(57)【要約】【課題】ペリクル付き原版の搬送の際にペリクル空間のガス置換を効率的に行い又はペリクル空間内の環境を効率的に維持する。【解決手段】レチクルハンドの一対のフォーク部３１に、不活性ガスを噴射する噴射部３５を設け、該噴射部３５から不活性ガスを噴射して、ペリクル付きレチクル３０の通気孔２７を通してペリクル空間２９内に不活性ガスを供給する。この状態で、ペリクル付きレチクル３０を搬送する。【選択図】図４
2004179515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ハンドを有し、前記搬送ハンドでペリクル付き原版を保持して搬送する搬送装置であって、
前記搬送ハンドにガス噴射部が設けられていることを特徴とする搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デバイス製造関連装置の分野に属し、特にペリクル付き原版の搬送に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイス等のデバイス製造における露光工程では、マスク或いはレチクル等の原版に形成されたパターンを、レジスト材が塗布されたウェハ等の基板上へ投影露光することによりパターン形成が行われる。この際、原版上に異物などが存在しているとパターンと共に異物が基板上に転写されて不良の原因となる。これを防止する為に、原版にはペリクルと称されるパターン保護膜又はパターン保護板が取り付けられている。ペリクルには、例えば、合成樹脂からなる膜状のもの、または石英ガラスなどからなる板状のものなどが含まれうる。ペリクルは、原版パターン面から所定の距離だけオフセットした位置にペリクル支持枠によって支持されている。ペリクルを用いることにより、異物は原版のパターン面から所定の距離だけオフセットしたペリクル面に付着するため、露光時に基板面に焦点を結ばず、照明光の照度ムラとなって表われるに過ぎない。そのため、ペリクルを使用することにより、露光時における異物の影響が軽減される。
【０００３】
図１は、ペリクル付き原版の構造を示す模式図である。ペリクル構造体２４は、一般的に、原版２３のパターン面側にペリクル支持枠２５を介して粘着剤等を使用して貼り付けられる。ペリクル構造体２４は、原版２３に形成されたパターンを囲むように設けられたレチクル支持枠２５と、その一端面に貼られた露光光に対する透過率が高いペリクル膜（或いはペリクル板（この明細書では、これらをペリクルと総称する）２６で構成されている。また、このペリクル構造体２４と原版２３で囲まれた空間（以下、ペリクル空間という）を完全に密閉すると、ペリクル空間内外の気圧差によりペリクル２６が膨らんだり凹んだりする不具合が発生する。この不具合を解消するために、ペリクル支持枠２５には通気孔２７が設けられており、ペリクル空間内外で気圧差が生じないようになっている。さらに、通気孔２７からペリクル空間内に外部の異物が侵入するのを防ぐために、不図示の除塵フィルタが通気孔２７又はその入口若しくは出口に設けられている。
【０００４】
ＬＳＩあるいは超ＬＳＩなどの極微細パターンで形成される半導体デバイスの製造工程において、フォトマスクに形成された回路パターンを、レジスト剤が塗布されたウェハ上に縮小投影して焼き付け形成する縮小投影露光装置が使用されている。半導体素子の実装密度の上昇に伴い回路パターンのより一層の微細化が要求され、レジストプロセスの発展と同時に、露光装置に対しては露光線幅の更なる微細化が要求されている。
【０００５】
露光装置の解像力を向上させる方法としては、露光波長をより短波長に変えていく方法と、投影光学系の開口数（ＮＡ）を大きくしていく方法とがある。露光波長の短波長化については、３６５ｎｍのｉ線から最近では２４８ｎｍ付近の発振波長を有するＫｒＦエキシマレーザ光、更には１９３ｎｍ付近の発振波長を有するＡｒＦエキシマレーザ光に移行しつつある。更に、次期光源として、１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザの開発も行われている。
【０００６】
遠紫外線、とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザ光や１５７ｎｍ付近の発振波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光においては、これらの波長付近の帯域には酸素（Ｏ２）の吸収帯が複数存在することが知られている。
【０００７】
例えば、フッ素エキシマレーザ光は、波長が１５７ｎｍと短いために、露光装置への応用が進められているが、１５７ｎｍという波長は、一般に真空紫外と呼ばれる波長領域にある。この波長領域では、酸素分子による光の吸収が大きいため、大気はほとんど光を透過させず、真空近くまで気圧を下げ、酸素濃度を充分に下げた環境でしか応用ができないためである。
【０００８】
また、酸素が光を吸収することによりオゾン（Ｏ３）が生成され、このオゾンが光の吸収をより増加させ、透過率を著しく低下させることに加え、オゾンに起因する各種生成物が光学素子表面に付着し、光学系の効率を低下させる不具合も発生する。
【０００９】
従って、遠紫外線とりわけ１９３ｎｍ付近の波長を有するＡｒＦエキシマレーザや１５７ｎｍ付近の波長を有するフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ等を光源とする投影露光装置の露光光学系の光路においては、窒素等の不活性ガスによるパージ機構によって、光路中に存在する酸素濃度を数ｐｐｍオーダ以下の低レベルに抑える方法がとられている。また、水分に対しても同様のことが言え、やはり、数ｐｐｍオーダ以下での除去が必要である。
【００１０】
