(57)【要約】【課題】  本発明は、露光装置においてレチクル，ウエハ，マスク等の基板を搬送する基板搬送装置に関し、基板をステージ装置に吊り下げて保持する場合において、基板をチャックに確実にロードまたはアンロードすることを目的とする。【解決手段】  ステージに配置され基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックと、前記チャックの下側から前記基板の搬入または搬出を行う搬送アームと、前記搬送アーム側に配置され前記基板の前記チャックへの吸着または離脱時に前記基板を前記吸着面に弾性的に押圧する付勢手段とを有することを特徴とする。また、前記チャックに配置され前記基板の前記チャックからの離脱時に前記基板を前記搬送アーム側に押し出す押出機構を有することを特徴とする。【選択図】      図１
2006005318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステージに配置され基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックと、
前記チャックの下側から前記基板の搬入または搬出を行う搬送アームと、
前記搬送アーム側に配置され前記基板の前記チャックへの吸着または離脱時に前記基板を前記吸着面に弾性的に押圧する付勢手段と、
を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
請求項１記載の基板搬送装置において、
前記チャックまたはステージに配置され前記チャックに吸着された前記基板の誤落下を防止する落下防止部材を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の基板搬送装置において、
前記搬送アーム側に、前記基板を支持する支持部材と、前記基板の水平方向への位置ずれを防止する位置ずれ防止部材とを有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項４】
請求項３記載の基板搬送装置において、
前記落下防止部材は、前記チャックの前記吸着面の下方に突出する受け部を有し、
前記位置ずれ防止部材は、前記吸着面と前記受け部との間を水平方向に通過可能とされていることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項５】
ステージに配置され基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックと、
前記チャックの下側から前記基板の搬入または搬出を行う搬送アームと、
前記チャックに配置され前記基板の前記チャックからの離脱時に前記基板を前記搬送アーム側に押し出す押出機構と、
を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項６】
請求項５記載の基板搬送装置において、
前記搬送アーム側に配置され前記基板の前記チャックへの吸着または離脱時に前記基板を前記吸着面に弾性的に押圧する付勢手段を有し、
前記押出機構は、前記基板の前記チャックからの離脱時に前記付勢手段により前記基板が前記吸着面に押圧された状態で前記基板を押し出すことを特徴とする基板搬送装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６記載の基板搬送装置において、
前記押出機構は、密閉ケースの開口部を可撓性部材により覆い、前記密閉ケース内に前記可撓性部材を押圧するアクチュエータを配置してなることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項８】
請求項７記載の基板搬送装置において、
前記密閉ケースに、前記密閉ケース内との気体の流通を行うフィルタ部材を配置してなることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の基板搬送装置において、
前記基板の前記吸着面への吸着または離脱を検出する検出手段を有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１０】
請求項９記載の基板搬送装置において、
前記検出手段は、前記チャックに配置されるプッシュ式スイッチからなることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１１】
請求項９記載の基板搬送装置において、
前記検出手段は、光センサを有し、発光部と受光部との間に形成される光路を、前記チャックの前記吸着面近傍に前記吸着面に略平行に形成してなることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の基板搬送装置において、
前記光路にミラーを配置してなることを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１３】
請求項１ないし請求項１２のいずれか１項記載の基板搬送装置において、
前記基板はパレット上に載置され、前記搬送アームは前記パレットを搬送することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項１４】
