(57)【要約】【課題】容器内の条件が変えられても軌跡が妨害されないように容器内に設けられるロボット・アームを提供すること。【解決手段】接続されたキャリヤを使用して条件調整された環境に／から対象物を挿入及び除去するロボット・アームが提供されている。ロボット・アームは条件調整可能な容器内に位置決めされており、この容器の壁は内部が条件調整されると変形することができる。ロボット・アームの軌跡が正確である必要があるため、ロボット・アームは、ロボット・アームの向きが容器壁の向きとは独立であるように容器壁に柔軟に結合されている。さらに、接続されたキャリヤを有するロボット・アームを含む機器における使用のためのドッキング・システムが開示されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の組の環境条件を有する第１の環境から第２の組の環境条件を有する第２の環境に対象物を挿入するように構成された挿入機器であって、
容器を有する容器であって、内部が条件調整されている容器と、
前記容器壁内に位置決めされたゲートであって、前記容器内への及び／又は前記容器外への前記対象物の転送を可能にするように構成されたゲートと、
ロボット・アームを有する挿入ロボットであって、前記ロボット・アームは自身の少なくとも一部が前記容器内に延長している挿入ロボットと、
前記容器内に延長している前記ロボット・アームの前記一部に結合された対象物支持パッドであって、前記ゲートを介して所定の軌跡に沿って前記対象物を搬送するように構成された対象物支持パッドを含み、
前記ロボット・アームは、根本的に少なくとも１つの自由度において前記容器壁から動的に結合解除される挿入機器。
【請求項２】
前記ロボット・アーム及び前記容器壁は、前記ロボット・アームの移動の方向における前記ロボット・アームの向きが前記容器壁の向きとは独立している請求項１に記載の挿入機器。
【請求項３】
前記ロボット・アームは前記容器壁の開口部を介して前記容器内に延長しており、前記開口部は柔軟かつ気密なシールにより封止されている請求項１に記載の挿入機器。
【請求項４】
前記挿入ロボット及び前記容器は柔軟な取付け組立体を使用してフレーム上に取り付けられている請求項３に記載の挿入機器。
【請求項５】
前記シールは蛇腹の配列である請求項３に記載の挿入機器。
【請求項６】
前記封止は前記容器壁及び前記ロボット・アームに装着されている請求項３に記載の挿入機器。
【請求項７】
前記ロボットは、前記容器壁及びロボット筐体に装着されたシールを備えた気密な前記ロボット筐体を有する請求項３に記載の挿入機器。
【請求項８】
前記ロボットは前記容器壁に装着された気密なロボット筐体を有し、前記ロボット・アームは前記ロボット筐体に柔軟に結合されている請求項１に記載の挿入機器。
【請求項９】
ジャイロ安定装置は、前記容器壁の向きの変化が前記対象物支持パッドの所定の軌跡に影響を及ぼさないように、前記ロボット筐体及び前記ロボット・アームに柔軟に結合されている請求項８に記載の挿入機器。
【請求項１０】
前記対象物支持パッドには、前記対象物を所定の対象物位置に位置決めするためのドッキング・システムの少なくとも一部が設けられている請求項１に記載の挿入機器。
【請求項１１】
前記ドッキング・システムは第１及び第２の部分を含み、前記第１の部分は前記対象物支持パッド上に設けられており、かつ、前記第２の部分は前記所定の対象物位置に関して位置決めされており、これにより、前記第１及び前記第２の部分は、前記対象物支持パッドが前記所定の対象物位置に到達すると、所定の形で噛み合う請求項１０に記載の挿入機器。
【請求項１２】
前記ドッキング・システムの前記第２の部分は複数の板バネを使用してドッキング・フレーム上に取り付けられている請求項１１に記載の挿入機器。
【請求項１３】
前記板バネの各々は線の方向において曲がるように位置決めされており、各線は前記個々の板バネに対応して前記所定の対象物位置の中心において横切る請求項１２に記載の挿入機器。
【請求項１４】
前記ドッキング・システムの前記第１及び前記第２の部分の１つはＶ字型区間及び直線区間を含むドッキング板であり、他の部分は３つのキューを含むドッキング機器であり、前記キューの１つは前記ドッキング板の前記直線区間のエッジに噛み合い、他の２つのキューは前記Ｖ字型区間の個々のエッジに噛み合うように構成された請求項１３に記載の挿入機器。
【請求項１５】
放射線のビームに所望のパターンを与えるパターン形成機器を支持するように構成された支持構造体と、
基板を支持するように構成された基板ホルダと、
調整された環境の内へ及び／又は外へ基板又はパターン形成機器を転送するように構成された挿入機器であって、
条件調整可能な内部を規定する容器壁を有する容器、
前記容器壁に位置決めされたゲートであって、該容器内への及び／又は外への前記対象物の転送を可能にするように構成されたゲート、
ロボット・アームを有する挿入ロボットであって、前記ロボット・アームの少なくとも一部は前記容器内部に延長している挿入ロボット、そして、
前記容器内部に延長している前記ロボット・アームの前記一部に結合された対象物支持パッドであって、前記ゲートを介して所定の軌跡に沿って前記対象物を搬送するように構成された対象物支持パッドを含む挿入機器とを含み、
前記ロボット・アームは根本的に少なくとも１つの自由度において前記容器壁から動的に結合解除されるリソグラフィ装置。
【請求項１６】
前記対象物支持パッドは、前記容器と前記基板ホルダの間で基板を搬送するか、又は、気密通路を介して前記容器と前記支持構造体の間で前記パターン形成機器を搬送する請求項１５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１７】
前記通路は蛇腹装置により形成されている請求項１６に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１８】
前記挿入機器には、実質的に並列な第１の基板又は第１のパターン形成機器の搭載及び第２の基板又は第２のパターン形成機器の取出しのための搭載位置及び取出し位置が設けられている請求項１５に記載のリソグラフィ装置。
【請求項１９】
前記搭載位置が位置する条件調整可能な搭載作業室であって、外部環境から前記基板又は前記パターン形成機器を受け取るために外部環境と接触する搭載ゲートを有する条件調整可能な搭載作業室と、
前記取出し位置が位置する条件調整可能な取出し作業室であって、前記外部環境に前記基板又は前記パターン形成機器を引き渡すために前記外部環境と接触する取出しゲートを有する条件調整可能な取出し作業室とをさらに含み、
前記条件調整可能な搭載及び取出し作業室は、各々、前記搭載又は取出し作業室と前記容器の間で前記基板又は前記パターン形成機器を転送するための前記容器への転送ゲートを有する請求項１８に記載のリソグラフィ装置。
【請求項２０】
基板を供給する段階と、
放射線のビーム上に所望のパターンを与えるパターン形成機器を支持するように構成された支持構造体を供給する段階と、
第１の組の環境条件を有する第１の環境と挿入機器の条件調整可能な容器の間で前記基板又は前記パターン形成機器を転送する段階であって、前記条件調整可能な容器はゲートが位置決めされた壁を含み、前記挿入機器は前記条件調整可能な容器内に少なくとも部分的に延長しているロボット・アームを含み、前記ロボット・アームは根本的に少なくとも１つの自由度において前記容器壁から動的に結合解除される段階と、
前記条件調整可能な容器内に延長している前記ロボット・アームの前記部分に結合されている対象物支持パッドを介して前記基板又は前記パターン形成機器を搬送する段階と、
第２の組の環境条件に基づき前記条件調整可能な容器の内部環境を条件調整する段階と、
前記対象物支持パッドを介して前記容器内部環境から前記第２の環境内に前記ゲートを介して前記基板又は前記パターン形成機器を転送する段階と、を含むデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は挿入機器、リソグラフィ装置、及び、デバイス製造方法に関する。特に、本発明は対象物を調整された環境内に挿入するように構成した挿入機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