また、不活性ガスのパージ機構によって、露光装置内全域の酸素濃度及び水分濃度を数ｐｐｍ以下にすることは、大量の不活性ガスが必要となり装置稼働コストが問題となる。とりわけ紫外光の光路となる部分に対しては、酸素濃度や水分濃度が数ｐｐｍオーダ以下になるまでのパージが必要となるが、露光光路外の領域であるレチクルやウェハ搬送エリアなどの酸素濃度及び水分濃度は、典型的には１００〜１０００ｐｐｍ程度が想定されている。
【００１１】
また、露光装置内部などのパージ空間とその外部とを連絡する部分には、ロードロック機構が設けられ、外部からレチクルやウェハを露光装置内部に搬入する場合には、一旦ロードロック機構内を外気から遮断し、ロードロック機構内の不純物を不活性ガスでパージした後に、露光装置内部に搬入する。
【００１２】
図２は、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザを光源とし、ロードロック機構を有する半導体露光装置の一例を示す模式図である。図２において、１はパターンの描画されたレチクル（原版）を搭載するレチクルステージ（原版ステージ）である。２はレチクル上のパターンをウェハに投影する投影光学系や照明光をレチクル上に照射するための照明光学系などを含む露光部である。この露光部へは、不図示のフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光源から照明光が引き回し光学系によって導光される。
【００１３】
８はレチクルステージ１周囲の露光光軸を覆う筐体であり、その内部は不活性ガスでパージされる。３は露光装置全体を覆い所定温度に制御された空気を循環させることにより環境管理する環境チャンバであり、チャンバ内の温度は一定に管理される。４はチャンバ３に対して温調管理されたクリーンエアを供給する他、光学系などの所定のブロックを不活性ガス雰囲気に維持する空調機である。１３はレチクルを筐体８内に搬入する時に使用するレチクルロードロックである。
【００１４】
１００は、レチクルを搬送するためのレチクル搬送装置であり、レチクルを保持するレチクルハンド（搬送ハンド）１５の他、該レチクルハンド１５を駆動する駆動機構（例えば、スカラーロボット）を備えている。１８は複数のレチクルを筐体８内で保管するレチクル保管庫である。２２はレチクル表面やペリクル表面に付着している塵埃等の異物の大きさや個数を計測する異物検査装置、２０はレチクルを１枚または複数枚収納したＳＭＩＦポッド、２００は、ＳＭＩＦポッド２０とロードロック１３との間でレチクルを搬送するレチクル搬送装置であり、レチクルを保持するレチクルハンド（搬送ハンド）１６の他、該レチクルハンド１６を駆動する駆動機構（例えば、スカラーロボット）を備えている。
【００１５】
ロードロック１３内にレチクルが搬入されてロードロック１３内が不活性ガスでパージされ、筐体８内と同等の不活性ガス雰囲気となった後に、該レチクルはレチクルハンド１５によりレチクルレチクルステージ１、レチクル保管庫１８又は異物検査装置２２に搬送される。
【００１６】
【特許文献１】
特開２００１−１３３９６０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１３３９６１号公報
【特許文献３】
特表２００１−５００６６９号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り、紫外線とりわけＡｒＦエキシマレーザ光やフッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光を利用した露光装置においては、ＡｒＦエキシマレーザ光や、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光の波長における酸素及び水分による吸収が大きい。したがって、充分な透過率と安定性を得るためには、酸素及び水分濃度を低減し、これらの濃度を厳密に制御するため、露光装置内部と外部とを連絡する部分には、ロードロック機構が設けられ、外部からレチクルやウェハを搬入する場合には、一旦ロードロック機構を外気から遮断し、ロードロック機構内の不純物を不活性ガスでパージした後に露光装置内部に搬入していた。
【００１８】
このように、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ光の透過率やその安定性を確保するために、投影レンズ端面や測長用干渉光学系を含むレチクルステージ（ウェハステージ）全体を気密チャンバ内に配置し、その気密チャンバ内の全体を高純度不活性ガスでパージするだけでなく、さらに内部の不活性ガス濃度を一定に保ったまま、その気密チャンバ内に対してウェハやレチクルを搬入出するために、ロードロック室を気密チャンバに隣接して配置している。しかしながら、ロードロック室に搬入されるレチクルにはペリクルが貼られており、ペリクル空間は比較的小さな通気孔を介してのみ外気と流通が可能な構造であるため、ロードロック室内が所定の不活性ガス濃度に達した後も、ペリクル空間内の置換が完了するには、さらに長い時間を要し、生産性を悪化させる要因となっていた。しかも、通気孔を含む経路中に弁や除塵フィルタを配置した場合には、通気抵抗が大きくなりさらに置換時間が長くなってしまう欠点があった。
【００１９】
ペリクル空間内のガス置換効率を上げる方法として、特開２００１−１３３９６０号公報、特開２００１−１３３９６１号公報などにおいて、ペリクル内のガス置換を積極的に行う方法が提案されている。このようなペリクル空間内のガス置換を積極的に行うガス置換ステーションは、図２におけるロードロック１３やレチクル保管庫１８など少なくとも１箇所に設けられることが好ましい。
【００２０】