請求項１ないし請求項１３のいずれか１項記載の基板搬送装置を有す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、露光装置においてレチクル，ウエハ，マスク等の基板を搬送する基板搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスのリソグラフィ等に使用される露光装置内には、レチクル，ウエハ，マスク等の基板を配置するためのステージ装置が備えられている。
このレチクル，ウエハ，マスク等の基板はステージ装置上に載置され、静電チャック等で基板が保持される構成が一般的である。この場合、基板の搬送には基板をすくい上げて搬送する方式の基板搬送装置が使用される。この基板搬送装置では、基板のアンロード時に残留吸着力によって静電チャックに基板が吸着した状態でも、基板を持ち上げることで確実に基板をアンロードすることができる。
【０００３】
一方、特許文献１には、レチクルステージ下面に固定された静電チャックにレチクルを保持させる基板搬送装置の構成が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−７４１８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の基板搬送装置のように静電チャックを鉛直方向下向きに配置してステージ装置に基板を吊り下げ保持する場合には以下のような問題があった。
すなわち、基板が静電チャックの下面に吸着されるため、静電チャックへの基板のロード時に、基板の自重により基板が落下するおそれがある。
また、基板のアンロード時に、静電チャックの残留吸着力が基板の自重を上回ると静電チャックに基板が吸着したままとなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、基板をステージ装置に吊り下げて保持する場合において、基板をチャックに確実にロードまたはアンロードすることができる基板搬送装置を提供することを目的とする。また、この基板搬送装置を用い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】
【０００６】
請求項１の基板搬送装置は、ステージに配置され基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックと、前記チャックの下側から前記基板の搬入または搬出を行う搬送アームと、前記搬送アーム側に配置され前記基板の前記チャックへの吸着または離脱時に前記基板を前記吸着面に弾性的に押圧する付勢手段とを有することを特徴とする。
請求項２の基板搬送装置は、請求項１記載の基板搬送装置において、前記チャックまたはステージに配置され前記チャックに吸着された前記基板の誤落下を防止する落下防止部材を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の基板搬送装置は、請求項１または請求項２記載の基板搬送装置において、前記搬送アーム側に、前記基板を支持する支持部材と、前記基板の水平方向への位置ずれを防止する位置ずれ防止部材とを有することを特徴とする。
請求項４の基板搬送装置は、請求項３記載の基板搬送装置において、前記落下防止部材は、前記チャックの前記吸着面の下方に突出する受け部を有し、前記位置ずれ防止部材は、前記吸着面と前記受け部との間を水平方向に通過可能とされていることを特徴とする。
【０００８】
請求項５の基板搬送装置は、ステージに配置され基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックと、前記チャックの下側から前記基板の搬入または搬出を行う搬送アームと、前記チャックに配置され前記基板の前記チャックからの離脱時に前記基板を前記搬送アーム側に押し出す押出機構とを有することを特徴とする。
請求項６の基板搬送装置は、請求項５記載の基板搬送装置において、前記搬送アーム側に配置され前記基板の前記チャックへの吸着または離脱時に前記基板を前記吸着面に弾性的に押圧する付勢手段を有し、前記押出機構は、前記基板の前記チャックからの離脱時に前記付勢手段により前記基板が前記吸着面に押圧された状態で前記基板を押し出すことを特徴とする。
【０００９】
請求項７の基板搬送装置は、請求項５または請求項６記載の基板搬送装置において、前記押出機構は、密閉ケースの開口部を可撓性部材により覆い、前記密閉ケース内に前記可撓性部材を押圧するアクチュエータを配置してなることを特徴とする。
請求項８の基板搬送装置は、請求項７記載の基板搬送装置において、前記密閉ケースに、前記密閉ケース内との気体の流通を行うフィルタ部材を配置してなることを特徴とする。
【００１０】
請求項９の基板搬送装置は、請求項１ないし請求項８のいずれか１項記載の基板搬送装置において、前記基板の前記吸着面への吸着または離脱を検出する検出手段を有することを特徴とする。
請求項１０の基板搬送装置は、請求項９記載の基板搬送装置において、前記検出手段は、前記チャックに配置されるプッシュ式スイッチからなることを特徴とする。
【００１１】
