補正精度に加えてマークＲＭの形成位置誤差をも考慮して計測装置６７の計測視野の大きさ（光学系の倍率）を設定することが、より望ましい。
【００４７】
旋回アーム７は、旋回モータ７１、中心が旋回モータ７１の回転軸に取り付けられた旋回板７２、及び旋回板７２の両端部にそれぞれ取り付けられた２つの保持部７３ａ，７３ｂとから概略構成されており、保持部７３ａ，７３ｂの少なくとも一方でレチクルＲを保持して第２アライメントステージ６とレチクルステージＲＳＴとの間でレチクルＲを搬送する。これら旋回モータ７１、旋回板７２、及び保持部７３ａ，７３ｂは、上下駆動機構ＵＤによって一体的にＺ方向に移動可能に構成されている。旋回モータ７１の回転軸はＺ方向に平行な方向に設定され、保持部７３ａと保持部７３ｂとの中間位置に設定されている。
【００４８】
保持部７３ａは、第１アーム部７４ａと第２アーム部７４ｂとを備えている。これら第１アーム部７４ａ及び第２アーム部７４ｂは、回転板７２の一端に取り付けられたスライダ７５によってそれぞれＹ方向に沿って平行移動可能に構成されている。スライダ７５は、第１アーム部７４ａと第２アーム部７４ｂとを互いに逆向きに同じ距離だけ移動させることで、第１アーム部７４ａと第２アーム部７４ｂとの間隔を変更して開閉動作をさせる。
【００４９】
第１アーム部７４ａは、上端がスライダ７５に取り付けられて下方（−Ｚ方向）に伸びる支持柱７６ａと、支持柱７６ａの下端に取り付けられて＋Ｘ方向に伸びる腕部７７ａと、腕部７７ａの両端部の下方に設けられて搬送するレチクルＲを下方（−Ｚ方向）から支持する支持部７８ａ，７８ａとを備えている。同様に、第２アーム部７４ｂは、上端がスライダ７５に取り付けられて下方（−Ｚ方向）に伸びる支持柱７６ｂと、支持柱７６ｂの下端に取り付けられて＋Ｘ方向に伸びる腕部７７ｂと、腕部７７ｂの両端部の下方に設けられて搬送するレチクルＲを下方（−Ｚ方向）から支持する支持部７８ｂ，７８ｂとを備えている。
【００５０】
第１アーム部７４ａの腕部７７ａ及び第２アーム部７４ｂの腕部７７ｂは、レチクルＲをそれぞれ＋Ｙ方向及び−Ｙ方向から挟み込んでレチクルＲのＹ方向への移動を規制する。第１アーム部７４ａに設けられた支持部７８ａ，７８ａは腕部７７ａの両端部の下方から−Ｙ方向に向かって伸び、逆に第２アーム部７４ｂに設けられた支持部７８ｂ，７８ｂは腕部７７ｂの両端部の下方から＋Ｙ方向に向かって伸びている。これら支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂの上部には吸着口が設けられており、レチクルＲを選択的に真空吸着できるようになっている。
【００５１】
また、腕部７７ａの両端部には、レチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢を矯正するとともに、搬送中のレチクルＲのＸ方向の動きを規制するレチクル規制部材７９ａ，７９ａが、それぞれ取り付けられている。同様に、腕部７７ｂの両端部には、レチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢を矯正するとともに、搬送中のレチクルＲのＸ方向の動きを規制するレチクル規制部材７９ｂ，７９ｂが、それぞれ取り付けられている。
【００５２】
第１アーム部７４ａに設けられたレチクル規制部材７９ａ，７９ａは、腕部７７ａの両端部から−Ｙ方向に沿って所定の長さだけ伸びており、その先端部が下方（−Ｚ方向）に折れ曲がった略Ｌ字形状の部材である。また、第２アーム部７４ｂに設けられたレチクル規制部材７９ｂ，７９ｂは、腕部７７ｂの両端部から＋Ｙ方向に沿って所定の長さだけ伸びており、その先端部が下方（−Ｚ方向）に折れ曲がった略Ｌ字形状の部材である。レチクル搬送時に、レチクル規制部材７９ａ，７９ａのレチクルＲのＸ方向への移動を規制することになるレチクル規制面（レチクル規制部材７９ａ，７９ａの互いに相対する面）間の寸法、及びレチクル規制部材７９ｂ，７９ｂのレチクルＲのＸ方向への移動を規制することになるレチクル規制面（レチクル規制部材７９ｂ，７９ｂの互いに相対する面）間の寸法は、レチクルの一辺の長さよりも僅かに大きい寸法に設定されている。
【００５３】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されているように、レチクル規制部材７９ａ，７９ａの−Ｙ方向側の先端部はレチクル矯正部７９ｃ，７９ｃとなっており、その先端面は、レチクル規制面に対して斜めに切除されたような形態を有する面（レチクル矯正面）となっている。搬送すべきレチクルＲがＸ方向に位置ずれしている状態又はＸＹ面内の回転が生じている状態で、レチクルステージＲＳＴ又は第２アライメントステージ６上に載置されている場合であっても、レチクルＲの角部がこのレチクル矯正面に当接して誘導され、レチクルＲの＋Ｙ方向の端部がレチクル規制部材７９ａ，７９ａによって規制される領域（即ち、レチクル規制部材７９ａ，７９ａの間の部分）に円滑に入り込んで、レチクルＲの位置ないし姿勢が矯正されるようになっている。
【００５４】
