(57)【要約】【課題】円形のＥＢ露光用レチクルを安定に保持するとともに安全に搬送するハンドリング方法及び装置等を提供する。【解決手段】レチクルハンドリング装置は先端にＵ字型ホーク１を備える。Ｕ字型ホーク１のアーム部５間の側壁３ａに設けられた段部９上と、各アーム部５の先端上には、吸着部１１が形成されている。吸着部１１は環状の突部１３と凹部１５を有し、突部１３上にレチクルＲが載置される。吸着部１１は、レチクルＲの外周縁のほぼ均等に離れた３ヶ所の点（保持点）を吸着して保持する。これにより、レチクルＲを安定に保持でき、脱落しないように安全に搬送できる。【選択図】　　　　図１
2004071730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円形の基板にパターンが形成されたレチクルをハンドリングする方法であって、
該レチクル基板の外周縁のほぼ均等に離れた３ヶ所の点（保持点）を、搬送ロボットアームのＵ字型ホークに設けた吸着部で吸着保持することを特徴とするレチクルハンドリング方法。
【請求項２】
円形の基板にパターンが形成されたレチクルをハンドリングする装置であって、
先端にＵ字型ホークを備える搬送ロボットアームを有し、
前記Ｕ字型ホークに、前記レチクルの外周縁のほぼ均等に離れた３ヶ所の点（保持点）を吸着して保持する吸着部が設けられていることを特徴とするレチクルハンドリング装置。
【請求項３】
前記Ｕ字型ホークの吸着部の外側に、該吸着部よりも高い突出部が形成されていることを特徴とする請求項２記載のレチクルハンドリング装置。
【請求項４】
レチクル上のパターンを感応基板に転写する露光装置であって、前記レチクルのハンドリング装置として請求項２又は３記載のレチクルハンドリング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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体露光装置のパターン原版として使用されるレチクルのハンドリング方法及びハンドリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の半導体露光装置は、光源としてｉ線、ＫｒＦ、ＡｒＦ等を使用している。このような露光装置に使用されるレチクルはガラス製であり、形状が四角く、厚さが数ｍｍである。普及しているレチクルハンドリング装置は、このようなレチクルに対応したものが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年では、高解像度化と高スループット化を兼ねた露光装置として、電子ビーム（ＥＢ）を使用した露光装置の開発が進められている。このＥＢ露光装置では、従来のガラス製の四角いレチクルは使用されず、ＳＥＭＩ規格ウェハやＳＥＭＩ規格ノッチウェハと同形状の円くて薄いレチクルを使用する。このレチクルの厚さは０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度であり、径は８インチが有力とされている。このＥＢ露光用のレチクルには、パターンがほぼ全面に形成される。このパターンの上面にＥＢが照射されてパターン開口から通過するため、同面の上下面は接触不可である。このため、接触可能な部分は、パターン以外の部分であるレチクルの外縁の幅数ｍｍの部分の上下面のみとなり、この部分でレチクルを保持して、搬送する必要がある。
【０００４】
しかし、従来のレチクルハンドリング装置では、このような円形の薄いレチクル基板をハンドリングするものはなかった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、円形のＥＢ露光用レチクルを安定に保持するとともに安全に搬送するハンドリング方法及び装置等を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明のレチクルハンドリング方法は、　円形の基板にパターンが形成されたレチクルをハンドリングする方法であって、　該レチクル基板の外周縁のほぼ均等に離れた３ヶ所の点（保持点）を、搬送ロボットアームのＵ字型ホークに設けた吸着部で吸着保持することを特徴とする。
【０００７】