リソグラフィ装置は、例えば、集積回路（ＩＣ）の製造において使用することができる。このような場合に、パターン形成機器はＩＣの個別の層に対応した所望の回路パターンを作成するために使用することができ、このパターンは、放射線感応性材料（レジスト）の層でコーティングされている基板（シリコン・ウェハ）上の（例えば、１つ又は複数のダイを含む）目標部分上に画像形成することができる。
【０００３】
一般に、単一の基板は連続的に露光される隣接した目標部分のネットワークを含む。既知のリソグラフィ装置は、１回の露光動作において目標部分上にパターン全体を露光することにより各目標部分が照射される所謂「ステッパ」、及び、各目標部分が、与えられた方向（「走査」方向）における投影ビームを介してパターンを走査する一方、これに同期して、この方向に平行又は非平行に基板を走査することにより照射される所謂スキャナを含む。
【０００４】
従来技術のリソグラフィ装置において、目標部分上への回路パターンの画像形成は、調整された環境内例えば（例えば、真空などの）減圧された作業室内などで行われる。基板上に画像を投影するために、基板は調整された環境内に定置する必要がある。調整された環境への基板の挿入は条件調整可能な内部を含む調整可能な容器を使用することにより行われる。すなわち、容器内部は容器内の圧力を調整する、及び／又は、容器内に存在する粒子の数を制御する能力を備えて構成することができる。条件調整可能な容器は挿入機器の一部とすることができる。挿入機器並びに条件調整可能な容器は、調整された環境に基板を挿入するために採用することができるだけでなく、調整された環境から基板を取り除くためにも採用できることに注意されたい。同様に、条件調整可能な容器又は挿入機器は、例えばパターン形成機器などの基板以外の他の対象物に対しても採用することができる。
【０００５】
条件調整可能な容器は、典型的に、調整された環境と外部（例えば、大気環境など）の間に置かれ、かつ、中間作業室として機能する。中間作業室の内部（すなわち、容器の内部）の条件は変えることができる。対象物をリソグラフィ装置の調整された環境内に搭載すべきである時、対象物は容器内の第１のゲートを介して先ず中間作業室内に搭載され、これにより、中間作業室は大気条件及び／又は埃粒子に曝される。第１のゲートの閉鎖の後、容器の内部は、条件がリソグラフィ装置の調整された環境における条件と実質的に等しくなるように調整される。続いて、リソグラフィ装置の条件調整された環境を持つ容器の内部に接続する容器内の第２のゲートは開放されることができ、対象物は容器からリソグラフィ装置に転送することができる。
【０００６】
大気環境から調整された環境に対象物を転送するためには、基板を大気環境から第１のゲートを介して容器内に転送するためのロボット・アームを大気環境内に位置決めすることができる。容器内において、対象物はパッド上などに位置する。従って、容器の第１のゲートを閉鎖した後、容器内の環境条件は、この環境条件が調整された環境の環境条件に相当するように変更することができる。
【０００７】
続いて、条件調整可能な容器内のロボット・アームは対象物を前記パッドなどから第２のゲートを介して調整された環境に転送する。ロボット・アームには、対象物を搬送するための対象物支持パッドが接続されている。従って、ロボット・アームの軌跡は第２のゲートを介して対象物支持パッド及び、従って、その上の対象物を搬送するように設定される。第１又は第２のゲートを介して対象物支持パッドを移動するには前記ロボット・アーム軌跡に沿った高度に正確な移動が必要である。従って、ゲートを介した転送及び対象物の正確な位置決めを確実にするために、ロボット・アーム及び対象物支持パッドの軌跡のいかなる妨害も最小に抑えることが要求される。
【０００８】
第１のゲート及び第２のゲートは同じゲートとすることができる。しかし、第１の環境から第２の環境に対象物を転送するためには、条件調整可能な容器の外部の環境が第１から第２の環境に変更される必要がある一方、対象物は条件調整可能な容器内にある。例えば、条件調整可能な容器のゲートは第１及び第２の環境に関して再位置決めすることができる一方、内部に対象物を有する容器の内部は条件調整されている。
【０００９】
一般に、ロボット・アームを制御するロボットは容器の外部に装着されており、容器壁の開口部を介して容器内部のロボット・アーム及び対象物支持パッドを位置決めする。容器の生産中に、ロボットは容器壁に取り付けられ、ロボット・アーム軌跡は容器に関して、特に、上記に述べたように、対象物を転送するためにロボット・アームが進行しているゲートに関して設定されている。
【００１０】
条件調整可能な容器及びロボットを含む挿入機器の生産後は、容器を開かずにロボット・アーム及び対象物支持パッドの軌跡を調整することは最早不可能となる。しかし、もし軌跡が妨害されたなら、容器は軌跡を再設定するために開かれる必要がある。容器を開くことは、例えば気密容器構造の創出などの条件調整された内部を創出するように設計されている複雑な構造のために、困難である可能性がある。調整の後、内部は再条件調整される必要のある可能性があり、調整手順を困難にするだけでなく、時間がかかり、かつ、高価にもする。
【００１１】
容器壁は、容器内部の圧力が低減された時などに変形を受ける可能性があるため、ロボットが容器の外部に装着されていることより、ロボット並びにロボット・アーム及びその軌跡の向き及び位置は容器壁の変形により妨害を受ける可能性がある。一般に、ロボット・アーム軌跡の妨害を最小に抑えるために、ロボットは容器壁の中央に位置している。容器壁は容器内部の低減された圧力のためにへこむ。中央において、容器壁は自身の向きを保ち、従って、容器壁が容器内部の低減された圧力のために変形しても、ロボット・アームの向きは変化しない。
【００１２】
しかし、容器壁の中央にロボットを位置決めすることは、容器の設計を制限する。容器のサイズを低減するため、それにより、必要とする空間をより小さくするために、ロボットを容器壁に関して非対称に、すなわち、中央にではなく位置決めすることが有利であると見出されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の原理は、本明細書に具体化され、かつ、広範に説明されているように、容器内の条件が変えられてもロボット・アームの軌跡が妨害されないように、条件調整可能な容器内にロボット・アームを設ける。加えて、ロボット・アームは、容器内の条件が変えられてもロボットの軌跡が妨害されずに、条件調整可能な容器壁に関して非対称に位置決めすることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この目的のために、１つの実施例によれば挿入機器が提供され、この機器は、容器壁及び条件調整可能な内部を有する容器、容器内への及び容器からの対象物の転送を可能にするように構成された、容器壁内に位置されたゲート、内部でロボット・アームの少なくとも１部が容器内部に延長している、ロボット・アームを有する挿入ロボット、並びに、容器内部に延長しているロボット・アームの部分に結合された対象物支持パッドを含み、対象物支持パッドは対象物を所定の軌跡に沿ってゲートを介して搬送するように構成され、ロボット・アームは根本的に少なくとも１つの自由度において容器壁から動的に結合解除される。
【００１５】
ロボット・アーム及び容器壁が根本的に少なくとも１つの自由度において動的に結合解除されるため、ロボット・アーム及び容器壁は静的に結合することができても、容器壁はロボット・アームの向きを実質的には変えずに変形することができる。従って、ロボット・アームの移動の軌跡は、少なくとも１つの自由度において容器壁の変形によっては実質的に変わらない。ロボット・アームの向きが少なくとも１つの自由度においていかなる変形によっても変わらないため、ロボット・アームは位置決めすることができ、かつ、根本的に容器壁のいかなる位置にも静的に結合することができる。従って、ロボット・アームは、ロボット・アーム及び容器壁が根本的に動的に結合解除される方向を考慮して、容器壁に関して非対称的に位置決めすることができる。
【００１６】
本発明の実施例において、ロボット・アーム及び容器壁は、ロボット・アームの向きが容器壁の向きとは実質的に独立しているように柔軟に結合されている。
【００１７】