レチクル規制部材７９ｂ，７９ｂについても同様に、その＋Ｙ方向側の先端部はレチクル矯正部７９ｄ，７９ｄとなっており、その先端面は、レチクル規制面に対して斜めに切除されたような形態を有する面（レチクル矯正面）となっている。搬送すべきレチクルＲがＸ方向に位置ずれしている状態又はＸＹ面内の回転が生じている状態で、レチクルステージＲＳＴ又は第２アライメントステージ６上に載置されている場合であっても、レチクルＲの角部がこのレチクル矯正面に当接して誘導され、レチクルＲの−Ｙ方向の端部がレチクル規制部材７９ｂ，７９ｂによって規制される領域（即ち、レチクル規制部材７９ｂ，７９ｂの間の部分）に円滑に入り込んで、レチクルＲの位置ないし姿勢が矯正されるようになっている。
【００５５】
レチクル矯正部７９ｃ，７９ｄのレチクル矯正面のレチクル規制面に対する角度、レチクル規制部材７９ａ，７９ｂの厚さ（Ｘ方向の寸法）は、レチクルＲの位置ないし姿勢にずれが生じ得る範囲との関係で適宜に設定される。ここでは、レチクル矯正部７９ｃ，７９ｄのレチクル矯正面のレチクル規制面に対する角度を略４５度（１３５度）に設定している。なお、レチクル矯正面の形状は、ここでは平面としたが、曲面であっても良い。また、レチクル矯正面とレチクル規制面との交差する部分は滑らかな形状とすることが望ましい。
【００５６】
以上、保持部７３ａの構成について説明したが、保持部７３ｂは保持部７３ｂと同様の構成であるため説明を省略する。
【００５７】
再度、図５を参照する。レチクルステージＲＳＴのほぼ中央部には、レチクルＲを透過した露光光を透過させる矩形形状の孔部８１が形成されており、この孔部８１のＹ方向における両端部にレチクルＲを載置する載置部８２が設けられている。載置部８２の各々にはレチクルＲを真空吸着するための吸着口８３が形成されている。また、孔部８１の四隅には、＋Ｙ方向に伸びる切欠部８４ａ，８４ｂ及び−Ｙ方向に伸びる切欠部８４ｃ，８４ｄが形成されている。切欠部８４ａ〜８４ｄは、旋回アーム７の保持部７３ａ，７３ｂの第１アーム部７４ａに設けられた支持部７８ａ，７８ａ及び第２アーム部７４ｂに設けられた支持部７８ｂ，７８ｂが載置部８２よりも下方（−Ｚ方向）に位置することを可能とするものである。切欠部８４ａ〜８４ｄが形成されていることにより、レチクルステージＲＳＴと保持部７３ａ，７３ｂとの間におけるレチクルＲの受け渡しが可能になる。
【００５８】
ここで、保持部７３ａ，７３ｂに保持されたレチクルＲは、前述した腕部７７ａ，７７ｂとレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂとによってＸＹ面内における移動が制限される。他方、レチクルステージＲＳＴ上に保持されたレチクルＲは、４つの壁部８５ａ〜８５ｄに囲まれてＸＹ面内の移動が制限される。腕部７７ａ，７７ｂとレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂとによってレチクルＲの移動が制限される領域の面積が壁部８５ａ〜８５ｄによって囲まれるレチクルＲの移動が制限される領域よりも大きく設定されていると、保持部７３ａ，７３ｂに保持されたレチクルＲの位置及び姿勢が大きくずれた場合に、保持部７３ａ，７３ｂからレチクルステージＲＳＴにレチクルＲを受け渡す際にエラーが生じ、レチクルＲに傷が付いたりする虞がある。そこで、スループットを低下させずに安全にレチクルＲを搬送するために、腕部７７ａ，７７ｂとレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂとによってレチクルＲの移動が制限される領域の面積が、壁部８５ａ〜８５ｄによって囲まれるレチクルＲの移動が制限される領域よりも小さくなるよう設定している。
【００５９】
次に、以上説明したレチクル搬送装置の制御系について、図６に示すブロック図を参照して説明する。なお、図６においては、図２〜図５に示した構成に相当するものには同一の符号を付してある。図６中の制御装置９０はレチクル搬送装置の動作を一括して制御する装置である。この制御装置９０は、露光装置全体の動作を統括制御する主制御系（図示省略）の下位に位置し、主制御系の制御の下でレチクル搬送装置の動作を制御する。制御装置９０には計測装置６７の計測結果、異物検査装置５の検査結果、及びバーコードリーダ３５で読み取られたバーコード情報が入力される。
【００６０】
記憶装置９１は、制御装置９０がレチクル搬送装置の制御を行う上で必要となる情報を記憶する。例えば、第２アライメントステージ６上に載置されたレチクルＲの補正方法を示す情報を記憶する。前述した通り、第２アライメントステージ６上に載置されたレチクルＲのＸＹ面内における位置及び姿勢の補正は、画像アライメント又はメカアライメントにより行われる。露光処理で用いるレチクルＲは、マークＲＭが形成されているものとマークＲＭが形成されていないものとが混在する場合があり、マークＲＭが形成されていないレチクルＲは画像アライメントによる補正を行うことができない。このため、記憶装置９１には第２アライメントステージ６上に載置されたレチクルＲを何れの補正方法を用いて補正するかを示す情報がレチクルＲ毎に予め記憶されている。
【００６１】
また、図６に示すロボット駆動装置９２はレチクル搬送ロボット２を駆動する装置であって、可動ピン駆動装置９３，９４は第１アライメントステージ３上に設けられた不図示の可動ピン、及び第２アライメントステージ６上に設けられた可動ピン６８ｃ，６８ｄをそれぞれ駆動する装置である。また、ステージ駆動装置９５は第２アライメントステージ６上に設けられたステージ６０を駆動する装置であり、旋回アーム駆動装置９６は旋回アーム７を駆動する装置である。制御装置９０は、これらの装置の各々に対して制御信号を出力してレチクル搬送装置全体の動作を制御する。