本発明のレチクルハンドリング装置は、　円形の基板にパターンが形成されたレチクルをハンドリングする装置であって、　先端にＵ字型ホークを備える搬送ロボットアームを有し、　前記Ｕ字型ホークに、前記レチクルの外周縁のほぼ均等に離れた３ヶ所の点（保持点）を吸着して保持する吸着部が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
ＳＥＭＩ規格ウェハと同形状のＥＢ露光用レチクルの外周縁の３ヶ所を吸着して保持することにより、レチクルを接触可能部で、脱落しないように保持することができる。また、３点で保持することにより、より安定にレチクルを保持できる。
【０００９】
本発明においては、　前記Ｕ字型ホークの吸着部の外側に、該吸着部よりも高い突出部が形成されていることとすれば、レチクルの位置ずれを防止でき、また、落下しないようにガイドすることができる。
【００１０】
本発明の露光装置は、　レチクル上のパターンを感応基板に転写する露光装置であって、前記レチクルのハンドリング装置として上記のレチクルハンドリング装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ説明する。
図２は、本発明の実施の形態に係るレチクルハンドリング装置の全体構造を示す平面図である。
図３（Ａ）は、図２のレチクルハンドリング装置の一部を拡大して示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
まず、図２を参照して、レチクルハンドリング装置の全体構造を説明する。
レチクルハンドリング装置５０は、大気中において、２つのステーションＳ１、Ｓ２間でレチクルＲを搬送する。ステーションは、例えば、レチクルポッド、プリアライナ室、ロードロック室等である。同ロボット５０は、架台５１上に固定されたベース５３と、同ベース５３に回転可能に取り付けられた第１アーム５５と、第１アーム５５の先端に回転可能に連結された第２アーム５７と、第２アーム５７の先端に回転可能に連結されたＵ字型ホーク１とから構成される。第１アーム５５は高さ方向に移動可能である。各ステーションＳ１、Ｓ２は、ロボット５０のベース５３に対して９０°の角度に位置している。
【００１２】
図３（Ａ）に詳しく示すように、各ステーションの上面には、レチクル保持用の３本のピン６１が立設されている。レチクルＲの中央には２つのパターン領域Ｐが形成されており、レチクルＲの接触可能な部分は、外周縁に沿った、２ヶ所の幅数ｍｍの部分Ｒ１のみである。このため、レチクル保持ピン６１は、レチクルＲの接触可能な部分Ｒ１に相当する位置であって、同レチクルＲの中心に対して１２０°の間隔となる三角形上に配置されている。レチクル保持ピン６１の上面にはパッド６５（図４参照）が備えられている。各レチクル保持ピン６１のパッド６５上面の高さは等しい。レチクルＲの接触可能な部分Ｒ１はこれらのレチクル保持ピン６１のパッド６５上に保持される。レチクルＲは等間隔に配置された３個のレチクル保持ピン６１で保持されるため、安定に保持される。
【００１３】
各ステーション上面の、各レチクル保持ピン６１の外側には、ストッパピン６３が立設されている。各ストッパピン６３は、レチクルＲの中心とレチクル保持ピン６１とを通る径方向に延びる線上に配置されている。ストッパピン６３の高さは、レチクル保持ピン６１の高さ（パッド６５上面の高さ）より高い。このストッパピン６３は、レチクルＲがレチクル保持ピン６１上に保持されたときの横方向へのズレを防止する。
【００１４】
次に、レチクルハンドリング装置５０のＵ字型ホーク１の構造を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係るレチクルハンドリング装置のＵ字型ホークの構造を示す図であり、図１（Ａ）は全体の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部拡大図、図１（Ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
Ｕ字型ホーク１は、基部３と、この基部３の一端から分岐して、基部３と平行に延びる２つのアーム部５とを有する。各アーム部５は、基部３の長さ方向の中心線に沿って対称に配置されている。両アーム部５の左右方向の端から端までの幅は、ステーション上面に立設されたレチクル保持ピン６１の間隔より狭く、両アーム部５はレチクル保持ピン６１の間を通ることができる。基部３の他方の端部には、ビス取り付け孔７が開けられており、同端部は第２アーム５７（図２参照）の先端に取り付けられた軸受にビスで固定される。軸受が回転すると、Ｕ字型ホーク１は第２アーム５７の先端を中心にして回転する。