本発明による挿入機器において、ロボット・アームは、直接的に又は間接的に、容器壁に柔軟に結合されている。適した柔軟な結合を使用して、動的ではなく静的な結合を作成して、容器壁は、ロボット・アーム及びロボット・アームの移動の軌跡を妨害せずに、例えば容器内の低減された圧力などにより変形することができる。このような結合は、低周波振動及び／又は容器壁の変形がロボット・アームに伝達されないように、特に同振動及び／又は変形を吸収し、従って、柔軟な結合は根本的に少なくとも１つの自由度において動的に結合解除をもたらす。適した柔軟な結合を創出する結合手段は、例えばバネ、空気取付け台などとすることができる。上述したように、ロボット・アームに対する容器壁の影響がなければ、ロボット・アームは容器に関していかなる位置にも位置決めすることができる。
【００１８】
ロボット及び容器は、ロボット・アーム及び対象物支持パッドが容器内に位置決めされるように互いを基準として位置決めされる必要がある。ロボット自体は、以下に説明し、かつ、示すように容器の内部又は外部に位置決めすることができる。
【００１９】
条件調整可能な容器は、条件調整可能な内部を有するために、特に同容器の内部に低減された圧力を有するために、気密にする必要がある。気密容器、及び、少なくともロボット・アームに関しての容器の位置決めという要件の結果、容器とロボット・アームが機械的に結合されることを防止することは事実上不可能である。しかし、もしこの結合が柔軟な手段を使用することにより達成され、そのため、柔軟な結合を作成したなら、容器壁は、ロボット・アームの向きに影響を及ぼさずに変形することができる。
【００２０】
本発明の実施例において、挿入ロボットのロボット・アームは容器壁の開口部を介して容器内に延長し、開口部はシールにより封止されている。シールは柔軟かつ気密な、例えば蛇腹などである。ロボット・アームと容器の堅固な結合を防止するために、ロボット及び容器はフレームに別個に取り付けられる一方、１つのフレームに容器及びロボットを取り付けることが両者を互いを基準として所定の位置に維持する。
【００２１】
さらなる実施例において、挿入ロボット及び条件調整可能な容器はフレームに取り付けることができる。容器は、バネ及び／又は空気取付け台などを例えば含む柔軟な取付け用組立体を使用してフレーム上に取り付けることができる。例えば容器内部の圧力が低減された時などに、もし容器が変形すれば、柔軟な取付け用組立体は、フレーム内のいかなる張力及びフレームのいかなる変形も発生することを防止する。従って、上述の変形及び／又は振動によって容器壁の向きが変化しても、ロボット及びロボットのロボット・アームの向きは影響を受けない。
【００２２】
ロボットが容器の外部に位置していると、ロボット・アームは少なくとも部分的には容器内部に位置している。そこに向けて、ロボット・アームは開口部を介して容器内に延長している。内部環境が条件調整されることを可能にするために、容器は上述したように気密にすべきである。開口部の周辺とロボット・アーム又はロボット筐体の間に配置されたシールは、容器が気密であることを確実にする。万一、シールがロボット筐体に装着されていても、ロボット筐体は、いかなる気体も外部環境からロボット及び開口部を介して容器内に流入することを防止するために、同じく気密であることを必要とすることがある。さらに、容器とロボット・アームの堅固な結合を防止するために、シールは柔軟であるべきである。柔軟かつ気密なシールは、蛇腹などの柔軟かつ気密なチューブ状部材から構成することができる。
【００２３】
上記に述べたように、シールは容器の壁及びロボット・アームに装着することができる。このような場合、柔軟なシールは所定の距離にわたりロボット・アームと共に移動することができ、従って、堅固な機械的結合を作成せずに、単純かつ費用効果の大きい気密構造をもたらす。
【００２４】
本発明の他の実施例において、ロボットの筐体は容器に堅固に結合することができ、ロボット・アームの向きは、変形及び振動などの小さな向きの変化に対してはロボット筐体の向きとは独立とすることができる。ロボット筐体が容器壁に装着されていれば、ロボット筐体は容器壁に堅固に装着されている。しかし、ロボット・アームは容器に堅固だが柔軟に結合されるべきである。従って、ロボット・アームはロボット筐体に堅固には結合されるべきではない。この実施例においては、特別な種類のロボットを使用することができるか、又は、特別な種類のロボット筐体を使用することができる。ロボット・アームの向きは、ロボット筐体の向きの小さな変化に対しては実質的に不変の例えばジャイロ安定装置などにより制御することができる。ジャイロ安定装置は擬似柔軟結合を作成する。なぜなら、ジャイロ安定装置により確立された結合は堅固にすることができるが、ロボット・アームの向きはジャイロ安定装置により制御され、従って、特に低周波妨害に対しての容器壁の向きの小さな変化には不変である。この実施例において、もし筐体が少なくとも部分的に容器壁の外部に設置されていれば、ロボット筐体は、空気漏れを防止するために気密にするべきである。この実施例において、ロボットは条件調整可能な容器の内部に位置決めすることも同様にできることに注意されたい。後者の実施例において、ロボット筐体は気密にする必要はない。
【００２５】
本発明のさらなる態様によれば、調整された環境内に又は同環境外に基板又はパターン形成機器を転送するように構成された挿入機器を含むリソグラフィ装置が提供され、挿入機器は、放射線のビーム上に所望のパターンを与えるパターン形成機器を支持するように構成された支持構造体、基板を保持するように構成された基板ホルダ、及び、調整された環境内に及び／又は同環境外に基板又はパターン形成機器を転送するように構成された挿入機器を含む。挿入機器は条件調整可能である内部を規定する容器壁を有する容器、容器壁内に位置するゲートであって、容器内への又は容器外への対象物の転送を可能にするように構成されたゲート、ロボット・アームの少なくとも一部が容器内部に延長しているロボット・アームを有する挿入ロボット、及び、容器内部に延長しているロボット・アームの一部に結合された対象物支持パッドであって、ゲートを介して所定の軌跡に沿って対象物を搬送するように構成された対象物支持パッドを含み、ロボット・アームは根本的に少なくとも１つの自由度において容器壁から動的に結合解除される。
【００２６】
本発明によるリソグラフィ装置の１つの実施例において、対象物支持パッドは、基板又はパターン形成機器を、例えば蛇腹などの気密通路を介してそれぞれ容器と基板テーブル又はパターン形成機器支持構造体の間で搬送する。このような構成は挿入機器と基板テーブル及び可能にリソグラフィ装置の他の部分を支持するフレームとの間の堅固な結合を防止する。
【００２７】
本発明の他の実施例において、調整された環境内に又は同環境から基板又はパターン形成機器を挿入する又は取り除くために、挿入機器には、実質的に並行する第１の基板又は第１のパターン形成機器の搭載と第２の基板又は第２のパターン形成機器の取出しに対する別個の搭載位置及び別個の取出し位置が設けられている。基板又はパターン形成機器を搭載及び取出しするための別個の位置を設けることは装置の処理量を改善する。例えば、１つの基板は入力されるために搭載位置に位置決めすることができる一方、他の基板は処理されつつある。他の基板が取出し位置に出力されるや否や、ロボットは搭載位置に位置された第１の基板を即座に回収することができる。従って、このような構成は、出力基板が、次の基板の入力が可能となる前に、搭載／取出し位置において先ず取り出され、かつ、処理されるべき次の基板により置き換えられなければならない状況と比較すると、リソグラフィ装置の無駄な時間を短縮する。
【００２８】
上述の実施例において、搭載位置は、外部環境から基板又はパターン形成機器を受け取るための外部環境への搭載ゲートを有する条件調整可能な搭載作業室内に所在することができ、取出し位置は、外部環境に基板又はパターン形成機器を引き渡すための外部環境への取出しゲートを有する条件調整可能な取出し作業室内に所在することができ、搭載作業室及び取出し作業室は、各々、搭載作業室又は取出し作業室と容器の間で基板又はパターン形成機器を転送するための容器への転送ゲートを有する。
【００２９】
他の実施例において、対象物支持パッドには、所定の対象物位置に対象物を位置決めするためのドッキング・システムの少なくとも一部が設けられる。さらなる好ましい実施例において、ドッキング・システムは第１及び第２の部分を含み、第１及び第２の部分は、第１及び第２の部分が所定の形で噛み合うと互いを基準として正確に位置決めされ、第１の部分は対象物支持パッド上に設けられ、第２の部分は、対象物支持パッドが所定の対象物位置に到達すると所定の形で第１及び第２の部分が噛み合うように、所定の対象物位置に関して正確に位置決めされる。従って、ドッキング・システムは、所定の対象物位置に関した対象物支持パッドの単純かつ正確な位置決めを可能にする。