また、ペリクル支持枠に通気孔が設けられている場合は、ペリクル空間内をｐｐｍオーダの酸素濃度の不活性ガスで一旦密封しても、露光終了後にペリクル付きレチクルがレチクル保管庫に搬送される間及びレチクル保管庫に保管されている間にペリクル付きレチクルが置かれる空間の酸素濃度がペリクル空間内より高い場合には、通気孔からペリクル空間内に酸素が侵入するので、ｐｐｍオーダの酸素濃度を維持することは非常に困難であった。一旦ペリクル付きレチクルをロードロックより外側へ搬送して再度ロードロック内に搬入する場合においては、ペリクル空間内の雰囲気は酸素濃度が％オーダとなり、再度ペリクル空間内をパージするためには長い置換時間が必要となっていた。
【００２１】
通気孔を完全に封止した場合、例えば、予めペリクル支持枠に設けられた通気孔からペリクル空間内に不活性ガスを注入した後に通気孔を封止した場合、ペリクル空間が完全な密閉空間になるので、ペリクル空間の内外の気圧差や酸素濃度差によりペリクル膜のたわみ、膨らみ又は凹みが発生しうる。
【００２２】
露光装置内でペリクル膜のたわみが発生した場合、例えば、異物検査装置２２において正確な異物検知が不可能になるなどの不具合が発生する。
【００２３】
また、フッ素（Ｆ２）エキシマレーザ等の遠紫外線を光源とする投影露光装置においては、従来ＫｒＦ、ＡｒＦ露光などで用いられていたフッ素樹脂等で作られたペリクル膜の場合、膜材の光分解による膜厚減少などにより耐久性が問題となっている。そのため、それらに代って耐久性の良い０．３ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の厚さを有するガラス製ペリクルが提案されている。露光光路中にあるガラス製ペリクルがたわむと、転写パターンの寸法変化等の不具合が発生する可能性があり、露光性能に悪影響を及ぼす懸念がある。
【００２４】
また、特表２００１−５００６６９号公報では、ＳＭＩＦポッド内の湿度、酸素及び粒状物質（異物）の含有率を低レベルに管理する為に、ポッド内を不活性ガスでパージすることが提案されている。上記提案はウェハ用ＳＭＩＦポッドについての提案であるが、レチクルについても、それを収容するＳＭＩＦポッド内を不活性ガスでパージすることが好ましい。その理由は、レチクルのクロム面（回路パターンはクロムで形成されている）又はガラス面に硫酸やアンモニアなどが存在すると、露光エネルギーにより空気中の酸素と反応してレチクルに曇りを生じさせてしまうことがあり、またそれらはペリクルを透過してしまうからである。そうした場合、図２において、ＳＭＩＦポッド２０とロードロック１３との間のレチクル搬送エリア（搬送空間）はガスパージされておらず、レチクルハンド１６によるレチクルの搬送中にペリクル空間内外の気圧差又は酸素濃度差により、ペリクル支持枠に設けられた通気孔から酸素がペリクル空間内に侵入し、ペリクル空間内の酸素濃度が％オーダまで悪化してしまう。そこで、再度ペリクル空間内をパージする必要があり、そのために長い置換時間が必要となるなど非効率が生じていた。
【００２５】
本発明は、上記の背景に鑑みてなされたものであり、例えば、ペリクル付き原版の搬送の際に、ペリクル空間のガス置換を効率的に行うこと、又は、ペリクル空間内の環境を効率的に維持することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面に係る搬送装置は、搬送ハンドを有し、前記搬送ハンドでペリクル付き原版を保持して搬送する搬送装置であって、前記搬送ハンドにガス噴射部が設けられていることを特徴とする。
【００２７】
ここで、本発明の好適な実施の形態によれば、前記ガス噴射部は、前記ペリクル付き原版のペリクル支持枠の周囲の少なくとも一部に対してガスを噴射するように構成されていることが好ましい。
【００２８】
或いは、前記ペリクル付き原版は、例えば、ペリクル膜又はペリクル板と原版との間のペリクル空間と外部空間とを連通させる通気孔を有し、前記ガス噴射部は、前記通気孔を通して前記ペリクル空間内にガスが供給されるように、ガスを噴射することが好ましい。ここで、前記ガス噴射部は、例えば、前記通気孔に向けてガスを噴射するように構成されることが好ましい。
【００２９】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記搬送装置では、前記搬送ハンドにガス吸引部が更に設けられていることが好ましい。ここで、前記ガス吸引部は、前記ガス噴射部から噴射されて前記ペリクル付き原版に供給されたガスの少なくとも一部を吸引することができるように構成されうる。
【００３０】
或いは、前記ペリクル付き原版は、例えば、ペリクル膜又はペリクル板と原版との間のペリクル空間と外部空間とを連通させる第１通気孔及び第２通気孔を有し、前記ハンドにガス吸引部が更に設けられており、前記ガス噴射部は、前記第１通気孔を通して前記ペリクル空間内にガスを供給するように構成されており、前記ガス吸引部は、前記第２通気孔を通して前記ペリクル空間内のガスを吸引するように構成されていることが好ましい。
【００３１】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記ガス噴射部は、前記第１通気孔を塞ぐ第１閉塞部を有し、前記第１閉塞部によって前記第１通気孔を塞いだ状態で前記第１通気孔を通して前記ペリクル空間内にガスを供給するように構成され、前記ガス吸引部は、前記第２通気孔を塞ぐ第２閉塞部を有し、前記第２閉塞部によって前記第２通気孔を塞いだ状態で前記第２通気孔を通して前記ペリクル空間内のガスを吸引するように構成されていることが好ましい。
【００３２】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記搬送装置は、前記搬送ハンドが前記ペリクル付き原版を保持した状態で前記ペリクル付き原版のペリクル構造体の周囲を覆うカバーを更に備えることが好ましい。
【００３３】
前記ガスは、不活性ガスであること、更には、窒素、ヘリウム及びアルゴンの少なくとも１種であることが好ましい。
【００３４】