請求項１１の基板搬送装置は、請求項９記載の基板搬送装置において、前記検出手段は、光センサを有し、発光部と受光部との間に形成される光路を、前記チャックの前記吸着面近傍に前記吸着面に略平行に形成してなることを特徴とする。
請求項１２の基板搬送装置は、請求項１１記載の基板搬送装置において、前記光路にミラーを配置してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項１３の基板搬送装置は、請求項１ないし請求項１２のいずれか１項記載の基板搬送装置において、前記基板はパレット上に載置され、前記搬送アームは前記パレットを搬送することを特徴とする。
請求項１４の露光装置は、請求項１ないし請求項１３のいずれか１項記載の基板搬送装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の基板搬送装置では、基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックへの基板の吸着または離脱時に、付勢手段により基板を吸着面に弾性的に押圧するようにしたので、基板をチャックに確実にロードまたはアンロードすることができる。
本発明の基板搬送装置では、基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックからの基板の離脱時に、押出機構により基板を搬送アーム側に押し出すようにしたので、基板をチャックから確実にアンロードすることができる。
【００１４】
本発明の露光装置では、基板を吸着する吸着面を下向きに有するチャックへの基板の吸着または離脱時に、基板をチャックに確実にロードまたはアンロードすることができるため、信頼性の高い露光装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて詳細に説明する。
(基板搬送装置の第１の実施形態)
図１は、本発明の基板搬送装置の第１の実施形態を示している。
この実施形態の基板搬送装置は、静電チャック部１１、パレット部１３および搬送アーム部１５を有している。
【００１６】
静電チャック部１１は、露光装置のステージ１７の下面に配置される静電チャック１９を有している。静電チャック１９の下面は、レチクル等の基板２１を吸着する吸着面１９ａとされている。そして、静電チャック１９の吸着面１９ａに基板２１を当接させた状態で静電チャック１９の電極に所定電圧を印加すると、静電チャック１９と基板２１との間にクーロン力が発生し、基板２１は静電チャック１９の吸着面１９ａに吸着され吊り下げ状態で保持される。
【００１７】
静電チャック１９には、落下防止部材２３、押出機構である押出アクチュエータ２５および検出手段であるプッシュ式スイッチ２７が配置されている。
落下防止部材２３は、図２に示すように、矩形状の静電チャック１９の両側に２個ずつ、静電チャック１９の奥側に１個の計５個配置されている。落下防止部材２３は、静電チャック１９に固定される固定部２３ａと、この固定部２３ａの先端に形成される受け部２３ｂを有している。固定部２３ａは、静電チャック１９から垂下されている。受け部２３ｂは、固定部２３ａの先端から静電チャック１９の吸着面１９ａの下方に直角に突出されている。この落下防止部材２３は、搬送中ならびに不慮の電源ダウン等により基板２１が落下、破損するのを防止する。
【００１８】
押出アクチュエータ２５は、図２に示すように、矩形状の静電チャック１９の角部の内側に４個、中央に１個の計５個埋設されている。この押出アクチュエータ２５は、静電チャック１９から基板２１をアンロ一ドする時に、基板２１を搬送アーム部１５側へ押し付ける力を発生する。従って、静電チャック１９への電圧印加を停止した後の残留吸着力があっても、基板２１を吸着面１９ａから確実に引き剥がすことができる。
【００１９】
プッシュ式スイッチ２７は、図２に示すように、矩形状の静電チャック１９の中央を中心にして三角状に３個埋設されている。このプッシュ式スイッチ２７により、基板２１が吸着面１９ａに対して斜めになることなく完全に密着しているか、あるいは、吸着面１９ａから完全に離脱しているかを確認することができる。そのためにプッシュ式スイッチ２７は、三角状に３個埋設されている。
【００２０】
パレット部１３は、図１に示すように、パレット本体２９を有している。パレット本体２９の四隅の内側には、基板２１を支持する支持部材３１が配置されている。そして、この支持部材３１の上面に形成される支持部３３に、基板２１が自重で載置されている。支持部材３１の上部には、基板２１の水平方向への位置ずれを防止する位置ずれ防止部材３５が配置されている。
【００２１】
位置ずれ防止部材３５は、図３および図４に示すように、上下方向の幅Ｗが薄型のＬ字形状をしている。この位置ずれ防止部材３５は、基板２１の搬送時に落下防止部材２３との干渉を防ぐために、静電チャック１９の吸着面１９ａと落下防止部材２３の受け部２３ｂとの間のクリアランスａに収まるように薄型設計されている。これにより、落下防止部材２３が固定されていても待避させることなく、基板２１の搬送が可能になる。位置ずれ防止部材３５には、基板２１の水平方向への脱落防止用として、Ｌ字形状の辺部の内側に、ストッパ部３７が形成されている。
【００２２】