【００３０】
温度変化の影響を最小に抑えるために、ドッキング・システムの部分の少なくとも１つはドッキング・フレーム上に取り付けられ、ドッキング・フレームは複数の板バネを使用して基礎フレーム上に取り付けられている。板バネの各々は線の方向に曲がるように位置決めされており、線は対象物の所定の位置の中心を横切る個々の板バネに対応する。対象物の所定の位置の中心に関したドッキング・フレームのこのような構成は温度変化に不感応である一方、ドッキング・フレームの基礎フレームが構築されている材料は温度変化により膨張／収縮することができる。好ましくは、ドッキング・フレームはインバー（ｉｎｖａｒ）などの小さな熱膨張係数を有する材料から構築される。
【００３１】
有利に、ドッキング・システムの部分の１つはＶ字型の区間及び直線区間を含むドッキング板であり、他の部分は３つのキュー（ｃｕｅ：突き棒）を含むドッキング機器である。キューの１つはドッキング板の直線区間のエッジと噛み合うように構成され、他の２つのキューはＶ字型区間の個々のエッジに噛み合うように構成されている。説明したようにドッキング・システムの２つの部分に噛み合うことは、互いに関して２つの部分をあいまいでなく、かつ、正確に１つの平面内に、従って、ｘ位置に、ｙ位置に、かつ、Ｒｘｙ方向（回転）に位置決めする。
【００３２】
本発明のさらなる態様によれば、デバイス製造方法が提供され、方法は基板を設ける段階、放射線のビーム上に所望のパターンを与えるパターン形成機器を支持するように構成された支持構造体を設ける段階、第１の設定された環境上の条件を有する第１の環境と挿入機器の条件調整可能な容器の間で基板又はパターン形成機器を転送する段階を含み、条件調整可能な容器は位置決めされたゲートをその上に有する壁を含み、挿入機器は条件調整可能な容器内に少なくとも部分的に延長しているロボット・アームを含み、ロボット・アームは、根本的に少なくとも１つの自由度において容器壁から動的に結合解除され、条件調整可能な容器内に延長しているロボット・アームの部分に結合された対象物支持パッドを介して基板又はパターン形成機器を搬送し、第２の設定された環境上の条件に基づき条件調整可能な容器の内部環境を調整し、かつ、対象物支持パッドを介して容器内部環境からゲートを介して第２の環境内へ基板又はパターン形成機器を搬送する。
【００３３】
挿入機器は基板又はパターン形成機器に関連して説明した。他の対象物も、挿入機器を使用して大気環境などの第１の環境から調整された環境などの第２の環境に搬送できることに注意されたい。さらに、上記に説明したように、挿入機器は、同様に、１つの環境から対象物を取り除くため、及び、例えば大気環境などの他の環境に対象物を搬送するためにも使用することができる。
【００３４】
本文では、ＩＣの製造におけるリソグラフィ装置の使用について特定の言及を行うが、本明細書において説明しているリソグラフィ装置は、集積光システム、磁気領域メモリに対する誘導及び検出パターン、液晶表示装置（ＬＣＤ）、薄膜磁気ヘッドの製造などの他に適用可能であることを理解されたい。当業者は、このような代案適用例の状況において、本明細書における用語「ウェハ」又は「ダイ」のいずれの使用も、それぞれ、より一般的な用語「基板」又は「目標部分」との同義語として考えられることを理解されよう。本明細書において言及している基板は、例えばトラック（典型的に基板にレジストの層を塗布し、かつ、露光されたレジストを現像する手段）又は方法若しくは検査手段において、露光の前又は後に処理することができる。適用される場合、本明細書における開示はそのような、及び、他の基板処理手段に適用することができる。さらに、基板は、例えば多層ＩＣを作成するなどのために２回以上処理することができ、そのため、本明細書において使用している用語「基板」は処理された複数の層を既に含む基板も指すことができる。
【００３５】
本明細書において使用している用語「放射線」及び「ビーム」は、（例えば、３６５、２４８，１９３、１５７、又は、１２６ｎｍの波長を有する）紫外（ＵＶ）放射線、及び、（例えば、５から２０ｎｍまでの波長を有する）極紫外（ＥＵＶ）放射線、並びに、イオン・ビーム又は電子ビームなどの粒子ビームを含む全てのタイプの電磁放射線を包含する。
【００３６】
本明細書において使用している用語「パターン成形機器」は、基板の目標部分内にパターンを作成するなどのために、投影ビームの断面において投影ビームにパターンを与えるために使用することができる手段を指すとして広範に解釈されたい。投影ビームに与えられたパターンは基板の目標部分において所望のパターンに正確に相当しないことがあることに注意されたい。一般に、投影ビームに与えられたパターンは、目標部分に作成されつつある集積回路などのデバイスにおける特定の機能層に相当する。
【００３７】
パターン形成機器は透過性又は反射性とすることができる。パターン形成機器の例は、マスク、プログラム可能なミラー・アレイ、及び、プログラム可能なＬＣＤパネルを含む。マスクはリソグラフィにおいてはよく知られており、二値、交番移相、及び、減衰移相などのマスク・タイプ並びに様々な混成マスク・タイプを含む。プログラム可能なミラー・アレイの例は小さなミラーのマトリクス配列を採用し、ミラーの各々は、入来放射線ビームを異なる方向に反射するために個別に傾けることができ、このようにして、反射ビームはパターン形成される。パターン形成機器の各例において、支持構造体は、例えば必要に応じて固定又は可動とすることができ、かつ、例えば投影システムに関して、パターン形成機器が所望の位置にあることを確実にできるフレーム又はテーブルとすることができる。本明細書における用語「レチクル」又は「マスク」のいずれの使用も、より一般的な用語「パターン形成機器」と同義語と考えることができる。
【００３８】
本明細書において使用している用語「投影システム」は、例えばここで使用されている露光放射線に対して、又は、浸液の使用若しくは真空の使用などの他の要因に対して適切である屈折光学系、反射光学系、及び、反射屈折光学系を含む様々なタイプの投影システムを包含するとして広範に解釈されたい。本明細書における用語「レンズ」のいずれの使用も、より一般的な用語「投影システム」と同義語として考えることができる。
【００３９】
照射システムも、放射線の投影ビームを差し向け、整形し、又は、制御するための屈折、反射、及び、屈折反射の光学的構成部分を含む様々なタイプの光学的構成部分を包含することができ、そのような構成部分も、以下、まとめて、又は、単独で「レンズ」と呼ぶことができる。
【００４０】
リソグラフィ装置は、２つ（二連ステージ）、又は、それ以上の基板テーブル（及び／又は、２つ以上のマスク・テーブル）を有するタイプのものとすることができる。このような「多重ステージ」装置においては、追加のテーブルを並行して使用することができるか、又は、１つ又は複数の他のテーブルが露光のために使用されている間に準備用工程を１つ又は複数のテーブル上で実行することができる。
【００４１】
リソグラフィ装置は、投影システムの最終要素と基板の間の空間を満たすために、例えば水などの比較的大きな屈折率を有する液体に基板が浸されている形式のものとすることもできる。浸液は、例えばマスクと投影システムの第１の要素の間などのリソグラフィ装置における他の空間にも適用することができる。液浸技術は投影システムの開口数を増大させるために当技術分野においてはよく知られている。
【００４２】
対応する参照記号が対応する部分を示す添付の概略図面を参照して、実施例のみの方法により、本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００４３】
リソグラフィ装置
図１は本発明の特定の実施例によるリソグラフィ装置の概略を示す。装置は、
【００４４】
（例えば、ＵＶ又はＥＵＶ放射線などの）放射線の投影ビームＰＢを供給するための照射システム（照射器）ＩＬと、
【００４５】
（例えば、マスクなどの）パターン形成機器ＭＡを支持するため、かつ、品目ＰＬに関してパターン形成機器を正確に位置決めするための第１の位置決め機構ＰＭに接続された（例えば、マスク・テーブル／ホルダなどの）第１の支持構造体ＭＴと、
【００４６】