【００６２】
第２アライメントステージ６上に載置されたレチクルＲを画像アライメントにより補正する場合には、制御装置９０は計測装置６７から出力される計測結果に基づいた制御信号をステージ駆動装置９５に出力して第２アライメントステージ６に設けられたステージ６０をＸＹ面内で並進させ、又はＸＹ面内で回転させてレチクルＲの補正を行う。他方、メカアライメントにより補正する場合には、制御装置９０は制御信号をステージ駆動装置９５に出力して所定の方向に移動させてレチクルＲを固定ピン６８ａ，６８ｂに近接させ、次いで可動ピン駆動装置９４に制御信号を出力して可動ピン６８ｃ，６８ｄを駆動してレチクルＲを固定ピン６８ａ，６８ｂに押圧する。また、画像アライメントをすべきレチクルＲが第２アライメントステージ６上に配置されている場合であって、レチクルＲのマークＲＭが計測装置６７の計測視野内に配置されていないために計測装置６７によりマークＲＭを計測することができない場合には、制御装置９０はそのレチクルＲについてはメカアライメントによる補正に切り換える制御を行う。
【００６３】
次に、上記構成のレチクル搬送装置の動作について説明する。レチクルＲを収納したレチクルケース１ａ，１ｂの少なくとも一方が収納分離ユニット１４に載置された状態で制御装置９０からロボット駆動装置９２に制御信号が出力されると、レチクル搬送ロボット２は、収納分離ユニット１４からレチクルＲを１つ取り出して第１アライメントステージ３上に搬送する。搬送されたレチクルＲは第１アライメントステージ３上において支持部３１〜３４により四隅が吸着保持される。このとき、バーコードリーダ３５によって第１アライメントステージ３上に吸着保持されたレチクルＲに貼付されたバーコードが読み取られて制御装置９０に出力される。
【００６４】
次に、レチクルＲの吸着保持が一時的に停止された後で制御装置９０から可動ピン駆動装置９３に制御信号が出力されて第１アライメントステージ３上の不図示の４つの可動ピンが駆動される。４つの可動ピンのうち２つの可動ピンはＸ方向に沿って第１アライメントステージ３の中心に向かって移動して、レチクルＲのＹ方向に沿う辺に各々当接する。また、残りの２つの可動ピンはＹ方向に沿って第１アライメントステージ３の中心に向かって移動してレチクルＲのＸ方向に沿う辺に各々当接する。各可動ピンの初期位置は第１アライメントステージ３の中心位置から同一距離に設定されており、各可動ピンの初期位置からの移動量は同一に設定されているため、レチクルＲの中心が第１アライメントステージ３の中心と一致するように、ＸＹ面内における位置及び姿勢が機械的に補正される。
【００６５】
第１アライメントステージ３上のレチクルＲの補正が完了すると、制御装置９０はロボット駆動装置９２に制御信号を出力してレチクル搬送ロボット２のフォーク部２５をレチクルＲと第１アライメントステージ３の上面との間の隙間に配置させる。なお、フォーク部２５の配置が完了するまでレチクルＲは吸着保持され、配置が完了するとレチクルＲの吸着保持が停止される。
【００６６】
レチクルＲはフォーク部２５上に載置された状態でレチクル搬送ロボット２により搬送され、バッファ４の収納棚の１つに収納される。なお、制御装置９０は、バーコードリーダ３５から読み取ったバーコードに基づいて、そのレチクルＲに対して行う第２アライメントステージ６上の補正方法を示す情報を記憶装置９１から読み出し、これらの情報とレチクルＲが収納された収納棚を示す情報とを対応付けて記憶装置９１に記憶する。レチクルケース１ａ，１ｂに複数のレチクルＲが収納されている場合には、以上の動作が繰り返し行われ、レチクルＲの各々が第１アライメントステージ３上で機械的に位置補正された上でバッファ４の収納棚に収納される。バッファ４の内部は環境（温度及び湿度）が調整されているため、レチクルＲを一時的にバッファ４に収納することで、各レチクルＲを露光装置内部の環境にならす（なじませる）ことができる。
【００６７】
レチクルＲのバッファ４への格納が終了した後において、上位の主制御系（不図示）から露光開始命令が出力されると、制御装置９０は記憶装置９１に記憶された情報を読み出して、主制御系から指示された露光処理に最初に用いるレチクルが収納されているバッファ４の収納棚を示す情報と、第２アライメントステージ６上の補正方法を示す情報とを得る。そして、制御装置９０は、制御信号をロボット駆動装置９２に出力し、読み出した情報で示される収納棚に収納されたレチクルＲをレチクル搬送ロボット２に取り出させて異物検査装置５に搬送させる。レチクルＲが異物検査装置５に搬送されると、レチクルＲの表面又はペリクルの表面に斜め方向から検査光が照射され、それらの表面からの散乱光が受光されて異物の有無、異物の大きさ、又はその分布が検査される。この検査結果は制御装置９０に出力され、異物が発見された場合にはオペレータに通知する処理などが行われる。この異物検査は、バッファに入れる前に行っても良い。
【００６８】
異物検査装置５の検査が終了すると、制御装置９０からロボット駆動装置９２に制御信号が出力され、レチクル搬送ロボット２によって異物検査装置５から第２アライメントステージ６にレチクルＲが搬送される。搬送されたレチクルＲは第２アライメントステージ６上において支持部６１〜６４により四隅が吸着保持される。なお、ここでは、上記の露光開始命令が出力されたときに記憶装置９１から読み出された情報によって、第２アライメントステージ６上のレチクルＲが画像アライメントをすべきレチクルであることが指示されているものとする。