本発明の好適な実施の形態によれば、前記搬送装置は、少なくとも第１室と第２室との間で前記ペリクル付き原版を搬送するように構成されうる。そして、前記搬送装置は、前記第１室及び前記第２室内よりも酸素及び／又は水分の濃度が高い搬送空間に配置されうる。ここで、前記第１室に前記搬送ハンドを挿入して前記搬送ハンドに前記第１室内のペリクル付き原版を保持させ、前記搬送空間を通って前記搬送ハンドに前記ペリクル付き原版を前記第２室に搬送させる搬送手順において、前記第１室に前記搬送ハンドを挿入する前に前記ガス噴射部からガスを噴射させることが好ましい。或いは、別の側面によれば、前記第１室に前記搬送ハンドを挿入して前記搬送ハンドに前記第１室内のペリクル付き原版を保持させ、前記搬送空間を通って前記搬送ハンドに前記ペリクル付き原版を前記第２室に搬送させる搬送手順において、前記第１室に前記搬送ハンドを挿入して前記搬送ハンドに前記第１室内のペリクル付き原版を保持させた後に、前記ガス噴射部からガスを噴射させることが好ましい。
【００３５】
本発明の第２の側面に係る搬送装置は、ペリクル膜又はペリクル板と原版との間のペリクル空間と外部空間とを連通させる通気孔を有するペリクル付き原版を搬送ハンドで保持して搬送する搬送装置であって、前記搬送ハンドで前記ペリクル付きレチクルが保持された状態で、前記通気孔を塞ぐ閉塞機構を備えることを特徴とする。
【００３６】
本発明の上記第１及び第２の側面に係る搬送装置は、デバイス製造装置に組み込まれうる。そのようなデバイス製造装置は、例えば、前記搬送装置によって搬送されるペリクル付き原版を使って基板にパターンを転写する露光部を備え、露光装置として構成されうる。
【００３７】
本発明の第３の側面に係る搬送方法は、ペリクル膜又はペリクル板と原版との間のペリクル空間と外部空間とを連通させる通気孔を有するペリクル付き原版を搬送する搬送方法であって、前記通気孔を使って前記ペリクル空間内のガスを不活性ガスでパージしながら前記ペリクル付き原版を搬送する工程を含むことを特徴とする。
【００３８】
本発明の第４の側面に係る搬送方法は、ペリクル膜又はペリクル板と原版との間のペリクル空間と外部空間とを連通させる第１通気孔及び第２通気孔を有するペリクル付き原版を搬送する搬送方法であって、前記第１通気孔を通して前記ペリクル空間内に不活性ガスを供給するとともに前記第２通気孔を通して前記ペリクル空間内からガスを吸引しながら前記ペリクル付き原版を搬送する工程を含むことを特徴とする。
【００３９】
本発明の第５の側面に係る搬送方法は、ペリクル膜又はペリクル板と原版との間のペリクル空間と外部空間とを連通させる通気孔を有するペリクル付き原版を搬送する搬送方法であって、前記通気孔を塞さぐ工程と、前記通気孔が塞がれた状態で前記ペリクル付き原版を搬送する工程とを含むことを特徴とする。
【００４０】
本発明の第６の側面は、デバイス製造装置に係り、該方法は、上記のデバイス製造装置を使って、感光剤が塗布された基板にパターンを転写する工程と、該基板を現像する工程とを含むことを特徴とする。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。なお、以下では、既に説明した図２に示す構成及びその説明を本発明の適用例として援用する。
【００４２】
［第１の実施の形態］
図３は、本発明の好適な実施の形態のレチクルハンド（搬送ハンド）を概略的に示す外観図である。ペリクル付きレチクル（ペリクル付き原版）は、例えば、その両端下部から二本のフォーク部３１により支持された状態で、所定の受渡し位置間の搬送空間を搬送される。
【００４３】
図３に示すレチクルハンド１５、１６は、それぞれ、図２におけるＳＭＩＦポッド２０とロードロック１３との間でレチクルを搬送するレチクルハンド１６、、ロードロック１３とレチクル保管庫１８とペリクル検査装置２２とレチクルステージ１との間でレチクルを搬送するレチクルハンド１５として採用されうる。
【００４４】
レチクルハンド１６の動作エリア（搬送空間）は、不活性ガスによるパージエリア外の空間であり、環境チャンバ３により温度及び気圧などが管理されている。レチクルハンド１５の動作エリア（搬送空間）は、不活性ガスによるパージエリアであるが、露光部２やロードロック１３やレチクル保管庫１８の内部のように酸素濃度及び水分濃度が数ｐｐｍ程度に維持された環境とは異なり、酸素濃度及び水分濃度が例えば１００〜１０００ｐｐｍ程度に維持された環境となっている。
【００４５】
図４は、ペリクル付きレチクル３０のペリクル空間内に不活性ガスを供給する機構を有する図３に示すレチクルハンド１５、１６をｙ軸に沿って切断した断面図であり、図５は、該レチクルハンド１５、１６をｘ軸に沿って切断した断面図である。
【００４６】
フォーク３１には吸着パッド３２が設けられており、ペリクル付きレチクル３０は、フォーク部３１上に吸着パッド３２により吸着保持される。吸着パッド３２に設けられた吸着孔或いは吸着溝は、吸引路３３及びチューブ３７ａを介して不図示の真空源（例えば、ポンプ）に接続されている。チューブ３７ａは、フォーク部３１に取り付けられた継ぎ手３８ａに接続され、吸引路３３に連通している。この実施の形態では、吸引路３３は、フォーク部３１の下面に設けられた溝にシール部材３４を被せることにより形成されている。
【００４７】
ペリクル構造体２４は、図１を参照して既に説明したように、ペリクル膜又はペリクル板２６とペリクル支持枠２５によって構成され、レチクル２３に対して粘着材によって貼り付けられてペリクル空間２９を形成している。ペリクル支持枠２５には、ペリクル空間２９の内外の気圧差を低減する他、ペリクル空間２９内のガスを置換するための１又は複数（好ましくは、複数）の通気孔２７と、ペリクル空間２９への異物の進入を防止するフィルタ２８とが設けられている。
【００４８】