【００１５】
基部３のアーム部５間の側壁３ａの形状は円弧状で、同側壁３ａはこのＵ字型ホーク１で保持されるレチクルの曲率と同じ曲率を有する。側壁３ａの中央には、側壁３ａに沿って延びる段部９が形成されている。レチクルＲは、この段部９と両アーム部５上に載置される。このとき、各アーム部５は、レチクルＲを横切ってレチクルＲの外周縁まで延びる。さらに、段部９と各アーム部５の先端部との間の間隔、及び、各アーム部５の先端部間の間隔ができるだけ広くなるように、各アーム部５の長さとアーム部５間の間隔が設定される。
【００１６】
レチクルＲが側壁３ａに沿って段部９及び両アーム部５上に載置されたときに、レチクルＲの下面が接する段部９及び各アーム部５の上面５ａ（図１（Ａ）の二点鎖線で囲まれた部分）をレチクル載置領域とする。レチクル載置領域の外側の部分（基部３及び各アーム部の先端の一部５ｂ、突出部）の高さＨ３は、レチクル載置領域の高さＨ１より高くなっている。
【００１７】
レチクル載置領域内の段部９と各アーム部５の先端には、レチクル吸着部１１が設けられている。レチクル吸着部１１は、レチクルＲの接触可能部Ｒ１をほぼ真空に引いてレチクルＲを吸着する。同吸着部１１は、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、レチクル載置領域５ａ上から突き出る環状の突部１３と、この突部１３で囲まれた凹部１５を有する。突部１３は、レチクルＲの外周縁に沿った湾曲形状である。各突部１３の高さ（Ｈ２）は等しい。これらの突部１３上にレチクルＲが載置され、この突部１３の上面がレチクル載置面となる。このレチクル載置面の高さＨ２は、レチクル載置領域以外の部分（基部３やアーム部先端５ｂ、突出部）の高さＨ３より低い。さらに、図３（Ｂ）に示すように、突部１３上にレチクルＲが載置された際のレチクル上面の高さＨ４が、レチクル載置領域以外の部分（基部３やアーム部先端５ｂ）の高さＨ３より低くなるような高さである。
【００１８】
凹部１５は、アーム部５の内部の吸着ホール１７に連通している。そして、この吸着ホール１７は、アーム部５の長さ方向に沿って埋設された真空引き通路１９につながっている。段部９の吸着部１１の凹部１５も同様の吸着ホール１７を経て真空引き通路１９につながっている。各真空引き通路１９は、基部３で合流して一つの通路２１となって、アーム外の真空源（図示されず）にバルブ（図示されず）を介して接続している。
【００１９】
次に、図３を参照して、レチクルＲがＵ字型ホーク１に載置された状態を説明する。レチクルＲの中央には２つのパターン領域Ｐが形成されており、接触可能な部分は、２ヶ所の外周縁に沿った幅数ｍｍの部分Ｒ１である。
Ｕ字型ホーク１は、３ヶ所の吸着部１１の突部１３で、レチクルＲの外周縁の接触可能部Ｒ１を保持しており、パターン領域Ｐには接触していない。このときのレチクルＲの高さＨ４は、レチクル載置領域以外の部分（基部３やアーム部先端５ｂ）の高さＨ３より低いため、この高さの高い部分がストッパとなって、レチクルＲが横方向へ位置ずれすることがない。
【００２０】
レチクルＲが吸着部１１に保持された後、真空源を作動させて、吸着部１１の吸着ホール１７を真空に引く。すると、レチクルＲが吸着部１１に吸着して、脱落しないように安全に保持される。
吸着部１１は、前述のように、各吸着部１１間の距離ができるだけ長くなるように位置している。このため、レチクルＲを安定に保持することができる。
【００２１】
次に、このレチクルハンドリング装置の搬送動作について説明する。
図４は、レチクルハンドリング装置の搬送動作時のＵ字型ホークの移動を説明する側面図である。
レチクルＲを載置したＵ字型ホーク１をステーションＳ１に移動する場合について説明する。
レチクルＲを載置したＵ字型ホーク１は、同ホーク１の下面が、ステーションＳ１のストッパピン６３の上面より高い面内を移動して、レチクルＲがステーションＳ１に搬送される。このとき、ホーク１は、ステーションＳ１のハンドリング装置側の２つのレチクル保持ピン６１の間へ挿入され、レチクルＲの接触可能部Ｒ１が各レチクル保持ピン６１の真上となるように位置決めされる。位置決め後、真空源の稼動を停止し、ホーク１とレチクルＲとの吸着を解除する（この状態のホーク１の高さをＨ１２とする）。