【００６９】
画像アライメントが開始されると、照明装置６５ａ，６５ｂから照明光が射出されてレチクルＲに照射され、レチクルＲを透過した照明光が透光孔６６ａ，６６ｂを通過して計測装置６７に設けられた撮像素子で受光される。計測装置６７の計測視野内にレチクルＲに形成されたマークＲＭの各々が配置されているとマークＲＭの光学像の各々が撮像素子の受光面に結像し、それらの光学像が画像信号に変換されて撮像素子から出力される。撮像素子から出力された画像信号は計測装置６７に設けられた画像処理装置で画像処理され、各マークＲＭの位置情報が計測される。これらの位置情報計測結果は制御装置９０に出力され、制御装置９０は各々の位置情報計測結果に基づいた制御信号をステージ駆動装置９５に出力して第２アライメントステージ６に設けられたステージ６０をＸＹ面内で並進させ、又はＸＹ面内で回転させてレチクルＲの補正を行う。
【００７０】
ここで、レチクルＲに形成されたマークＲＭの一方又は双方が計測装置６７の計測視野に配置されていない場合には、撮像素子から出力される画像信号を画像処理してもマークＲＭの位置情報は得られない。この場合には、計測エラーを示す信号が計測装置６７から制御装置９０に出力され、この信号に基づいて制御装置９０はメカアライメントによる補正に切り換える制御を行う。図７は、メカアライメントによるレチクルＲの補正方法を説明するための図である。
【００７１】
図７（ａ）に示す通り、第２アライメントステージ６が備えるステージ６０上の支持部６１〜６４には、位置ずれ及び回転が生じている状態でレチクルＲが保持されているものとする。このステージ６０上の周囲には、固定ピン６８ａ，６８ｂ及び可動ピン６８ｃ，６８ｄが配置されている。
【００７２】
メカアライメントが開始されると、まず制御装置９０はステージ駆動装置９５に対して制御信号を出力して、図７（ｂ）に示す通り、ステージ６０を図中矢印方向に移動させ、レチクルＲを固定ピン６８ａ，６８ｂの各々に近接させる。次に、主制御装置９０は可動ピン駆動装置９４に対して制御信号を出力し、図７（ｃ）に示す通り、可動ピン６８ｄを図中矢印方向に移動させる。これにより、可動ピン６８ｄはレチクルＲに当接してレチクルＲを固定ピン６８ｂの方向に移動させ、最終的にはレチクルＲを２つの固定ピン６８ｂに押圧する。以上の処理によってレチクルＲのＸ方向の位置及び回転が補正される。
【００７３】
次いで、可動ピン６８ｄによってレチクルＲの１つの辺が２つの固定ピン６８ｂに押圧されている状態で、主制御装置９０は可動ピン駆動装置９４に対して制御信号を出力し、図７（ｄ）に示す通り、可動ピン６８ｃを図中矢印方向に移動させる。これにより、可動ピン６８ｃはレチクルＲに当接してレチクルＲを固定ピン６８ａの方向に移動させ、最終的にはレチクルＲを固定ピン６８ａに押圧する。以上の処理によってレチクルＲのＹ方向の位置が補正される。
【００７４】
以上の処理が完了すると、主制御装置９０は支持部６１〜６４によるレチクルＲの真空吸着を実施するとともに、可動ピン駆動装置９４に対して制御信号を出力し、図７（ｅ）に示す通り可動ピン６８ｃ，６８ｄの各々をレチクルから離間させる。最後に、主制御装置９０がステージ駆動装置９５に対して制御信号を出力してステージ６０を初期位置に移動させると、図７（ｆ）に示す通り、ステージ６０上におけるレチクルＲの位置及び姿勢が補正された状態になる。
【００７５】
このように、第２アライメントステージ６上においてレチクルＲのマークＲＭが計測装置６７の計測視野内に配置されていないために画像アライメントによる補正を行うことができない場合には、メカアライメントによる補正に切り換えられるため、スループットの低下を防止することができる。また、レチクルＲと第２アライメントステージ６上の補正方法を示す情報との対応関係が誤っており、例えばメカアライメントを行うべきレチクルＲに対して画像アライメントを行う旨の情報が対応付けられている場合であっても、自動的に又はオペレータの指示でメカアライメントによる補正に切り換えられる。
【００７６】
なお、上記のメカアライメントを行うと、レチクルＲのマークＲＭは計測装置６７の計測視野内に配置されるため、再度画像アライメントによるレチクルＲの補正を行うようにしても良い。また、ここでは、画像アライメントからメカアライメントに切り換える際に行われるメカアライメントについて説明したが、記憶装置９から読み出された情報によって、第２アライメントステージ６上のレチクルＲがメカアライメントをすべきレチクルであることが指示されている場合（例えば、レチクルＲが素ガラス又は光洗浄レチクルである場合）にも図７を用いて説明した処理と同様の処理が行われてレチクルＲが補正される。
【００７７】
第２アライメントステージ６上におけるレチクルＲの補正が完了すると、制御装置９０から旋回アーム駆動装置９６に制御信号が出力され、旋回アーム７によって第２アライメントステージ６上のレチクルＲがレチクルステージＲＳＴ上に搬送される。ここで、搬送アーム７によるレチクルＲの搬送動作について説明する。なお、レチクルＲの搬送は保持部７３ａ，７３ｂの何れを用いて行っても良いが、ここではレチクルＲが保持部７３ａに保持されて搬送されるものとする。
【００７８】