レチクルハンド１５、１６の一対のフォーク部３１には、不活性ガスを噴射するガス噴射部３５と該噴射部３５に不活性ガスを供給するためのガス路３６とが設けられている。この実施の形態では、ガス路３６は、フォーク部３１の下面に設けられた溝を含み、吸引路３３と同様に、該溝にシール部材３４を被せることにより形成されている。ガス路３６は、チューブ３７ａとは別系統として設けられたチューブ３７ｂを介して不図示の不活性ガス源に接続されている。チューブ３７ｂは、フォーク部３１に取り付けられた継ぎ手３８ｂに接続され、ガス路３６に連通している。なお、図５においては、作図上の便宜のため、ガス路３６、継ぎ手３８ｂ、チューブ３７ｂは、それぞれ吸引路３３、継ぎ手３８ａ、チューブ３７ａに隠されているものとして、括弧書きで示されている。
【００４９】
噴射部３５からは、図４中に矢印で示すように、ペリクル付きレチクル３０の通気孔２７に向けて不活性ガスが噴射される。噴射部３５から噴射する不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム及びアルゴンの少なくとも１種が好ましい。
【００５０】
ペリクル付きレチクル３０の搬送中においては、ペリクル空間２９に対する外部雰囲気の影響を極力避けるためには、ペリクル空間２９内の圧力を外部に対して例えば１〜１００Ｐａ程度陽圧に維持することが好ましい。ペリクル空間２９の内外の気圧差によってペリクル２６は若干たわむが、搬送中においては、このようなわたみは問題とならない。ペリクル面の異物検査又は露光時には、レチクルハンド１５によってペリクル付きレチクル３０が異物検査装置２２又はレチクルステージ１に渡された時点で、ペリクル支持枠２５に設けられた通気孔２７を通してペリクル空間２９の内外の気圧差が解消される。
【００５１】
ペリクル支持枠２５に複数個の通気孔２７が設けられている場合には、不活性ガスの噴射部３５は、通気孔２７の個数に対応するように各通気孔２７の近傍に設けられることが好ましい。
【００５２】
また、噴射部３５からの不活性ガスの噴射方向は、必ずしも通気孔２７の軸方向に一致している必要はなく、該軸方向に対して傾斜していてもよく、極端な場合には、図６に示すように、該軸方向に対して直交していてもよい。すなわち、噴射部２７は、ペリクル付きレチクル３０のペリクル空間２９内に不活性ガスを供給することができる限り、どのように構成されてもよい。
【００５３】
噴射部３５からの不活性ガスの噴射は常時行われうる。しかしながら、不活性ガスの消費量を抑制するために、ペリクル付きレチクル３０をレチクルハンド１５、１６で保持しているときにのみ噴射部３５から不活性ガスを噴射し、それ以外のときは不活性ガスの噴射を停止してもよい。
【００５４】
以下、レチクルハンドによるペリクル付きレチクルの搬送手順の一例を図１６を参照しながら説明する。図１６は、レチクルハンド１５によってロードロック１３からレチクル保管庫１８へペリクル付きレチクル３０を搬送する手順の一例を示す図である。
【００５５】
ここでは、初期状態において、レチクルハンド１５は、ロードロック１３側に向けられて待機しており、ペリクル付きレチクル３０を保持しておらず、また、噴射部３５からの不活性ガスの噴射は停止しているものとする。レチクルハンド１５の動作エリア（搬送空間）は、前述したように、典型的には酸素濃度及び水分濃度１００〜１０００ｐｐｍ程度の環境であるため、レチクルハンド１５の噴射部３５の周辺も同様の環境となっている。
【００５６】
上記のような状態の下で、まず、ステップＳ１０１において、レチクルハンド１５の噴射部３５からの不活性ガスの噴射を開始し、次いで、ステップＳ１０２において、ロードロック１３内へレチクルハンド１５を伸ばす。このように、レチクルハンド１５をロードロック１３内へ進入させる前に噴射部３５からの不活性ガスの噴射を開始することにより、不活性ガスによるパージが完了して酸素濃度が数ｐｐｍ以下となっているロードロック１３内及びペリクル空間２９内に形成されている不活性ガス環境の悪化を防止することができる。ただし、噴射部３５からの不活性ガスの噴射は、例えば、レチクルハンド１５を伸ばしている際、又は、伸ばした直後、又は、ペリクル付きレチクル３０を吸着する時若しくは吸着した後などに開始することもできる。
【００５７】
次いで、ステップＳ１０３では、搬送装置１５の不図示の上下駆動機構によりフォーク３１の吸着面がレチクル２３の下面に接触するまでレチクルハンド１５を上昇させて、ペリクル付きレチクル３０をレチクルハンド１５上に保持し、この状態で吸着パッド３２によるレチクル２３の真空吸着を開始する。
【００５８】
次いで、ステップＳ１０４において、前記上下駆動機構によりレチクルハンド１５を更に上昇させることにより、レチクルハンド１５によってペリクル付きレチクル３０を持ち上げる。
【００５９】
次いで、ステップＳ１０５において、ペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５の正規の位置に渡されたのか否かを確認する。この確認は、例えば、ペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５に真空吸着されているか否かを検査することにより行うことができる。例えば、吸引路３３、チューブ３７ａ等で構成される真空配管内の圧力を不図示のセンサで検出し、規定以上の圧力が検出された場合に、ペリクル付きレチクル３０が適正に真空吸着されていないこと、すなわち、ペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５の正規の位置に渡されていないことが分かる。この場合は、ステップＳ１１３において、エラーが発生したことを警告装置（例えば、回転灯、ブザー、表示装置等）によりオペレータに知らせる。
【００６０】
ここで、ペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５の正規の位置に渡された場合には、レチクルハンド１５の噴射部３５から噴射されている不活性ガスがペリクル付きレチクル３０の通気孔２７を通してペリクル空間２９内に供給される。