この実施形態では、基板２１は、パレット部１３に載った状態で搬送され、静電チャック１９への吸着後、パレット部１３は搬送アーム部１５に残ったままとなる。
搬送アーム部１５は、アーム本体３９と支持台４１とを有している。
アーム本体３９の上には、付勢手段である板ばね機構４３を介して支持台４１が載置されている。板ばね機構４３により、Ｚ方向ならびにθｘ、θｙ（上下とチルト）への自由度があり、静電チャック１９ヘの基板２１の受け渡しの時に確実に押し付けができる構造となっている。そして、板ばね機構４３の剛性ならびにアーム本体３９の上下ストロークを調整すれば、押し付け力を調整することができる。
【００２３】
アーム本体３９は、図５に概略的に示すように、搬送ロボット４５に配置されている。
搬送ロボット４５は、架台４７に固定されたベース４９と、ベース４９に対して水平回転可能に取り付けられた第１アーム５１と、第１アーム５１の先端に水平回転可能に連結された第２アーム５３と、第２アーム５３の先端に水平回転可能に連結されたアーム本体３９とから構成されている。ベース４９には図示しない昇降機構が設けられ、この昇降機構によって第１アーム５１が上下方向に移動可能となっている。この搬送ロボット４５は、ベース４９に対して９０°の角度に位置するステーションＳ１およびステージ１７の間で基板２１を搬送する。
【００２４】
図６は、押出機構である押出アクチュエータ２５の詳細を示している。
この押出アクチュエータ２５は、下端が開口される円筒状の密閉ケース５５を有している。密閉ケース５５の開口部は、ゴム等の可撓性部材からなるベローズ５７により覆われている。密閉ケース５５の内部には、マグネット５９とコイル６１とで構成されるボイスコイルモータが内蔵されている。コイル６１のリード線６３に通電するとマグネット５９に押し出し力が発生する。リード線６３は通線穴５５ａより外へ出され、通線穴５５ａには接着剤６５を充填して空気の出入りがないようになっている。密閉ケース５５には、フィルタ部材６７が取り付けられている。内部と外部との通気はこのフィルタ部材６７だけによるものとなり、内部で発生した微細なゴミが外に出ない。特に、装置全体が真空中で使用される場合には、真空引きと大気リークの時に大きく空気またはパージ気体が密閉ケース５５内に出入りするため、ゴミが外に出やすく、このフィルタ部材６７は重要である。
【００２５】
以下、上述した基板搬送装置の動作を説明する。
先ず、静電チャック部１１への基板２１のローディング動作について説明する。
(１)図５に示した搬送ロボット４５によりアーム本体３９が移動され、基板２１が静電チャック部１１の近傍まで移動される。この状態では、搬送アーム部１５にパレット部１３が載り、さらにパレット部１３に基板２１が載っている。
【００２６】
(２)アーム本体３９は、図１に示したように、静電チャック１９の吸着面１９ａと落下防止部材２３の受け部２３ｂとの間に形成されるクリアランスａの間に、基板２１と位置ずれ防止部材３５が差し込まれる高さで進入し、基板２１が静電チャック部１１の下に位置決めされる。
(３)次に、搬送アーム部１５が上昇し、図７に示すように、基板２１が、板ばね機構４３により静電チャック１９の吸着面１９ａに適切な押しつけ力で密着される。この時、押出アクチュエータ２５は待避状態となっている。そして、静電チャック１９に電圧を印加し基板２１を吸着面１９ａに吸着する。
【００２７】
(４)次に、搬送アーム部１５を下降させ、プッシュ式スイッチ２７により基板２１と静電チャック１９の吸着面１９ａとの間に隙間がなく、確実に基板２１が吸着面１９ａに吸着されているのを確認して、搬送アーム部１５を待避させる。この時、搬送アーム部１５には、パレット部１３が残った状態となる。
次に、静電チャック部１１からの基板２１のアンローディング動作について説明する。
【００２８】
(１)図５に示した搬送ロボット４５によりアーム本体３９が待避位置から移動され、パレット部１３が静電チャック部１１の近傍まで移動される。この状態では、搬送アーム部１５にパレット部１３のみが載っている。
(２)アーム本体３９は、図８に示すように、静電チャック１９の吸着面１９ａと落下防止部材２３の受け部２３ｂとの間に形成されるクリアランスａの間に、基板２１と干渉せずに位置ずれ防止部材３５が差し込まれる高さで進入し、パレット部１３が静電チャック部１１の下に位置決めされる。
【００２９】
(３)次に、搬送アーム部１５が上昇し、パレット部１３の支持部材３１に形成される支持部３３が、板ばね機構４３により基板２１に適切な押しつけ力で密着される。そして、静電チャック１９への電圧の印加を停止する。
(４)次に、図９に示すように、押出アクチュエータ２５のコイル６１に電圧を印加し、マグネット５９に下方向への力を発生させ、ベローズ５７を介して基板２１の引き剥がしのアシスト力Ｆを与える。
【００３０】
(５)次に、搬送アーム部１５を下降させ、プッシュ式スイッチ２７により基板２１と静電チャック１９の吸着面１９ａとの間に所定の隙間が発生したのを確認して、搬送アーム部１５を待避させる。この時、搬送アーム部１５には、基板２１およびパレット部１３が残った状態となる。また、押出アクチュエータ２５は待避状態となっている。