第２アライメントステージ６上のレチクルＲを搬送する場合には、まずスライダ７５が第１アーム部７４ａと第２アーム部７４ｂとを互いの間隔が広がるよう移動させ、保持部７３ａを開状態にする。保持部７３ａが開状態にされると、第１アーム部７４ａに設けられた支持部７８ａ，７８ａと第２アーム部７４ｂに設けられた支持部７８ｂ，７８ｂとの間隔は、レチクルＲの一辺の長さよりも長い距離になる。次いで、上下駆動機構ＵＤによって旋回モータ７１、旋回板７２、及び保持部７３ａ，７３ｂを一体的に−Ｚ方向に移動させる。支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂのＺ方向の位置が、レチクルＲの底面とステージ６０の上面との間の位置になるまで旋回モータ７１、旋回板７２、及び保持部７３ａ，７３ｂを−Ｚ方向に移動させる。
【００７９】
上下駆動機構ＵＤによる移動が完了すると、スライダ７５が第１アーム部７４ａと第２アーム部７４ｂとを互いの間隔が狭くなる方向に移動させ、保持部７３ａを閉状態にする。保持部７３ａが閉状態になると、第２アライメントステージ６上に保持されたレチクルＲの四隅の下方に支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂが配置されるとともに、第１アーム部７４ａの腕部７７ａと第２アーム部７４ｂの腕部７７ｂとによってレチクルＲがＹ方向に挟み込まれる。なお、ここでは、レチクルＲの位置及び姿勢にずれはなく、理想的な状態であるものとすると、レチクルＲはレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂに当接することなく、これらの間に入り込んで、レチクル規制面がレチクルＲのＹ方向に沿う側面に僅かな間隙をもって対面するとともに、腕部７７ａ，７７ｂはレチクルＲのＸ方向に沿う側面に当接することなく、僅かな間隙をもって対面することになる。
【００８０】
次に、第２アライメントステージ６の支持部６１〜６４によりレチクルＲを真空吸着している場合にはこれを解除し、上下駆動機構ＵＤによって旋回モータ７１、旋回板７２、及び保持部７３ａ，７３ｂを一体的に＋Ｚ方向に移動させると、支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂがレチクルＲの四隅に下方（−Ｚ方向）から当接して、レチクルＲは、第２アライメントステージ６の支持部６１〜６４から離れて保持部７３ａの支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂに支持された状態になる。この状態で支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂによる真空吸着を開始する。
【００８１】
レチクルＲが所定の高さ位置になるまで上下駆動機構ＵＤを駆動すると、次に旋回モータ７１が駆動されて旋回アーム７が旋回し、レチクルＲを保持する保持部７３ａが受け渡し位置に配置されたレチクルステージＲＳＴの上方（＋Ｚ方向）に配置される。次いで、上下駆動機構ＵＤによって旋回モータ７１、旋回板７２、及び保持部７３ａ，７３ｂを一体的に−Ｚ方向に移動させる。上下駆動機構ＵＤの駆動によって保持部７３ａがレチクルステージＲＳＴに近接すると、保持部７３ａの支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂによる真空吸着が停止され、第１アーム部７４ａに設けられた支持部７８ａ，７８ａがレチクルステージＲＳＴの切欠部８４ａ，８４ｂ内にそれぞれ配置されるとともに、第２アーム部７４ｂに設けられた支持部７８ｂ，７８ｂがレチクルステージＲＳＴの切欠部８４ｃ，８４ｄ内にそれぞれ配置される。
【００８２】
支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂの上面がレチクルステージＲＳＴの載置部８２，８２の上面との高さ位置よりも低くなると、レチクルＲは保持部７３ａの支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂによる支持を離れて、レチクルステージＲＳＴの載置部８２，８２とによって支持され、レチクルステージＲＳＴの載置部８２，８２の吸着口８３，８３によるレチクルＲの吸着保持が開始される。次いで、スライダ７５が第１アーム部７４ａと第２アーム部７４ｂとを互いの間隔が広がるよう移動させ、保持部７３ａを開状態にし、上下駆動機構ＵＤによって旋回モータ７１、旋回板７２、及び保持部７３ａ，７３ｂを一体的に＋Ｚ方向に移動させて所定の高さ位置に配置する。以上の動作によってレチクルＲが保持部７３ａからレチクルステージＲＳＴに受け渡される。
【００８３】
ここで、レチクルＲが旋回アーム７によって搬送されるときには支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂによって吸着保持された状態で搬送される。このため、レチクルＲの位置ずれが生ずることは殆どないが、何らかの原因によって位置ずれが生ずる可能性は零ではない。しかしながら、旋回アーム７によるレチクルＲの搬送中にレチクルＲの位置ずれが生じても保持部７３ａの腕部７７ａ，７７ｂとレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂのレチクル規制面とによってレチクルＲの移動が制限される領域の面積は、壁部８５ａ〜８５ｄによって囲まれるレチクルＲの移動が制限される領域よりも小さくなるよう設定されているため、レチクルＲを傷つけることなくレチクルステージＲＳＴへ受け渡すことができる。