（例えば、レジストがコーティングされたウェハなどの）基板Ｗを保持するため、かつ、品目ＰＬに関して基板を正確に位置決めするための第２の位置決め機構ＰＷに接続された（例えば、ウェハ・テーブル／ホルダなどの）基板テーブルＷＴと、
【００４７】
基板Ｗの（例えば、１つ又は複数のダイを含む）目標部分Ｃ上にパターン形成機器ＭＡにより投影ビームＰＢに与えられたパターンを画像形成するための（例えば、反射保護レンズなどの）投影システムＰＬと、を含む。
【００４８】
同図に示すように、装置は（例えば、反射性マスク、又は、上記に言及した形式のプログラム可能なミラー・アレイを採用した）反射性タイプのものである。代案として、装置は（例えば、透過性マスクを採用した）透過性タイプのものとすることができる。
【００４９】
照射器ＩＬは放射線光源ＳＯから放射線のビームを受光する。光源及びリソグラフィ装置は、例えば光源がプラズマ放電光源である時などは別個の実体とすることができる。このような場合、光源はリソグラフィ装置の一部を形成するとは考えられず、放射線ビームは、例えば適した集光ミラー及び／又はスペクトル純度フィルタなどを含む放射線集光器の支援を得て、光源ＳＯから照射器ＩＬに全体的に通過される。他の場合において、光源は、例えば光源が水銀ランプである時などは装置の一体化された部分とすることができる。光源ＳＯ及び照射器ＩＬは放射線システムと呼ぶことができる。
【００５０】
照射器ＩＬはビームの角度上の強度分布を調整するための調整機構を含むことができる。一般に、少なくとも照射器の瞳面内の強度分布の（それぞれ、一般にσ外部及びσ内部と呼ばれている）外部及び／又は内部の放射状の範囲を調整することができる。照射器は、断面内に所望の均一性及び強度分布を有する、投影ビームＰＢと呼ばれる放射線の条件調整されたビームを提供する。
【００５１】
投影ビームＰＢはマスク・テーブルＭＴ上に保持されたマスクＭＡ上に入射する。マスクＭＡにより反射され、投影ビームＰＢはレンズＰＬを通過し、レンズＰＬは基板Ｗの目標部分Ｃ上にビームを合焦する。第２の位置決め機構ＰＷ及び（例えば、干渉計機器などの）位置センサＩＦ２の支援を得て、基板テーブルＷＴは、例えばビームＰＢの経路内に異なった目標部分Ｃを位置決めするなどのために、正確に移動させることができる。同様に、第１の位置決め機構ＰＭ及び位置センサＩＦ１は、例えばマスク・ライブラリからの機械的検索の後、又は、走査中などに、ビームＰＢの経路に関してマスクＭＡを正確に位置決めするために使用することができる。一般に、対象物テーブルＭＴ及びＷＴの移動は、位置決め機構ＰＭ及びＰＷの一部を形成する長ストローク・モジュール及び短ストローク・モジュールの支援を得て実現される。しかし、（スキャナに対立するものとしての）ステッパの場合、マスク・テーブルＭＴは短ストローク作動器のみに接続することができるか、又は、固定することができる。マスクＭＡ及び基板Ｗは、マスク位置合わせマークＭ１、Ｍ２及び基板位置合わせマークＰ１、Ｐ２を使用して位置合わせすることができる。
【００５２】
示された装置は以下の好ましいモードで使用することができる。
【００５３】
ステップ・モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴは根本的に静止に保たれる一方、投影ビームに与えられるパターン全体は１回の露光動作（すなわち、単一の静止露光）において目標部分Ｃ上に投影される。続いて、基板テーブルＷＴはＸ及び／又はＹ方向にずらされ、そのため、異なった目標部分Ｃを露光することができる。ステップ・モードにおいては、露光フィールドの最大サイズが単一の静止露光において画像形成される目標部分Ｃのサイズを制限する。
【００５４】
走査モード：マスク・テーブルＭＴ及び基板テーブルＷＴが同期して走査される間に、投影ビームに与えられたパターンが目標部分Ｃ上に投影される（すなわち、単一の動的露光）。マスク・テーブルＭＴを基準とした基板テーブルＷＴの速度及び方向は投影システムＰＬの（縮小）拡大及び画像反転の特性により決定される。走査モードにおいて、露光フィールドの最大サイズは単一の動的露光における目標部分の（非走査方向における）幅を制限するのに対し、走査運動の長さは目標部分の（走査方向における）高さを決定する。
【００５５】
他のモード：マスク・テーブルＭＴは根本的に静止に保たれ、プログラム可能なパターン形成機器を保持し、基板テーブルＷＴは移動又は走査される間に投影ビームに与えられたパターンは目標部分Ｃ上に投影される。このモードにおいて、パルス化された放射線光源が一般に採用され、プログラム可能なパターン形成機器は基板テーブルＷＴの各移動の後に、又は、走査中の連続した放射線パルスの間に、必要に応じて更新される。この動作モードは、上記に言及した形式のプログラム可能なミラー・アレイなどのプログラム可能なパターン形成機器を利用するマスクレス・リソグラフィに直ちに適用することができる。
【００５６】
上記に説明した使用モード又は完全に異なった使用モードに対する組み合わせ及び／又は変形も採用することができる。
従来の容器
【００５７】
図２は容器２の内部の低減された圧力により変形された従来技術の条件調整可能な容器２の概略を示す。変形されていない時の容器２の形状はダッシュ線及び参照番号２Ｂにより示される一方、変形された容器２の形状は参照番号２Ａにより実線内に示されている。ロボット８は容器２の壁に装着され、ロボット・アーム１０はロボット８から容器２内に延長している。対象物支持パッド１２はロボット・アーム１０に接続されている。ロボット・アーム１０は軸６Ａに沿って、かつ、その周囲で可動とすることができ、対象物支持パッド１２は軸６Ｂに沿って可動とすることができる。ロボット・アーム１０及びパッド１２は、容器２の内部から側壁の開口部を介して容器２の外部の位置に対象物を転送することができる。
【００５８】
ロボット８を容器２の側面の近くに位置決めすることは有利である。ロボット８を中央に位置決めすることは、より長いロボット・アーム１０を必要とする。短いロボット・アーム１０はより安定であり、かつ、より費用効果が大きい。同様に、短いロボット・アーム１０は容器２の一般に小さな設計を可能にする。容器が通常はクリーンルーム、すなわち、低い粒子濃度を有する調整された環境内に位置しているため、小さな容器２は、前記クリーンルームにおける専有空間によって費用をより少なくする。
【００５９】
容器２内部の低減された圧力に比較して、より高い大気圧により、容器２は、その原形２Ｂと比較して、２Ａにより示されるように変形される。このように、容器２の壁はへこむ。壁の中央において、このことは、容器２が変形されてもいなくても、容器２の壁に垂直である第１の軸４Ａから見ることができるように壁の向きを変えない。壁における他の全ての位置において、壁の向きは変化している。例えば、軸６Ａは、第２の軸４Ｂに関して軸６Ｂがそうであるように、第１の軸４Ａに関して傾いている。
【００６０】
しかし、パッド１２は、容器内部の圧力が大気圧の時、及び、同圧力が低減された時の双方で水平に移動することが必要であるとすることができる。従って、ロボット・アーム１０が容器壁のいかなる変形によっても妨害されないことは有利である。
従来の容器
【００６１】
図３は条件調整可能な容器２、並びに、ロボット・アーム１０及びパッド１２が接続されたロボット８を示す。パッド１２は軸６Ｂに沿って可動とすることができ、ロボット・アーム１０は軸６Ａの周囲で可動とすることができる。容器２及びロボット８の双方はフレーム１４上に取り付けられている。しかし、容器２は、１つ又は複数のバネ１６を使用してフレーム１４上に取り付けられているため、フレーム１４を妨害せずに自由に変形する。バネ１６により提供された柔軟な結合のおかげで、容器２は根本的にフレーム１４から動的に結合解除される。結合は、容器２の変形をフレーム１４から隔離することができるいかなる種類の柔軟な接続ともすることができる。
【００６２】
容器２の気密閉鎖を確実にするために、柔軟かつ気密なシールが蛇腹配列１８により形成されている。蛇腹１８は、１つの側面において容器２に、及び、他の側面においてロボット８に接続されている。ロボット８は、又は、少なくともロボット８の筐体においては、ロボットから容器２内への空気流を防止するために気密とするべきであり、低減された圧力環境を妨害する。
【００６３】