【００６１】
ペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５の正規の位置に渡されたと判断される場合には、ステップＳ１０６において、レチクルハンド１５を収縮させて、ロードロック１３内からペリクル付きレチクル３０を搬出する。
【００６２】
次いで、ステップＳ１０７において、レチクルハンド１５は、噴射部３５から通気孔２５を通してペリクル空間２９内に不活性ガスを供給しながらペリクル付きレチクル３０を搬送目標位置としてのレチクル保管庫１８の搬入位置へ搬送する。
【００６３】
次いで、ステップＳ１０８において、レチクルハンド１５を伸ばして、レチクル保管庫１８内の所定位置にペリクル付きレチクル３０を移動させる。
【００６４】
次いで、ステップＳ１０９において、噴射部３５からの不活性ガスの噴射を停止させる。ここで、レチクル保管庫１８内も典型的には酸素濃度及び水分濃度が数ｐｐｍ以下に管理されているので、ペリクル付きレチクル３０をレチクル保管庫１８内に搬入した後に通気孔２５に対する不活性ガスの供給を停止したとしても、ペリクル空間２９内の酸素濃度を上昇させることはない。
【００６５】
次いで、ステップＳ１１０において、レチクルハンド１５によるペリクル付きレチクル３０の真空吸着を停止し、前記上下駆動機構によりレチクルハンド１５を下降させて、ペリクル付きレチクル３０をレチクル保管庫１８内の所定位置（例えば、棚）に置く。
【００６６】
次いで、ステップＳ１１２において、レチクルハンド１５を収縮させる。
【００６７】
上記のように、ロードロック１３内及びペリクル空間２９内の不活性ガス環境の悪化を防止する観点では噴射部３５からの不活性ガスの噴射を開始するタイミングは、レチクルハンド１５をロードロック１３に進入させる前であることが好ましい。しかしながら、一方で、不活性ガスの消費量を必要最小限にするという観点では、例えば、レチクルハンド１５によってペリクル付きレチクルを保持した後であってレチクルハンド１５を収縮させる前などのタイミングにおいて不活性ガスの噴射を開始することが好ましい。その場合、不活性ガスの噴射部３５の近傍に残留した酸素濃度及び水分濃度が１００〜１０００ｐｐｍ程度の環境の影響により、ペリクル空間２９の酸素濃度及び水分濃度が若干上昇する可能性があるが、ペリクル付きレチクル３０の搬送中に通気孔２７に対する不活性ガスの吹き付けを継続することにより、搬送中にペリクル空間２９内の酸素濃度及び水分濃度を低下させることができる。
【００６８】
以上のように、本発明の好適な実施の形態によれば、レチクルハンドによってペリクル付きレチクルを保持した状態で、ペリクル支持枠に設けられた通気孔又はその近傍に不活性ガスを供給することにより、酸素濃度及び水分濃度が十分に低くないレチクル搬送エリア（搬送空間）内においてペリクル付きレチクルを搬送したとしても、ペリクル空間の酸素濃度及び水分濃度の増加を防止することができる。また、例えば、ペリクル空間２９内を不活性ガスでパージするためのパージステーションにおけるパージ不足によりペリクル空間２９の酸素濃度及び／又は水分濃度が許容範囲まで低下していない場合であっても、ペリクル付きレチクルの搬送中にペリクル空間内の環境を改善することが期待できる。
【００６９】
或いは、本発明の好適な実施の形態によれば、ペリクル空間内の酸素濃度及び水分濃度が十分に低く維持されているペリクル付きレチクルを酸素濃度及び水分濃度が十分に低くないレチクル搬送エリア（搬送空間）を通して搬送する場合において、そのようなペリクル空間内の良好な環境を維持したままでペリクル付きレチクルを搬送することができる。
【００７０】
［第２の実施の形態］
以下、本発明の第２の実施の形態として、第１の実施の形態との相違点を説明する。ここで言及しない事項は、第１の実施の形態に従うものとする。
【００７１】
図７は、本発明の第２の実施の形態のレチクルハンドであって、ペリクル付きレチクル３０のペリクル空間内に不活性ガスを供給する機構を有するレチクルハンドを図３のｙ軸方向に切断した断面図である。
【００７２】
２本のフォーク部３１のうちの片側には、第１の実施の形態と同様にガス供給路３６と噴射部３５を設け、これにより通気孔２７又はその近傍に不活性ガス供給する。もう片側のフォーク部３１には、吸引路４２と吸引部４１を設けて、通気孔２７を通してペリクル空間２９内のガスを吸引する。
【００７３】
このように、この実施の形態では、ペリクル付きレチクル３０に設けられた複数の通気孔２７の一部（第１通気孔）をペリクル空間２９内へのガス供給用として使用し、他の一部（第２通気孔）をペリクル空間２９からのガス吸引用として使用するように、レチクルハンドが構成されている。このような構成によれば、ペリクル付きレチクル３０を搬送しながらペリクル空間２９内のパージを効率的に行うことができる。レチクル搬送と並行してペリクル空間２９内のパージを行うことにより、例えばロードロック１３又はレチクル保管庫１８内に配置されうるパージステーションでのパージ時間をレチクルハンドによるパージ分を考慮して短く設定することができる。しかも、ペリクル付きレチクルの搬送中に、酸素濃度や水分濃度が低いレチクル搬送エリアを通ったとしても、ペリクル空間内の酸素濃度や水分濃度が増加しにくいので、露光装置の生産性を向上させることができる。
【００７４】
ここで、通気孔２７と不活性ガスの噴射部３５及び吸引部４１との隙間は狭いほど効率が良い。
【００７５】
ペリクル空間２９内への不活性ガスの供給及びペリクル空間２９からのガスの排気は、ペリクル空間２９内の気圧変動によるペリクル膜のわたみを防止するために、同時に開始及び停止することが好ましい。
【００７６】
［第３の実施の形態］
以下、本発明の第３の実施の形態として、第１の実施の形態との相違点を説明する。ここで言及しない事項は、第１の実施の形態に従うものとする。
【００７７】