【００８４】
レチクルＲの受け渡しが完了すると、露光装置に設けられた主制御系は駆動系ＤＲに対して制御信号を出力してレチクルステージＲＳＴを移動させてレチクルＲを投影光学系ＰＬの上方（＋Ｚ方向）に配置する。レチクルＲの配置が完了すると、図１に示すアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２を用いてレチクルステージＲＳＴ上におけるレチクルＲの位置及び回転が計測され、この計測結果に基づいて照明光学系ＩＬ又は投影光学系ＰＬの光軸ＡＸに対してレチクルＲが所定の精度で位置決めされるとともに、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲとウエハステージＷＳＴとの相対的な位置合わせが行われる。
【００８５】
ここで、上述した旋回アーム７の搬送中にレチクルＲの位置ずれが生じている場合に、アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２の計測視野内にレチクルＲのマークＲＭが配置されずにレチクルステージＲＳＴ上におけるレチクルＲの位置及び回転を計測できないことがある。この場合には、アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２から主制御系に計測エラーを示す信号が出力される。主制御系はこの信号を受けると、駆動系ＤＲに対して制御信号を出力してレチクルステージＲＳＴを受け渡し位置に移動させるとともに、制御装置９０に対してレチクルＲの再搬送命令を出力する。
【００８６】
再搬送命令を受けた制御装置９０は旋回アーム駆動装置９６に対して制御信号を出力し、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲを旋回アーム７によって第２アライメントステージ６に搬送させ、再度レチクルＲを補正する。レチクルＲの補正が終了すると、制御装置９０は旋回アーム駆動装置９６に対して制御信号を出力し、第２アライメントステージ６上のレチクルＲを旋回アーム７によってレチクルステージＲＳＴに搬送させる。レチクルＲがレチクルステージＲＳＴ上に保持されると、レチクルステージＲＳＴが駆動されて再度レチクルＲが投影光学系ＰＬの上方（＋Ｚ方向）に配置され、アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２による位置計測が行われる。レチクルＲのマークＲＭがアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２の計測視野内に配置されていれば、これらの計測結果に基づいてレチクルＲの位置決め等が行われる。
【００８７】
このように、アライメント系ＯＢ１，ＯＢ２から計測エラーを示す信号が出力されたときに、直ちに露光処理を中断することなくレチクルＲの再搬送処理を行うことで、スループットの低下を抑制することができる。なお、レチクルＲの再搬送処理を行ってもアライメント系ＯＢ１，ＯＢ２から計測エラーを示す信号が出力された場合には、再びレチクルＲの再搬送処理を行っても良く、また他の原因によりエラーが生じているとして主制御系がエラーを発して露光装置を一時的に中断するようにしても良い。
【００８８】
レチクルＲの位置決め等の処理が完了すると、駆動系ＤＲによってレチクルステージＲＳＴが駆動されてレチクルＲが露光開始位置に配置されるとともに、ウエハステージＷが駆動されてウエハステージＷＳＴ上に保持されたウエハＷのショット領域の１つが露光開始位置に配置される。そして、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴの加速が開始されて、ウエハステージＷＳＴの速度が最大速度Ｖｗに達するとともに、レチクルステージＲＳＴの速度が最大速度Ｖｒ＝Ｖｗ／α（αはレチクルＲからウエハＷへの投影倍率（例えば、α＝１／４又は１／５））に達した時点で照明光学系ＩＬから照明光が射出され、均一な照度分布を有する照明光がレチクルＲ上に照射され、投影光学系ＰＬを介してウエハＷ上へのレチクルＲのパターン転写が開始される。
【００８９】
レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを最大速度で同期移動（走査）させている間は投影光学系ＰＬを介してレチクルＲのパターンが逐次ウエハＷ上の１つのショット領域に転写される。レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴを一定時間走査してそのショット領域に対するレチクルＲのパターン転写が完了すると、照明光学系ＩＬからの照明光の射出が停止されるとともに、レチクルステージＲＳＴ及びウエハステージＷＳＴが減速される。以上の処理により１つのショット領域に対する露光処理が終了する。
【００９０】