図３に示す実施例において、ロボット・アーム１０及びロボット・アーム１０に接続されているパッド１２の向きは容器２内の圧力とは独立に設定することができる。ロボット・アーム１０の向きは、フレーム１４を基準としてフレーム１４の向き及びロボット８の向きにのみ依存する。従って、ロボット・アーム１０の向きは、挿入機器が据付けられる時に１回設定することができる。容器２が変形すると、変形は蛇腹１８により補償され、ロボット・アーム１０の向きの妨害はない。
【００６４】
図４において、容器２及びロボット８はフレーム１４上に取り付けられており、容器２は１つ又は複数のバネ１６の支援を得ている。ロボット・アーム１０に接続された対象物支持パッド１２は、実質的に水平な軸６Ｂに沿って可動である。図３に示すように容器２とロボット８の間に位置する蛇腹の代わりに、図４においては、蛇腹１８が容器２とロボット・アーム１０の間に位置している。蛇腹１８は柔軟であり、かつ、ロボット・アーム１０と共に移動することができる。このような構成はロボット８及びロボット８の筐体に設計上の制限をほとんど課さない。
【００６５】
万一、対象物が基板であり、基板支持パッド１２がリソグラフィ装置２０内に位置しているなら、条件調整された環境はリソグラフィ装置２０内に創出することができる。パッド１２は基板を挿入機器から通路２２を介してリソグラフィ装置に転送、及び、逆に戻すことができる。通路２２は、好ましくは、挿入機器とリソグラフィ装置２０の間の堅固な機械的結合を防止するために柔軟である。
【００６６】
図５Ａはロボット８が容器２内部又は容器２に接続された気密筐体２４内部に位置決めされた実施例の概略を示す。柔軟な取付け組立体２６は、ロボット８及びロボット・アーム１０が容器２を基準として自由に、又は、制御可能に移動することを可能にする。ロボット・アーム１０の向きは、この向きを、容器２及び容器２の壁の向きとは独立に軸６Ａに沿って垂直に保つために、（図示しない）作動器により制御することができる。向きのこのような制御はジャイロ安定装置により提供することができる。
【００６７】
図５Ｂはロボット８が容器２に装着されている実施例の概略を示す。ロボット８には容器２に接続された気密筐体２４が設けられている。ロボット筐体２４内部の柔軟な取付け組立体２６は、ロボット・アーム１０が容器２を基準として自由に、又は、制御可能に移動することを可能にする。ロボット・アーム１０の向きは、ロボット筐体２４、容器２、及び、容器壁の向きとは独立に軸６Ａに沿って垂直に保つために、（図示しない）作動器により制御することができる。向きのこのような制御はジャイロ安定装置により提供することができる。
【００６８】
図６は、調整された環境を有さないリソグラフィ装置と組み合わせて従来技術において使用されている、リソグラフィ基板のための搭載機器４０を示す。従って、搭載機器４０は基板を調整された環境２０内に搬送するようには構成されていない。しかし、新しい、かつ、今後のリソグラフィ装置と組み合わせて搭載機器４０を再使用することは有利である。なぜなら、搭載機器４０などの再使用システムの要素が開発費用を削減するからである。基板を調整された環境２０を有するリソグラフィ装置内に搬送するために搭載機器４０を使用するために、追加の挿入機器４２が搭載機器４０と調整された環境２０の間に導入されている。
【００６９】
搭載機器４０はロボット・アーム１０を備えた（図示しない）２つのロボットを含む。１つのロボットは基板を挿入機器４２内に搭載することが意図され、他のロボットはリソグラフィに関して処理された基板を挿入機器４２から取り除くことを意図されている。これを行なうために、１つのロボットは搭載パッド２８を含み、他のロボットは取出しパッド３８を含む。物理的には、双方のパッド２８及び３８とも、及び／又は、両者の個々のロボットは同一であるが、これらは同一である必要はない。
【００７０】
基板は搭載ゲート４３を介して挿入機器４２内に搭載され、かつ、中間作業室４８、すなわち、条件調整可能な容器の内部の搭載位置３０に位置決めされる。中間作業室４８の内部で、環境は条件調整することができ、転送ゲート４４Ａは、例えば低減された圧力などの条件調整された環境を有する容器２への通路を形成することができる。基板支持パッド３２を有する第３のロボット・アーム１０は搭載位置３０から基板を取り除くことができ、かつ、蛇腹２２および装置壁２０Ａを通じた開口部を介してリソグラフィ装置内に基板を転送することができる。しかし、蛇腹２２は、挿入機器４２と調整された環境２０を内部に有するリソグラフィ装置との間の他のいずれかの適した通路形成機器により置き換えることができる。
【００７１】
基板は、基板を処理することができるか、又は、処理されるために基板をリソグラフィ装置内部の他のいずれかの位置に転送することができる基板テーブル３４に位置決めされる。基板を処理した後、基板は、装置壁２０Ａに通じた開口部の前にある基板テーブル３４上に位置決めされる。基板支持パッド３２は、基板テーブル３４から中間作業室４９における取出し位置３６に基板を転送するために使用することができる。取出し位置３６は、搭載位置３０と同じ位置とすることができるか、又は、図６に示すように別個の位置３６とすることができる。同じことは、中間作業室４９にもあてはまり、そのため、１つの中間作業室４８とすることができるか、又は、例示しているように２つの中間作業室４８及び４９とすることができる。基板は、取出しパッド３８を有するロボットにより挿入機器４２から取り出すことができる。
【００７２】
ここで、挿入機器４２の機能性をより詳細に説明する。搭載パッド２８上に位置された基板は搭載パッド２８に関して知られている位置及び向きを有することができる。特に、搭載機器４０は既に開発されている装置と組み合わせて使用されているため、搭載機器４０は基板を正確に受け取り、かつ、供給するために開発されている。基板の知られている位置及び向きを使用できるようにするためには、基板は搭載位置３０に正確に位置されなければならない。これを行なうためには、挿入機器４２、特に挿入機器４２の中間作業室４８には第１のドッキング要素４６Ａが設けられ、搭載パッド２８には第１の相補的ドッキング要素４５Ａが設けられている。ドッキング要素４６Ａ及び相補的ドッキング要素４５Ａは一緒に、図７に関してより詳細に説明されているものなどのドッキング・システムを形成する。
【００７３】
搭載位置３０上の中間作業室４８内に基板を位置決めした後、搭載パッド２８は中間作業室４８から取り除かれる。続いて、基板が中間作業室４８に導入されたゲート４３が閉鎖され、中間作業室４８内の環境は容器２内に存在するものと同じ条件調整された環境を得るために条件調整される。リソグラフィ装置の内部の調整された環境２０と等しいこの条件調整された環境は低減された圧力を有することができ、及び／又は、低粒子濃度を有することができ、及び／又は、高圧、特定の気体混合物などの他の特徴を有することができる。
【００７４】
中間作業室４８内の環境が容器２の内部の条件と等しい時、中間作業室４８と容器２の間のゲート４４Ａは、容器２の内部の条件を妨害せずに開放することができる。基板支持パッド３２を備えたロボット・アーム１０を有するロボットがゲート４４Ａにより形成された開口部を介して中間作業室４８に進入し、かつ、基板を容器２に持っていく。基板の位置及び向きの情報の喪失を防止するために、基板支持パッド３２は基板を取る前にドッキングされる。従って、基板支持パッド３２に関した基板の位置及び向きは知られている。ドッキングのために、中間作業室４８には第２のドッキング要素４６Ｂが設けられ、基板支持パッド３２には第２の相補状ドッキング要素４５Ｂが設けられている。ドッキング要素４６Ｂ及び相補状ドッキング要素４５Ｂは一緒に、図７に関連してより詳細に説明しているものなどのドッキング・システムを形成する。この第２のドッキング・システム４５Ｂ、４６Ｂは第１のドッキング・システム４５Ａ、４６Ａと同一とすることができるが、同様に他の形態を取ることもできる。
【００７５】
基板を中間作業室４８から容器２に持っていった後、基板支持パッド３２を駆動しているロボットは基板をリソグラフィ装置の調整された環境２０内に導入する。これを行なうために、装置壁２０Ａに通じた開口部、及び、容器２への通路を形成する気密で、好ましくは柔軟なシール２２が設けられている。再び、基板の位置及び向きの情報の喪失を防止するために、基板支持パッド３２は、基板をリソグラフィ装置内に定置する前にドッキングされる。従って、リソグラフィ装置に関した基板の位置及び向きは知られている。
【００７６】