図８、図９、図１０は、本発明の第３の実施の形態のレチクルハンドを示す図である。ここで、図８は、ｙ軸に沿って切断した断面図、図９及び図１０は、ｘ軸に沿って切断した断面図である。また、図８及び図９は、ペリクル付きレチクルをレチクルハンドによって保持した状態を示しており、図１０は、レチクルハンドがペリクル付きレチクルを持ち上げる直前の状態を示している。
【００７８】
この実施の形態のレチクルハンドは、第１の実施の形態のレチクルハンドに対してペリクルカバー４３を追加した構造を有する。ペリクルカバー４３は、例えば２本のフォーク部３１の下面に取り付けられうる。ペリクル付きレチクルを保持した状態において、ペリクルカバー４３を有するレチクルハンドは、ペリクル構造体２４の周囲を取り囲む構造を有する。ペリクルカバー４３を設けたことにより、不活性ガスの噴射部３５からの不活性ガスの発散が抑えられるので、不活性ガスの必要供給量を抑制することが可能となり、しかもパージ効率が上がる。不活性ガスの噴射部３５から供給された不活性ガスは、例えば、レチクル２３とペリクルカバー４３との間に形成されうる微小な隙間から外部に排出されうる。
【００７９】
また、ペリクルカバー４３を有するレチクルハンドによってペリクル付きレチクル３０を受け取る際は、図１０に示すように、ペリクル構造体２４とペリクルカバー４３とが干渉しない高さでレチクルハンドを水平方向に移動させ、その後、レチクルハンドを上昇させる。上記の実施の形態は、ペリクルカバーを第１の実施の形態に追加した例であるが、このようなペリクルカバーを第２の実施の形態に追加してもよい。
【００８０】
［第４の実施の形態］
以下、本発明の第４の実施の形態として、第１の実施の形態との相違点を説明する。ここで言及しない事項は、第１の実施の形態に従うものとする。
【００８１】
図１１〜図１４は、本発明の第４の実施の形態のレチクルハンドを示す図である。ここで、図１１は、ｙ軸に沿って切断した断面図、図１２は、平面図、図１３、図１４は底面図である。この実施の形態のレチクルハンドは、ペリクル支持枠２５に設けられた通気孔２７を塞ぐ閉塞機構を有する。
【００８２】
この実施の形態では、通気孔２７が閉塞部材４４及び該閉塞部材４４に取り付けられたＯリング４６によって塞がれる。典型的には、通気孔２７の閉塞は、ペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５（１６）によって保持された直後になされ、その状態でペリクル付きレチクル３０がレチクルハンド１５（１６）によって目標搬送位置まで搬送される。
【００８３】
以下、通気孔２７を塞ぐ閉塞機構について説明する。閉塞部材４４は、一対のアーム４５に取り付けられている。一対のアーム４５は、ガイド５６によって支持されており、それぞれ弾性体５５を介してエアシリンダ５６に取り付けられている。エアシリンダ（駆動装置）５４内を不図示の配管系を通して減圧することにより、一対のアーム４５がガイド５６に沿ってペリクル枠２５を挟むようにレチクルハンド１５、１６の内側方向へ移動し、これにより閉塞部材４４が通気孔２７を塞ぐ。
【００８４】
ペリクル支持枠２５は粘着材によってレチクル２３へ貼り付けられており、またペリクル支持枠２５はペリクル２６の平面度を維持するように設計されており、クランプされることなどは考慮されていない。したがって、強い荷重をペリクル支持枠２５やペリクル２６に加えると、ペリクル面がたわむなどして好ましくない。そこで、この実施の形態では、閉塞時に閉塞部材４４をペリクル支持枠２５に押しつける力が弾性体５５によって適正範囲内に抑制される構造となっている。
【００８５】
このような実施の形態によれば、ペリクル空間内の酸素濃度及び水分濃度が十分に低く維持されているペリクル付きレチクルを酸素濃度及び水分濃度が十分に低くないレチクル搬送エリア（搬送空間）を通して搬送する場合において、ペリクル付きレチクルの通気孔を塞いだ状態でペリクル付きレチクルを搬送することにより、そのようなペリクル空間内の良好な環境を維持したままでペリクル付きレチクルを搬送することができる。
【００８６】
［第５の実施の形態］
以下、本発明の第５の実施の形態として、第１の実施の形態との相違点を説明する。ここで言及しない事項は、第１の実施の形態に従うものとする。
【００８７】
図１５は、本発明の第５の実施の形態のレチクルハンドを示す図である。この実施の形態のレチクルハンドは、ペリクル２４の通気孔２７を塞ぐ閉塞機構及びペリクル空間２９内に不活性ガスを供給するガス供給機構を有する。
【００８８】
この実施の形態のレチクルハンドは、一対のアーム４５を有し、また、該一つのアーム４５を駆動する機構として、図１３及び図１４に示すような機構（５４、５５、５６）を有する。
【００８９】
一対のアーム４５の一方には、不活性ガスを噴射する噴射部４７と該噴射部４７に不活性ガスを供給するためのガス供給路４８とが設けられている。この実施の形態では、ガス供給路４８は、アーム４５に設けられた溝を含み、該溝にシール部材４９を被せることにより形成されている。このような構成により、一方のアーム４５に設けられた閉塞部材４４によりペリクル支持枠２５の通気孔２７を塞いだ状態でペリクル空間２９内に不活性ガスを供給することができる。
【００９０】
もう一方のアーム４５には、ペリクル空間２９から通気孔２７を通してガスを吸引する吸引部５７及び該吸引部５７に連通した吸引路５８が設けられている。この実施の形態では、吸引路５８は、アーム４５に設けられた溝を含み、該溝にシール部材５９を被せることにより形成されている。このような構成により、一方のアーム４５に設けられた閉塞部材４４によりペリクル支持枠２５の通気孔２７を塞いだ状態でペリクル空間２９内からガスを吸引することができるので、ペリクル空間２９の外部のガスを吸引することがなく、ペリクル空間２９内を効率的にパージすることができる。
【００９１】