上述した実施形態の基板搬送装置では、基板２１を吸着する吸着面１９ａを下向きに有する静電チャック１９への基板２１の吸着または離脱時に、板ばね機構４３により基板２１を吸着面１９ａに弾性的に押圧した状態で、静電チャック１９に電圧を印加または解除するようにしたので、基板２１を静電チャック１９に確実にロードまたはアンロードすることができる。
【００３１】
また、基板２１を吸着する吸着面１９ａを下向きに有する静電チャック１９からの基板２１の離脱時に、押出アクチュエータ２５により基板２１を搬送アーム部１５側に押し出し、静電チャック１９の残留吸着力に対して基板２１の引き剥がしをアシストするようにしたので、基板２１を静電チャック１９から確実にアンロードすることができる。
（基板搬送装置の第２の実施形態）
図１，７および８に示したクリアランスａは静電チャック１９の吸着面１９ａと落下防止部材２３の受け部２３ｂ上面との間の距離であるが、この値は基板２１の厚さ（高さ）と位置ずれ防止部材３５の厚さ（高さ）とを足し合わせたものに、部品の精度、搬送に伴う誤差等を加えて決定される。このクリアランスａの値は余り大きくないことが好ましい。なぜなら、クリアランスａが大きいと、基板２１が何らかの原因により静電チャック１９より落下し、落下防止部材２３に受け止められても、その際に受ける基板２１への衝撃が大きくなり、基板２１に何らかの破損を引き起こす恐れがあるからである。また、後述するように、本基板搬送装置を露光装置に用いた場合、基板２１の下方向には反射ミラー等が配置されるため、基板２１を搬送するのに利用できる静電チャック１９下方の空間は大きくない。従って、クリアランスａは小さい方が望ましい。通常、基板２１の厚さ（高さ）は他の諸条件から既に決定されており、クリアランスａを小さくするには位置ずれ防止部材３５の厚さ（高さ）をできるだけ薄く（小さく）なるように設計したり、搬送の精度を向上させる必要があるが、それにも限界がある。
【００３２】
クリアランスａは既に述べたように、ローディング時には基板２１を静電チャック１９の吸着面１９ａに平行に搬送し、静電チャック１９に吸着させた後、移動させ、また、アンローディング時には、搬送アーム部１５をローディング時と同様の経路を辿って動かせる際に必要になってくる。しかし、搬送経路を若干変えるだけでクリアランスａの値を小さくすることができる。以下に、図５，６，１４および１５を参照しながらクリアランスａをより小さくできるローディング、アンローディング動作について説明する。
【００３３】
図１４，１５は、本発明による基板搬送装置の第２の実施形態である。図１４は、アーム本体３９が基板２１を押圧している状態を示し、図１５はアーム本体３９が待機状態にある状態を示している。装置構成は図１に示した装置構成とほぼ同じとなっている。異なる点は、クリアランスａ’の値がクリアランスａの値より小さくなっていることだけである。クリアランスａ’の値は、クリアランスａの場合に最小限必要であった基板２１の厚さ（高さ）と位置ずれ防止部材３５の厚さ（高さ）とを足し合わせたものよりも小さくなっている。
【００３４】
先ず、静電チャック部１１への基板２１のローディング動作について説明する。
(１)搬送ロボット４５によりアーム本体３９が駆動され、基板２１は静電チャック部１１の近傍に移動される。この状態では搬送アーム部１５にパレット部１３が載り、さらにパレット部１３上に基板２１が載っている。
(２)アーム本体３９は、基板２１と位置ずれ防止部材３５が静電チヤツク１９の吸着面１９ａと落下防止部材２３の受け部２３ｂ上面との間に形成されるクリアランスａ’（ａ’はａよりも小さい値）の間に挿入できる高さに保持される。その後、基板２１と位置ずれ防止部材３５はその高さを保持したままクリアランスａ’内に進入し、基板２１は静電チャック部１１の下方向の所定の位置に位置決めされる。
【００３５】
(３)搬送アーム部１５を上昇させると、基板２１の上面は静電チヤツク１９の吸着面１９ａに接触する。その後も所定の位置まで搬送アーム本体３９は上昇を続けるため、板ばね機構４３により、基板２１は所定の押圧力で静電チャック１９の吸着面１９ａに押圧される。この時、押出アクチュエータ２５は退避状態となっている。その後、静電チャック１９に電圧を印加し、基板２１を吸着面１９ａに吸着する。
【００３６】
(４)搬送アーム部１５の下降を開始させる。所定の位置まで下がった段階で、プッシュ式スイッチ２７により基板２１と静電チャック１９の吸着面１９ａとの間に間隙がなくなり、基板２１が吸着面１９ａに吸着されているかを確認する動作を行ない、確認されると、搬送アーム部１５は図１５に示す位置まで下降し、待機位置に達する。その後、搬送アーム部１５は所定の位置まで移動する。この際、図２および図３に示したように、落下防止部材２３および位置ずれ防止部材３５は全面にわたって配置されているわけではなく、また、位置ずれ防止部材３５と落下防止部材２３は、図２に示す平面上で異なる位置に配置されているため、位置ずれ防止部材３５と落下防止部材２３とは干渉することはない。また、この時、搬送アーム部１５にはパレット部１３が残った状態となっている。
【００３７】
次に、静電チャック部１１からの基板２１のアンローディング動作について説明する。
(１)搬送ロボット４５によりアーム本体３９は駆動され、パレット部１３は静電チャック部１１の近傍まで移動される。この時、搬送アーム部１５にはパレット部１３のみが載っている。