次いで、レチクルステージＲＳＴの移動方向を反転するとともにウエハステージＷＳＴを移動させて次に露光すべきショット領域を露光開始位置に配置し、次のショット領域に対する露光処理を行う。以上の動作がウエハＷ上に設定された全てのショット領域に対して繰り返して行われる。全てのショット領域が露光されるとウエハステージＷＳＴ上のウエハＷに対する露光処理が終了し、ウエハステージＷＳＴ上のウエハＷが露光装置から搬出されるとともに、新たなウエハＷがウエハステージＷＳＴ上に搬送されて同様の露光処理が行われる。以上の処理を繰り返して、例えば１ロット分のウエハＷが露光される。
【００９１】
露光処理が終了すると、主制御系は駆動系ＤＲに制御信号を出力してレチクルステージＲＳＴを保持部７３ａの下方（−Ｚ方向）の受け渡し位置に移動させるとともに、旋回アーム駆動装置９６に制御信号を出力してレチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲを第２アライメントステージ６に搬送させる。ここで、レチクルＲはレチクルステージＲＳＴ上に吸着保持されているため、露光時にレチクルステージＲＳＴを移動させてもレチクルＲの位置ずれ又は回転が生ずることは殆ど無い。しかしながら、レチクルＲの吸着不良等の原因によって位置ずれや回転が生ずる可能性は零ではない。このため、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲが位置ずれ又は回転が生じている場合には、保持部７３ａに設けられたレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂでレチクルＲの位置や回転を矯正している。
【００９２】
図８及び図９は、レチクルＲがレチクルステージＲＳＴから旋回アーム７に受け渡される様子を示す図であって、図８は旋回アーム７の保持部７３ａが開状態である場合を示しており、図７は旋回アーム７の保持部７３ａが閉状態である場合を示している。なお、図８（ｂ）は図８（ａ）中のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。レチクルステージＲＳＴに形成された孔部８１の中心部とレチクルＲの中心部とが一致しており、且つレチクルＲの各辺がＸ軸又はＹ軸に平行に配置されているときを、レチクルステージＲＳＴ上におけるレチクルＲに位置ずれ及び回転が生じていない状態であるものとすると、図８（ａ）に示す例では、レチクルＲが位置ずれしているとともに、Ｙ軸からＸ軸に向かう方向に僅かに回転している。
【００９３】
レチクルステージＲＳＴのレチクルＲを搬送する場合には、まず、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示されているように、腕部７７ａと腕部７７ｂとの間隔を広げて保持部７３ａを開状態にし、支持部７８ａ，７８ａをレチクルステージＲＳＴの切欠部８４ａ，８４ｂ内にそれぞれ配置するとともに、支持部７８ｂ，７８ｂを切欠部８４ｃ，８４ｄ内にそれぞれ配置する。このとき、支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂの上面の高さ位置（Ｚ位置）を載置部８２，８２の上面のそれよりも低く設定する。
【００９４】
次に、腕部７７ａと腕部７７ｂとの間隔を狭めて保持部７３ａを閉状態にすると、図９に示されているように、レチクルＲの角部（例えば、図９において右上の角部）が対応するレチクル規制部材７９ａのレチクル矯正部７９ｃに当接し、そのレチクル矯正面に誘導されて、レチクルＲの＋Ｙ方向側の端部が相対するレチクル規制部材７９ａ，７９ａの間の部分に入り込む。一方、レチクルＲの−Ｙ方向側の端部も相対するレチクル規制部材７９ｂ，７９ｂの間に入り込む。この動作により、レチクルＲの主として回転及びＸ方向の位置ずれが矯正される。さらに、挟み込みが進行すると、レチクルＲのＹ方向の一方の端部（例えば、＋Ｙ方向側の端部）が腕部７７ａに当接し、レチクルＲが−Ｙ方向に僅かに押されることにより、レチクルＲの主としてＹ方向の位置ずれが矯正される。これにより、レチクルＲは、腕部７７ａ，７７ｂのそれぞれの内面及びレチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂの内面（レチクル規制面）によって囲まれた状態になる。
【００９５】
なお、ここでは一方のレチクル規制部材７９ａのレチクル矯正部７９ｃによりレチクルＲの回転が矯正される場合を例に挙げているが、レチクル規制部材７９ａ，７９ａ，７９ｂ，７９ｂの何れのレチクル矯正部７９ｃ，７９ｃ，７９ｄ，７９ｄにより矯正されるかはレチクルＲの位置ずれ及び回転の状態に応じて異なる。また、レチクルＲのＹ方向の位置ずれの矯正についても、腕部７７ａ，７７ｂの何れにより矯正されるかは、レチクルＲのＹ方向の位置に応じて異なる。
【００９６】
また、保持部７３ａを閉状態にすると、レチクルＲの四隅の下方（−Ｚ方向）に支持部７８ａ，７８ａ，７８ｂ，７８ｂが配置された状態になる。この状態で上下駆動機構ＵＤを駆動して保持部７３ａを上方（＋Ｚ方向）に移動させることにより、レチクルステージＲＳＴから保持部７３ａにレチクルが受け渡される。保持部７３ａに保持されたレチクルＲは、第２アライメントステージ６に受け渡され、第２アライメントステージ６上において支持部６１〜６４により四隅が吸着保持される。
【００９７】