上記の構成では、ペリクル２６のたわみが許容範囲内に収まる程度に、不活性ガスの供給側と吸引側とで精密に不活性ガスの流量制御を行うことが好ましい。何故なら、ペリクル２６の過大なたわみは、ペリクルの破壊や劣化をもたらしうるからである。そこで、不活性ガスの供給側と吸引側にそれぞれ流量計を設け、流量をモニターすることにより流量制御を行うことが好ましい。或いは、ペリクルの膨らみ又は変形を検知するセンサを設け、ペリクルの膨らみ又は変形が常に一定範囲内に収まるように供給側と吸引側の不活性ガスの流用を制御してもよい。或いは、不活性ガスの供給側と吸引側の流量を、ペリクル空間内の気圧が外部と比較して１〜１００Ｐａ程度陽圧になるように設定し、かつ不活性ガスの供給にも吸引にも使用しないフリーの通気孔を少なくとも一つ以上設けることにより、フリーの通気孔からペリクル空間内外の気圧差に応じて排気を行うことにより、ペリクルの膨らみ量を抑制するようにしてもよい。
【００９２】
不活性ガスの供給及び吸引は、不活性ガスの噴射部４７及び吸引部５７が通気孔２７にドッキングされてから開始し、通気孔２７から分離する前に停止することが好ましいが、ペリクル空間の酸素濃度を測定するセンサを設けて、ペリクル空間が所定の酸素濃度になった時点で不活性ガスの供給及び吸引を停止するようにしてもよい。
【００９３】
以上のように、本発明の好適な実施の形態によれば、例えばフッ素エキシマレーザ等の紫外光を光源とする露光装置（デバイス製造装置）において、装置内へ搬入されたペリクル付きレチクルのペリクル空間内の不活性ガスパージを搬送系路上で行うことができ、また、レチクル搬送エリアの酸素濃度及び／又は水分濃度が比較的高く設定したとしても、ペリクル空間内の酸素濃度及び水分濃度を悪化させることがなく、時間的に効率の良いガスパージを行うことが可能となる。これにより、露光装置の生産性を損なうことなく、高精度かつ安定した露光制御が可能になり、微細な回路パターンが安定してかつ良好に投影できる。
【００９４】
また、本発明の好適な実施の形態によれば、レチクル搬送エリアの酸素濃度及び水分濃度をある程度高く設定することが可能となり、装置のランニングコストの低減に寄与する。
【００９５】
本発明の露光装置（デバイス製造装置）は、半導体デバイス等の各種のデバイスの製造におけるリソグラフィー工程において有用である。リソグラフィー工程は、例えば、感光剤が塗布された基板に露光装置によってパターンを転写する工程と、該基板を現像する工程と、現像により形成されたパターンをマスクとして下地の層を処理（例えば、エッチング）する工程とを含みうる。本発明の露光装置によれば、ペリクル付き原版のペリクル空間を速やかに適正環境（酸素濃度及び／又は水分濃度が十分に低い環境）に移行させることができるため、又は、適正にされたペリクル空間内の環境をペリクル付きレチクルの搬送時に維持することができるため、迅速に露光準備を整えることができ、全体として、リソグラフィー工程の所要時間を短縮することができる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば、ペリクル付き原版の搬送の際に、ペリクル空間のガス置換を効率的に行うこと、又は、ペリクル空間内の環境を効率的に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ペリクル付きレチクル（原版）の構成を示す概略図である。
【図２】レチクル搬送経路に着目して描いた半導体露光装置の概略構成を示す図である。
【図３】ペリクル付きレチクルを保持した状態のレチクルハンドを概略的に示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態のレチクルハンドの変形例を概念的に示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１３】本発明の第４の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１４】本発明の第４の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１５】本発明の第５の実施の形態のレチクルハンドの構成を示す図である。
【図１６】本発明の好適な実施の形態におけるレチクルハンドによるペリクル付きレチクルの搬送手順の一例を示す図である。
【符号の説明】
１：レチクルステージ、２：露光部、３：環境チャンバ、４：空調機、８：筐体、１３：レチクルロードロック、１５，１６：レチクルハンド、１８：レチクル保管庫、２０：ＳＭＩＦポッド、２２：異物検査装置、２３：レチクル、２４：ペリクル構造体、２５：ペリクル支持枠、２６：ペリクル（ペリクル膜又はペリクル板）、２７：通気孔、２８：フィルタ、２９：ペリクル空間、３１：フォーク部、３２：吸着パッド、３３：吸引路、３４，４９，５９：シール、３５，４７：噴射部、３６，４８：ガス路、３７ａ，３７ｂ：チューブ、３８：継ぎ手、４１，５８：吸引路、４２，５７：吸引路、４３：ペリクルカバー、４４：閉塞部材、４５：アーム、４６：Ｏリング、５１：回路パターン、５２：レチクルアライメントマーク、５３：ストッパ、５４：エアシリンダ、５５：弾性体、５６：ガイド
【図１】
2004179515.tif 000003
【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】
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【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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【図１６】
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