(２)アーム本体３９は、静電チャック１９の吸着面１９ａの下方向の所定位置に位置決めされる。この位置は、落下防止部材２３の受け部２３ｂの更に下方向の位置である。図１５はその時の基板２１と静電チャック１９と落下防止部材２３との位置関係を示している。
【００３８】
(３)搬送アーム部１５が上昇し、支持部材３１に形成されている支持部３３が基板２１に接触する。その後も所定の位置まで搬送アーム本体３９は上昇を続けるため、板ばね機構４３により、支持部３３は所定の押圧力で基板２１に押圧される。その後、静電チャック１９への電圧の印加を停止する。
(４)押出アクチュエータ２５のコイル６１に電圧を印加し、マグネット５９に下方向の力を発生させ、ベローズ５７を介して基板２１を引き剥がすための力を加える。
【００３９】
(５)搬送アーム部１５を所定の距離だけ下降させ、プッシュ式スイッチ２７により、基板２１と静電チャック１９の吸着面１９ａとの間に所定の間隙が発生したことを確認する。この時、基板２１および位置ずれ防止部材３５はクリアランスａ’の中に収まった状態になっている。所定の間隙が発生したことが確認されると、搬送アーム部１５は静電チャック１９の吸着面１９ａに平行に移動し、基板２１を所定の場所へ搬送する。この時、搬送アーム部１５には、パレット部１３が載り、その上に基板２１が載っている状態となっている。
【００４０】
上述した装置では、図８に示したように、基板２１が静電チャック１９に吸着されている時に、基板２１下面と落下防止部材２３の受け部２３ｂ上面との間に位置ずれ防止部材３５を通過させることがないため、クリアランスａ’を小さくすることが可能となっている。そのため、基板２１が何らかの原因により落下し、基板２１が落下防止部材２３に受け止められても、その際に受ける基板２１への衝撃は大きくなく、基板２１自体が破損する恐れは少ない。また、基板２１を搬送するのに必要とする空間は大きくない。
【００４１】
また、上述した実施形態の基板搬送装置では、基板２１を吸着する吸着面１９ａを下向きに有する静電チャック１９への基板２１の吸着または離脱時に、板ばね機構４３により基板２１を吸着面１９ａに弾性的に押圧した状態で、静電チャック１９に電圧を印加または解除するようにしたので、基板２１を静電チャック１９に確実にロードまたはアンロードすることができる。
【００４２】
更に、基板２１を吸着する吸着面１９ａを下向きに有する静電チャック１９からの基板２１の離脱時に押出アクチュェータ２５により基板２１を搬送アーム部１５側に押出し、静電チャック１９の残留吸着力に対して基板２１の引き剥がしをアシストするようにしたので、基板２１を静電チャック１９から確実にアンロードすることができる。
(検出手段の変形例)
上述した実施形態では、基板２１の吸着面１９ａへの吸着または離脱状態を検出する検出手段を、静電チャック１９にプッシュ式スイッチ２７を埋設して構成した例について説明したが、例えば、図１０、図１１、図１２に示すように光センサを用いて検出手段を構成しても良い。
【００４３】
図１０では、静電チャック１９の側面にＬ字状の支持片７１が対向して固定されている。支持片７１の下端部は、静電チャック１９の吸着面１９ａから下方に突出されている。そして、この下端部の内側に光センサの発光部７３と受光部７５とが対向して配置されている。発光部７３と受光部７５との間に形成される光路Ｌ１は、静電チャック１９の吸着面１９ａ近傍に吸着面１９ａに略平行に形成されている。
【００４４】
この検出手段では、図１０に示したように、静電チャック１９の吸着面１９ａと基板２１との間に間隙が存在する時には、発光部７３からの光が受光部７５に受光され、基板２１の吸着面１９ａからの離脱状態が検出される。一方、静電チャック１９の吸着面１９ａに基板２１が吸着されている時には、発光部７３からの光が基板２１に遮られて受光部７５に受光されず、基板２１の吸着面１９ａへの吸着状態が検出される。なお、図１０の紙面の奥行き方向にもう１チャンネルの光センサを追加すれば、基板２１が静電チャック１９に対して斜めに片当たりしている状態を監視できる。
【００４５】
図１１では、光センサの発光部７３と受光部７５とが静電チャック１９の片側に配置され、反対側に反射ミラー７７が配置されている。そして、発光部７３からの光は、反射ミラー７７で反射した後、受光部７５に達する。この検出手段では、１チャンネルの光センサにより基板２１の全面が当接または離脱したか否かを確認することができる。
図１２では、光センサの発光部７３と受光部７５とが静電チャック１９の片側に配置され、反対側および両側に反射ミラー７９，８１，８３が配置されている。そして、発光部７３からの光は、反射ミラー７９，８１，８３で反射した後、受光部７５に達する。この検出手段では、１チャンネルの光センサにより基板２１の全面が当接または離脱したか否かをより確実に確認することができる。
(露光装置の実施形態)
図１３に本発明の露光装置の一実施形態に係るＥＵＶ光リソグラフィシステム１００を模式化して示す。この実施形態は露光の照明光としてＵＶ範囲の光を用いた投影露光装置である。ＥＵＶ光は０．１〜４００ｎｍの間の波長を持つもので、この実施形態では特に１〜５０ｎｍ程度の波長が好ましい。投影像は像光学系システム１０１を用いたもので、ウエハ１０３上にマスク１０２によるパターンの縮小像を形成するものである。なお、図１３において像光学系システム１０１の光軸はＺ方向に伸びている。Ｙ方向は紙面に垂直な方向である。