次に、制御装置９は第２アライメントステージ６上のレチクルＲの補正を実施する。ここで、制御装置９は、バッファ４から取り出したレチクルＲをレチクルステージＲＳＴ上に搬送するときに記憶装置９１から読み出した情報に基づいて行った補正方法と同じ補正方法を用いてレチクルＲを補正する。つまり、そのレチクルＲが記憶装置９１から読み出した情報によって画像アライメントをすべきレチクルであることが指示されている場合には画像アライメントによりレチクルＲを補正し、メカアライメントをすべきレチクルであることが指示されている場合にはメカアライメントによりレチクルＲを補正する。なお、画像アライメントによりレチクルＲを補正するときに、レチクルＲに形成されたマークＲＭが第２アライメントステージ６に設けられた計測装置６７の計測視野に配置されていない場合には、制御装置９０はメカアライメントによるレチクルＲの補正に切り換える制御を行う。
【００９８】
第２アライメントステージ６上におけるレチクルＲの補正を終えると、制御装置９０は、ロボット駆動装置９２に対して制御信号を出力し、レチクル搬送ロボット２により第２アライメントステージ６上のレチクルＲをバッファ４の収納棚（そのレチクルＲが収納されていた収納棚）に搬送させる。なお、以後の工程でそのレチクルＲが使用されることがない場合には、レチクル搬送ロボット２により第２アライメントステージ６上のレチクルＲをレチクルケース１ａ，１ｂに搬送させてもよい。
【００９９】
以上の通り、本実施形態においては、レチクルステージＲＳＴ上のレチクルＲをバッファ４又はレチクルケース１ａ，１ｂ（収納分離ユニット１４）に搬送する際に、レチクルＲは位置ずれ又は回転が矯正されてレチクルステージＲＳＴから旋回アーム７に受け渡され、更に、第２アライメントステージ６上において補正がされるため、レチクルＲを傷つけることなく安全にバッファ４又はレチクルケース１ａ，１ｂに回収することができる。また、第２アライメントステージ６上においてレチクルＲを補正することで、仮にレチクルステージＲＳＴから旋回アーム７に受け渡されたレチクルＲが旋回アーム７の搬送中に位置ずれ等を生じた場合であっても安全にレチクルＲの回収を行うことができる。
【０１００】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、前述した実施形態では、搬送アームとして保持部７３ａ，７３ｂを旋回させる旋回アーム７を例に挙げて説明したが、レチクルＲを保持する保持部を直線運動させる搬送アームにも本発明を適用することができる。
【０１０１】
また、上記実施形態においては、露光装置としてステップ・アンド・スキャン方式の露光装置を例に挙げて説明したが、ステップ・アンド・リピート方式の露光装置に適用することも可能である。また、半導体素子の製造に用いられる露光装置だけでなく、液晶表示素子、プラズマディスプレイ、薄膜磁気ヘッド、及び撮像素子（ＣＣＤ等）の製造にも用いられる露光装置、及びレチクル、又はマスクを製造するために、ガラス基板、又はシリコンウエハなどに回路パターンを転写する露光装置にも本発明を適用できる。即ち本発明は、露光装置の露光方式や用途等に関係なく適用可能である。
【０１０２】
なお、デバイスとしての半導体素子は、デバイスの機能・性能設計を行うステップ、この設計ステップに基づいて、レチクルを製造するステップ、シリコン材料からウエハを製造するステップ、上述した実施形態の露光装置等によりレチクルのパターンをウエハに露光転写するステップ、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程を含む）、検査ステップ等を経て製造される。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明の実施形態に係る露光装置の全体構成を模式的に示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るレチクル搬送装置の構成を示す斜視図である。
【図３】レチクルケースの構成を示す正面図である。
【図４】レチクルの一例を示す図である。
【図５】第２アライメントステージ及び旋回アームのみを拡大図示した斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るレチクル搬送装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図７】メカアライメントによるレチクルの補正方法を説明するための図である。
【図８】レチクルがレチクルステージから旋回アームに受け渡される様子を示す図である。
【図９】レチクルがレチクルステージから旋回アームに受け渡される様子を示す図である。
【符号の説明】
【０１０４】
１ａ，１ｂ…レチクルケース
７…旋回アーム
７１…旋回モータ
７３ａ，７３ｂ…保持部
７５…スライダ
７７ａ，７７ｂ…腕部
７８ａ，７８ｂ…支持部
７９ａ，７９ｂ…レチクル規制部材
７９ｃ，７９ｄ…レチクル矯正部
Ｒ…レチクル
ＲＳＴ…レチクルステージ
Ｗ…ウエハ
ＷＳＴ…ウエハステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006041388.tif 000008
【図７】
2006041388.tif 000009
【図８】
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【図９】
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