ドッキングするために、基板を受け取るリソグラフィ装置内部の支持構造体３４には、図７に関して詳細に説明しているものなどの第３のドッキング要素４６Ｃが設けられている。この第３のドッキング要素４６Ｃは第１及び／又は第２のドッキング要素４６Ａ、４６Ｂと同一とすることができるが、同様に他の形態を取ることもできる。有利に、第３のドッキング要素４６Ｃは第２の相補状ドッキング要素４５Ｂと一緒にドッキング・システムを形成し、従って、相補状ドッキング要素４５Ｂは第２及び第３のドッキング要素４６Ｂ及び４６Ｃと組み合わせて使用することができる。このような場合、１つのみの相補状ドッキング要素４５Ｂが、各ドッキング要素４６Ｂ及び４６Ｃに対して、２つの別個の相補状ドッキング要素４５Ｂの代わりに基板支持パッド３２上に取り付けられる必要がある。
【００７７】
第３のドッキング要素４６Ｃは他のドッキング要素４６Ａ及び４６Ｂとは異なっていてよい。なぜなら、ドッキング要素４６Ｃは支持構造体３４に装着することができるからである。支持構造体３４は可動ステージとすることができ、かつ、従って、軽量ドッキング要素４６Ｃが有利に設けられている。他のドッキング要素４６Ａ及び４６Ｂの重量はさほど重要ではない。なぜなら、両要素は挿入機器４２の非可動部分に取り付けられているからである。さらに、容器２及び調整された環境２０は実質的に継続的に同じ条件下に置くことができるため、両者は熱的により安定である。この熱的安定性により、ドッキング要素４６Ｃの許容誤差は他のドッキング要素４６Ａ及び４６Ｂの許容誤差より大きくすることができる。
【００７８】
基板を支持構造体３４上に位置決めした後、基板支持パッド３２は容器２内に後退させることができる。基板はリソグラフィ装置において処理される。この処理は、基板が基板支持パッド３２により位置決めされた位置において行なうことができるか、又は、基板はリソグラフィ装置内部の他のいかなる位置へも搬送することができる。根本的に、処理した後、基板は、基板支持パッド３２が基板を再び取るか、又は、受け取ることができ、かつ、基板を容器２内に持っていくことができる位置に位置決めされる。
【００７９】
上記に述べたように、基板は、今、基板が挿入機器４２に進入したのと同じ軌跡に沿って搬送することができるが、逆方向においてである。このような構成は挿入機器４２の処理量を制限する。なぜなら、処理された基板は、処理すべき新しい基板を挿入する前に取り除かれる必要がある。従って、図６に示すような挿入機器４２には、処理された基板を取り出すことができる第２の中間作業室４９が設けられる一方、実質的に同時に処理すべき他の基板が第１の中間作業室４８内に供給される。
【００８０】
対応する転送ゲート４４Ｂを閉鎖した後、取出しパッド３８は、第２の中間作業室４９から取出しゲート４７を介して搭載機器４０に基板を持っていくことができる。
【００８１】
図７は、例えばキャリヤなどとドッキングするためのドッキング板５２及びドッキング機器５４を含むドッキング・システム５０を示す。キャリヤは、位置及び／又は向きがキャリヤに関して正確に知られている基板を担持することができる。このようなキャリヤは、例えば図６に示すような搭載パッド２８、取出しパッド３８、又は、基板支持パッド３２を備えたロボットなどの基板を１つの位置から他の位置に転送するための基板支持パッドを有するロボットとすることができる。
【００８２】
基板の位置及び向きの情報の喪失を防止するために、キャリヤはドッキングを使用して正確に位置決めすることができる。同様に、基板の位置はロボットのいかなる位置誤差とも独立している。キャリヤはドッキングにより正確に位置決めされる。なぜなら、キャリヤの位置は、ドッキング板５２又はドッキング機器５４に関して、ドッキング・システム５０の２つの部分５２、５４のどちらの１つがキャリヤ上に位置決めされるかに依存して、正確に知られているからである。基板の位置がキャリヤに関して正確に知られているために、ドッキング・システム５０に関した基板の位置は正確に知られている。そのため、キャリヤが基板を放出した後、基板の位置は、ロボットの、ロボットによる移動におけるいかなる誤差とも独立してドッキング・システム５０に関して正確に知られている。
【００８３】
知られているドッキング・システムの設計は潤滑給油を必要とするベアリングを含む。しかし、潤滑給油は、可能な汚染のために、例えば低減された圧力又は低減された粒子濃度を有する環境などの調整された環境においては使用することができない。調整された環境の汚染は清掃、すなわち、修理の高い費用をもたらす。なぜなら、条件調整された環境が修理の間は外部の条件に露出され、その後に条件調整されることが必要となるからである。潤滑給油を必要としないセラミック製ベアリングは利用可能でないか、又は、必要とされる許容誤差レベルにおいては入手が少なくとも非常に困難であり、かつ、損傷に敏感である。図７に示すドッキング・システム５０は潤滑給油を必要とせず、市販の要素及び材料のみを含み、かつ、ドッキングのための必要許容誤差を満足し、並びに、従って、条件調整された環境において有利に使用することができる。
【００８４】
図７に示すドッキング・システムはＶ字型区間５６及び直線区間５８を有するドッキング板５２を含む。しかし、以下に説明するように、直線区間５８は省くことができ、ドッキング板５２の正確なエッジを代わりに使用することができる。ドッキング機器５４は基礎板６２に固定されて接続された３つのキュー６０Ａから６０Ｃを含む。ドッキング・システム５０の２つの部分、すなわち、ドッキング板５２及びドッキング機器５４は、互いを基準として位置決めされる必要のある２つの構築物上に取り付けることができる。
【００８５】
前記２つの部分を正確に噛み合わせることは２つの部分を、及び、従って、２つの部分が取り付けられた構築物を、３つの自由度、ｘ及びｙ位置、並びに、回転（向き）Ｒｘｙにおいて互いを基準として位置決めする。他のいずれの方向においてもドッキング部分５２、５４の位置及び向きの制限はない。これを行なうために、キューの先端６１Ａから６１Ｃは球体状となっている。
【００８６】
上述の方向において、互いを基準として２つのドッキング部分５２，５４を正確に位置決めするために、Ｖ字型区間５６の先端の角度の二等分線（すなわち、角度を２つの等しい角度に分割する前記角度を通る線）は直線区間５８のエッジに垂直とするべきである。万一、直線区間５８が省かれ、かつ、ドッキング板５２のエッジが使用されたなら、二等分線は前記エッジに垂直とするべきである。
【００８７】
キュー６０Ａから６０ＣはＶ字型区間５６及び直線区間５８のエッジに対応して位置決めされ、かつ、向きを決められる。このことは、キュー６０が、キュー６０の噛み合う必要のあるエッジに垂直に延長していることを意味し、例えば図７に示すように、キュー６０Ａ及び６０ＢはＶ字型区間５６の対応するエッジに垂直に延長し、キュー６０Ｃは直線区間５８に垂直に延長している。
【００８８】
Ｖ字型区間５６が２つの対応するキュー先端６１Ａ及び６１Ｂに噛み合うと、Ｖ字型区間５６の位置が決定される。しかし、ドッキング板５２は未知の向き（回転）を有することがある。直線区間５８がそれの対応するキュー先端６１Ｃと噛み合うと、ドッキング板５２の向きも決定され、従って、２つのドッキング部分５２、５４の位置及び向きが互いを基準として知られる。
【００８９】
上述したように、図７に示すドッキング・システム５０は図６に示すような転送又は挿入機器において有利に採用することができる。図６には３つのドッキング要素４６Ａ、４６Ｂ、及び、４６Ｃが示されている。これらのドッキング要素４６Ａから４６Ｃは、図７に示すように２つのドッキング部分のいずれか１つ５２又は５４とすることができる。続いて、他の相補状部分５４又は５２は、それぞれ搭載パッド２８又は対象物支持パッド３２上に取り付けることができる。例えば、搭載機器４０から搭載位置３０に基板を転送するため、及び、搭載位置３０に基板を正確に位置決めするために、対象物支持パッド２８には、（図６に示す相補状ドッキング要素４５Ａを形成する）ドッキング板５２が設けられている。ドッキング要素４６Ａ（図６）はドッキング機器５４により形成されている。基板を搭載位置３０に転送するために搭載パッド２８が中間作業室４８に進入すると、搭載パッド２８上のドッキング板５２はドッキング機器５４と噛み合う。従って、搭載パッド２８は中間作業室４８、及び、従って、搭載位置３０に関して正確に位置決めされる。続いて、基板は搭載位置３０に放置することができ、搭載パッド２８は中間作業室４８から撤退することができる。