【００４６】
ウエハ１０３上に映されるパターンは、マスクステージ１０４の下側に静電チャック１９を介して配置されている反射型マスク１０２により決められる。この反射型マスク１０２は、上述した実施形態の基板搬送装置によって搬入および搬出される（基板搬送装置の図示は省略する）。また、ウエハ１０３はウエハステージ１０５の上に載せられている。典型的には、露光はステップ・スキャンによりなされる。ここで、マスクパターンは連続的な部分（露光領域）に投影され、露光の間、マスクステージ１０４とウエハステージ１０５はそれぞれ相対的に位相を合わせて移動する。マスク１０２とウエハ１０３とのスキャンは、像光学システム１０１に対して１自由度方向に行なわれる。マスク１０２の全ての領域をウエハ１０３のそれぞれの領域に露光すると、ウエハ１０３のダイ上へのパターンの露光は完了する。次に、露光はウエハ１０３の次のダイへとステップして進む。
【００４７】
露光時の照明光として使用するＥＵＶ光は大気に対する透過性が低いので、ＥＵＶ光が通過する光経路は、適当な真空ポンプ１０７を用いて真空に保たれた真空チャンバ１０６に囲まれている。またＥＵＶ光はレーザプラズマＸ線源によって生成される。レーザプラズマＸ線源はレーザ源１０８（励起光源として作用）とキセノンガス供給装置１０９からなっている。レーザプラズマＸ線源は真空チャンバ１１０によって取り囲まれている。レーザプラズマＸ線源によって生成されたＥＵＶ光は真空チャンバ１１０の窓１１１を通過する。窓１１１はレーザプラズマＸ線源が妨害を受けずに通過できるような開口としても構わない。なお、キセノンガスを放出するノズル１１２によりゴミが生成される傾向があるので、真空チャンバ１１０は真空チャンバ１０６から分離されていることが望ましい。
【００４８】
レーザ源１０８は紫外線以下の波長を持つレーザ光を発生させるものであって、例えば、ＹＡＧレーザ、エキシマレーザが使用される。レーザ源１０８からのレーザ光は集光され、ノズル１１２から放出されたキセノンガス（キセノンガス供給装置１０９から供給されている）の流れに照射される。キセノンガスの流れにレーザ光を照射するとレーザ光がキセノンガスを十分に暖め、プラズマを生じさせる。レーザで励起されたキセノンガスの分子が低いエネルギ状態に落ちる時、ＥＵＶ光の光子が放出される。
【００４９】
放物面ミラー１１３は、キセノンガス放出部の近傍に配置されている。放物面ミラー１１３はプラズマによって生成されたＥＵＶ光を集光する。放物面ミラー１１３は集光光学系を構成し、ノズル１１２からのキセノンガスが放出される位置の近傍に焦点位置がくるように配置されている。放物面ミラー１１３はＥＵＶ光を反射するのに適当な多層膜からなっている。多層膜は、典型的には、放物面ミラー１１３の凹面の表面に備えられている。ＥＵＶ光は多層膜で反射し、真空チャンバ１１０の窓１１１を通じて集光ミラー１１４へと達する。集光ミラー１１４は反射型マスク１０２へとＥＵＶ光を集光、反射させる。集光ミラー１１４はＥＵＶ光を反射する多層膜からなっている。ＥＵＶ光は集光ミラー１１４で反射され、反射型マスク１０２の所定の部分を照明する。すなわち、放物面ミラー１１３と集光ミラー１１４はこの装置の照明システムを構成する。
【００５０】
反射型マスク１０２は、多層膜のＥＵＶを反射する表面を持っている。マスク１０２でＥＵＶ光が反射されると、ＥＵＶ光はマスク１０２からのパターンデータにより「パターン化」される。パターン化されたＥＵＶ光は投影システム１０１を通じてウエハ１０３に達する。
この実施形態の像光学システム１０１は、凹面第１ミラー１１５ａ、凸面第２ミラー１１５ｂ、凸面第３ミラー１１５ｃ、凹面第４ミラー１１５ｄの４つの反射ミラーからなっている。各ミラー１１５ａ〜１１５ｄはＥＵＶ光を反射する多層膜が備えられている。本実施例のミラー１１５ａ〜１１５ｄは、それぞれの光軸が互いに一致するように配置されている。
【００５１】
各ミラー１１５ａ〜１１５ｄによって決定される光路が妨げられるのを防ぐために、第１ミラー１１５ａ、第２ミラー１１５ｂ、第４ミラー１１５ｄには、適当な切り欠きが設けられている（図１３において、ミラーの破線部分はそれぞれの切り欠き部分を示している）。反射型マスク１０２により反射されたＥＵＶ光は第１ミラー１１５ａから第４ミラー１１５ｄまで順次反射されて、マスクパターンの縮小された像を形成する。この場合、ウエハ１０３の露光域内で所定の縮小率β（例えば、１／４、１／５、１／６）で像が形成される。像光学系システム１０１は、像の側（ウエハ１０３の側）でテレセントリックになるようになっている。
【００５２】
反射型マスク１０２は可動のマスクステージ１０４によって少なくともＸ−Ｙ平面内で支持されている。ウエハ１０３は、好ましくはＸ，Ｙ，Ｚ方向に可動なウエハステージ１０５によって支持されている。ウエハ１０３上のダイを露光するときには、ＥＵＶ光が照明システムによりマスク１０２の所定の領域に照射され、マスク１０２とウエハ１０３は像光学系システム１０１に対して像光学システム１０１の縮小率に従った所定の速度で動く。このようにして、マスクパターンはウエハ１０３上の所定の露光範囲（ダイに対して）に露光される。