【００２２】
その後、第１アーム５５を下降させて、Ｕ字型ホーク１を真下に下降する。すると、各アーム部５はレチクル保持ピン６１の間を下降し、レチクルＲの接触可能部Ｒ１が、レチクル保持ピン６１のパッド６５に接する（ホークの高さＨ１１）。ホーク１をさらに下降させると、レチクルＲとホーク１との吸着は解除されているため、レチクルＲはレチクル保持ピン６１のパッド６５上に残されて同パッド６５上に移される。ホーク１はさらに、所定の高さ（Ｈ１０）となるまで下降する。そして、第１アーム５５と第２アーム５７とを回転させて、ホーク１をハンドリング装置方向に引きこむ。このとき、ホーク１の上面の高さはレチクルＲの下面より低いため、いったんレチクル保持ピン６１上に移されたレチクルＲに触れることはない。
レチクル保持ピン６１上に載置されたレチクルＲは、ストッパピン６３によって横方向への位置ズレが防止されている。
【００２３】
なお、ステーションからのレチクルＲのピックアップ動作は、この搬送動作の逆の動きとなる。
【００２４】
図２の例においては、ステーションは２ヶ所であるが、同じ構造のステーションを、Ｕ字型ホーク１の移動可能範囲内に複数ヶ所設置してもよい。また、レチクルはステーション上のレチクル保持ピン６１のパッド６５上に保持されているが、エア吸着方式でレチクルを保持してもよい。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を模式的に説明するための図である。
電子線露光装置１００の上部には、光学鏡筒１０１が配置されている。光学鏡筒１０１には、真空ポンプ（図示されず）が設置されており、光学鏡筒１０１内を真空排気している。
【００２６】
光学鏡筒１０１の上部には、電子銃１０３が配置されており、下方に向けて電子線を放射する。電子銃１０３の下方には、順にコンデンサレンズ１０４ａ、電子線偏向器１０４ｂ等を含む照明光学系１０４が配置されている。同鏡筒１０４の下方には、レチクルＲが配置されている。
電子銃１０３から放射された電子線は、コンデンサレンズ１０４ａによって収束される。続いて、偏向器１０４ｂにより図の横方向に順次走査（スキャン）され、光学系の視野内にあるレチクルＲの各小領域（サブフィールド）の照明が行われる。なお、図ではコンデンサレンズ１０４ａは一段であるが、実際の照明光学系には、数段のレンズやビーム成形開口、ブランキング開口等が設けられている。
【００２７】
レチクルＲは、光学鏡筒１０１に設けられたレチクル収容室１４１内に収容されている。このレチクルＲは、本発明のレチクルハンドリング装置５０によって、プリアライナ室１４３から、レチクル収容室１４１に搬送される。そして、露光動作時には、レチクル収容室１４１から、レチクルステージ１１１上に搬送され、同ステージ１１１の上部に設けられたチャック１１０に静電吸着等により固定されている。レチクルステージ１１１は、定盤１１６に載置されている。
【００２８】
レチクルステージ１１１には、図の左方に示す駆動装置１１２が接続されている。なお、実際には、駆動装置（リニアモータ）１１２はステージ１１１に組み込まれている。駆動装置１１２は、ドライバ１１４を介して、制御装置１１５に接続されている。また、レチクルステージ１１１の側方（図の右方）にはレーザ干渉計１１３が設置されている。レーザ干渉計１１３も、制御装置１１５に接続されている。レーザ干渉計１１３で計測されたレチクルステージ１１１の正確な位置情報が制御装置１１５に入力される。レチクルステージ１１１の位置を目標位置とすべく、制御装置１１５からドライバ１１４に指令が送出され、駆動装置１１２が駆動される。その結果、レチクルステージ１１１の位置をリアルタイムで正確にフィードバック制御することができる。
【００２９】
定盤１１６の下方には、ウェハチャンバ（真空チャンバ）１２１が配置されている。ウェハチャンバ１２１の側方（図の右側）には真空ポンプ（図示されず）が接続されており、ウェハチャンバ１２１内を真空排気している。