【００５３】
露光の際には、ウエハ１０３上のレジストから生じるガスが像光学システム１０１のミラー１１５ａ〜１１５ｄに影響を与えないように、ウエハ１０３はパーティション１１６の後ろに配置されることが望ましい。パーティション１１６は開口１１６ａを持っており、それを通じてＥＵＶ光がミラー１１５ｄからウエハ１０３へと照射される。パーティション１１６内の空間は真空ポンプ１１７により真空排気されている。このように、レジストに照射することにより生じるガス状のゴミがミラー１１５ａ〜１１５ｄあるいはマスク１０２に付着するのを防ぐ。それゆえ、これらの光学性能の悪化を防いでいる。
【００５４】
この実施形態の露光装置では、マスクステージ１０４の下側に配置される静電チャック１９へのマスク１０２の吸着または離脱時に、マスク１０２を静電チャック１９に確実にロードまたはアンロードすることができるため、信頼性の高い露光装置を得ることができる。
（実施形態の補足事項）
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、以下のような形態でも良い。
【００５５】
(１)上述した実施形態では、落下防止部材２３を静電チャック１９に取り付けた例について説明したが、例えば、ステージ１７側に取り付けても良い。
(２)上述した実施形態では、アーム本体３９と支持台４１との間に付勢手段である板ばね機構４３を配置した例について説明したが、例えば、支持部材３１の支持部３３をゴム等の弾性部材により形成し付勢手段としても良い。
【００５６】
(３)上述した実施形態では、パレット部１３に基板２１を載置して搬送した例について説明したが、例えば、パレット部１３を配置することなく、基板２１を搬送アーム部１５に直接載置して搬送しても良い。
(４)上述した実施形態では、アーム本体３９を上下に移動して基板２１の上下動を行った例について説明したが、例えば、静電チャック１９側を上下に移動して基板２１を相対的に上下動するようにしても良い。
【００５７】
(５)上述した実施形態では、ＥＵＶ光を用いた投影露光装置の例を説明したが、その他、荷電粒子線、ｉ線、ｇ線、ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｆ２等を用いた露光装置にも勿論適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、例えばＥＵＶ、荷電粒子線、ｉ線、ｇ線、ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｆ２等を用いた露光装置においてレチクル，ウエハ，マスク等を搬送する基板搬送装置に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の基板搬送装置の一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の静電チャックおよび落下防止部材の詳細を示す下面図である。
【図３】図１の支持部材および位置ずれ防止部材の詳細を示す上面図である。
【図４】図３の支持部材および位置ずれ防止部材を示す側面図である。
【図５】図１のアーム本体を有する搬送ロボットを示す説明図である。
【図６】図１のプッシュ式スイッチの詳細を示す断面図である。
【図７】図１の基板搬送装置におけるローディング時の動作を示す説明図である。
【図８】図１の基板搬送装置におけるアンローディング時の動作を示す説明図である。
【図９】図１の基板搬送装置におけるアンローディング時の動作を示す説明図である。
【図１０】光センサを用いた検出手段を示す説明図である。
【図１１】光センサを用いた検出手段を示す説明図である。
【図１２】光センサを用いた検出手段を示す説明図である。
【図１３】本発明の露光装置の一実施形態を示す説明図である。
【図１４】アーム本体が基板を押圧している状態を示す説明図である。
【図１５】アーム本体が待機状態にある状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１１  静電チャック部
１３  パレット部
１５  搬送アーム部
１７  ステージ
１９  静電チャック
１９ａ  吸着面
２１  基板
２３  落下防止部材
２５  押出アクチュエータ
２７  プッシュ式スイッチ
２９  パレット本体
３１  支持部材
３５  位置ずれ防止部材
３９  アーム本体
４１  支持台
４３  板ばね機構
５５  密閉ケース
６７  フィルタ部材
７３  発光部
７５  受光部
７７  反射ミラー
【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】
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【図７】
2006005318.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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