ウェハチャンバ１２１内（実際にはチャンバ内の光学鏡筒内）には、コンデンサレンズ（投影レンズ）１２４ａ、偏向器１２４ｂ等を含む投影光学系１２４が配置されている。ウェハチャンバ１２１内の下部には、ウェハ（感応基板）Ｗが配置されている。
【００３０】
レチクルＲを通過した電子線は、コンデンサレンズ１２４ａにより収束される。コンデンサレンズ１２４ａを通過した電子線は、偏向器１２４ｂにより偏向され、ウェハＷ上の所定の位置にレチクルＲの像が結像される。なお、図ではコンデンサレンズ１２４ａは一段であるが、実際には、投影光学系中には複数段のレンズや収差補正用のレンズやコイルが設けられている。
【００３１】
ウェハＷは、ウェハステージ１３１の上部に設けられたチャック１３０に静電吸着等により固定されている。ウェハステージ１３１は、定盤１３６に載置されている。
ウェハステージ１３１には、図の左方に示す駆動装置１３２が接続されている。なお、実際には駆動装置１３２はステージ１３１に組み込まれている。駆動装置１３２は、ドライバ１３４を介して、制御装置１１５に接続されている。なお、実際には、また、ウェハステージ１３１の側方（図の右方）にはレーザ干渉計１３３が設置されている。レーザ干渉計１３３も、制御装置１１５に接続されている。レーザ干渉計１３３で計測されたウェハステージ１３１の正確な位置情報が制御装置１１５に入力される。ウェハステージ１３１の位置を目標とすべく、制御装置１１５からドライバ１３４に指令が送出され、駆動装置１３２が駆動される。その結果、ウェハステージ１３１の位置をリアルタイムで正確にフィードバック制御することができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ＥＢ露光用のレチクルを安定に保持し、脱落しないように安全に搬送できるレチクルハンドリング装置及び方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレチクルハンドリング装置のＵ字型ホークの構造を示す図であり、図１（Ａ）は全体の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部拡大図、図１（Ｃ）はＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るレチクルハンドリング装置の全体構造を示す平面図である。
【図３】図３（Ａ）は、図２のレチクルハンドリング装置の一部を拡大して示す図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】レチクルハンドリング装置の搬送動作時のＵ字型ホークの移動を説明する側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る露光装置の構成を模式的に説明するための図である。
【符号の説明】
１　Ｕ字型ホーク　　　　　　　　　　３　基部
５　アーム部　　　　　　　　　　　　７　ビス取り付け孔
９　段部　　　　　　　　　　　　　１１　レチクル吸着部
１３　突部　　　　　　　　　　　　　１５　凹部
１７　吸着ホール　　　　　　　　　　１９　真空引き通路
２１　通路
５０　レチクルハンドリング装置　　　５１　架台
５３　ベース　　　　　　　　　　　　５５　第１アーム
５７　第２アーム　　　　　　　　　　６１　レチクル保持ピン
６３　ストッパピン　　　　　　　　　６５　パッド
１００　電子線露光装置　　　　　　　１０１　光学鏡筒
１０３　電子銃　　　　　　　　　　　１０４　照明光学系
１１０　チャック　　　　　　　　　　１１１　レチクルステージ
１１６　定盤　　　　　　　　　　　　１１２　駆動装置
１１３　レーザ干渉計　　　　　　　　１１４　ドライバ
１１５　制御装置　　　　　　　　　　１２１　ウェハチャンバ（真空チャンバ）
１２４　投影光学系　　　　　　　　　１３０　チャック
１３１　ウェハステージ　　　　　　　１３２　駆動装置
１３３　レーザ干渉計　　　　　　　　１３４　ドライバ
１３６　定盤　　　　　　　　　　　　１４１　レチクル収容室
１４３　プリアライナ室
【図１】
2004071730.tif 000003
【図２】
2004071730.tif 000004
【図３】
2004071730.tif 000005
【図４】
2004071730.tif 000006
【図５】
2004071730.tif 000007