【００９０】
ドッキング・システム５０に対して使用されている材料は、使用中に最小の汚染及び／又は磨耗しか予想されないように選択することができる。しかし、これらの材料は、図６に示す挿入機器４２などのそれらの材料が装着されているシステムとは異なった特徴を有することがある。例えば、熱膨張係数が異なることがあり、このことは、システムの温度が変化した時に位置決めの正確さの劣化をもたらすことがある。温度変化により搭載位置３０とドッキング要素４６Ａの間の距離が変化する。小さな熱膨張係数を有する材料の中間作業室４２を製造することは非常に高価となる。
【００９１】
従って、システムが位置決めされる環境を、温度に関して条件調整することが知られている。しかし、環境の温度を所定のレベルに保つことも高価となる。
【００９２】
少なくともシステムを所定の温度に保つために温度制御された空気流を使用することも知られており、これは追加のハードウェアを必要とし、かつ、相当する費用をもたらし、かつ、設計上の制約を課す。
【００９３】
温度変化の影響による基板位置に関するドッキング誤差を低減するために、ドッキング部分５２、５４の各々又は１つは、インバーなどの小さな熱膨張係数を有する好ましくは材料の個別のフレーム上に取り付けることができる。続いて、フレームは、図８Ａ及び８Ｂに関連して説明するように特定的に位置決めされ、かつ、向きを決定された板バネを使用して位置決めするために、構築物上に取り付けられる。
【００９４】
図８Ａは、位置決めされる基板の位置決め中心６６Ｃを有する基板位置６６に関したドッキング・フレーム６４及び板バネ６８Ａ、６８Ｂおよび６８Ｃの相対的な位置及び向きの概略を示す。ドッキング・フレーム６４は小さな熱膨張係数を有する。ドッキング板５２はドッキング・フレーム６４に装着されているが、図７に関連して示し、かつ、説明しているように、これはドッキング機器とすることもできる。向きのダッシュ点線７０Ａ、７０Ｂおよび７０Ｃはそれぞれ板バネ６８Ａ、６８Ｂおよび６８Ｃの向きを示し、かつ、それを行なうために、各板バネに垂直となっている。図８Ｂはドッキング・フレーム６４が板バネ６８Ａから６８Ｃを使用して基礎フレームＢＦにどのように接続され、かつ、フレームＢＦによりどのように支持されているかを示す。
【００９５】
図６、７、８Ａおよび８Ｂを参照すると、基礎フレームＢＦ及び小さな熱膨張係数を有するドッキング・フレーム６４と共に図８Ａに示す構築物は、図６に示す搬送及び挿入機器に有利に採用することができる。基板位置６６は、例えば搭載位置３０とすることができ、ドッキング板５２はドッキング要素４６Ａとすることができる。中間作業室４８の内部の環境条件の急速な変化により、基礎フレームＢＦは加熱されることがあり、かつ、膨張することがある。残念ながら、このことは位置決め誤差を引き起こす。なぜなら、ドッキング板５２（すなわち、図６のドッキング要素４６Ａ）の相対位置は、搭載位置３０に関して変化するからである。従って、搭載位置３０とドッキング要素４６Ａの間の相対位置が、上記に述べたように、温度変化により影響を受けないことが有利である。これを行なうために、図８Ａ及び８Ｂにおいて、ドッキング板５２は、板バネ６８Ａから６８Ｃを使用して基礎フレームＢＦ上に取り付けられているドッキング・フレーム６４上に取り付けられている。以下、構築物がどのようにして設計され、かつ、いかなる温度変化にもかかわらず前記相対位置を保つためにどのように機能しているかを説明する。
【００９６】
板バネ６８Ａから６８Ｃは、対応する向きの線７０Ａから７０Ｃが基板位置６６の中心６６Ｃにおいて横切るように位置決めされ、かつ、向きを決定されている。キャリヤが基板を基板位置６６に位置決めすると、キャリヤはドッキング板５２を使用して先ずドッキングする。ドッキング板５２によりドッキングすることにより、キャリヤの、従って、基板の位置は、上記に説明したように正確に知られる。しかし、基板の実際の位置は示した基板位置６６とは異なることがある。示した基板位置６６は、他のキャリヤが図６に示し、かつ、同図に関して説明したように、基板を持っていけることを確実にするための意図された位置に過ぎない。従って、キャリヤは、基板が基板位置６６に実質的に位置決めされるようにドッキングされる。しかし、キャリヤ上の基板の位置は前記キャリヤに関して正確に知られているが、キャリヤを基準として正確には位置決めされていない。従って、基板の位置は基板位置６６に関して異なるとすることができるが、差は中心６６Ｃに関して正確に知られている。これを行なうために、ドッキング板５２の位置は中心６６Ｃに関して正確に知られており、それにより、前記中心６６Ｃに関してキャリヤの正確な位置決めを可能にする。
【００９７】
（基板支持パッド３２などの）他のキャリヤをドッキングするための（例えば、図６のドッキング要素４６Ｂなどの）他のドッキング板の位置も中心６６Ｃに関して正確に知られており、従って、基板の位置は、基板位置６６に位置決めされた時に、前記他のドッキング板に関してやはり正確に知られている。
【００９８】
図８Ａを参照すると、板バネ６８Ａから６８Ｃはそれぞれ向きの線７０Ａから７０Ｃの方向にのみ曲がることができる。他の全ての方向は板バネ６８により固定されている。システムの温度が変化すると、ドッキング・フレーム６４及び基礎フレームＢＦは異なって延長する（述べたように、異なった材料を使用することが仮定され、かつ、好ましい）。以下、システムは、基礎フレームＢＦが温度の上昇により膨張したのに対して、ドッキング・フレーム６４は膨張していないと仮定して説明する。現実には、ドッキング・フレーム６４も膨張するが、基礎フレームＢＦとは異なって、多分、基礎フレームＢＦよりは小さく膨張する。
【００９９】
基礎フレームＢＦの膨張により、板バネ６８は、個々の向きの線７０に沿って基礎フレームＢＦの膨張の方向にドッキング・フレーム６４に力をかける。板バネ６８Ａ及び６８Ｂは、ｘ及びｙ方向の双方に力の成分を有するドッキング・フレーム６４から外側への力をかける。板バネ６８Ａのｘ方向における力の成分は板バネ６８Ｂによりかけられている力のｘ成分に逆平行である。従って、ｘ方向のこれらの力は互いに打ち消し合い、ｘ方向においてはドッキング・フレーム６４及びドッキング板５２の移動をもたらさない。
【０１００】
板バネ６８Ａ及び６８Ｂによりかけられている力のｙ成分は平行かつ加算される。しかし、板バネ６８Ｃによりかけられている力は板バネ６８Ａ及び６８Ｂの前記ｙ成分に逆平行である。適した板バネ６８Ｃを選択することがｘ方向における力の打ち消しももたらし、ｘ方向においてはドッキング・フレーム６４及びドッキング板５２の移動をもたらさない。ｘ及びｙ方向における移動がないため、ドッキング板５２は自身の位置に実質的に留まり、かつ、実質的に回転もしない。従って、基板の正確に知られている位置及び向きは保証される。
【０１０１】
本発明の特定の実施例を上記に説明したが、本発明は説明された如く以外にも実施できることが理解されよう。このように、説明は本発明を限定することは意図されていない。本明細書にあるレベルの詳細が与えられれば、実施例の修正及び改変が可能であるとの理解と共に、本発明の構成、動作、及び、挙動が説明されている。従って、上述の詳細な説明は、いかなる形でも、本発明を限定することは意味せず、又は、そのように意図されてもいず、むしろ、本発明の範囲は従属する特許請求の範囲により定義されている。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明の実施例によるリソグラフィ装置を示す図である。
【図２】容器内部の低減された圧力により傾いたロボット・アームを持つ従来技術の挿入機器を示す図である。
【図３】ロボット・アームが容器から結合解除されている本発明による挿入機器の実施例の概略を示す図である。
【図４】本発明によるリソグラフィ装置の実施例の概略を示す図である。
【図５Ａ】ロボットが容器内部に位置決めされた本発明の実施例の概略を示す図である。
【図５Ｂ】ロボットが容器壁に装着され、ロボット・アームがロボット筐体内に柔軟に位置決めされた本発明の実施例の概略を示す図である。
【図６】入力及び出力の位置が設けられた本発明による挿入機器の概略上面図である。
【図７】図６の挿入機器において使用されているドッキング・システムの概略を示す図である。
【図８Ａ】図７のドッキング機器を取り付けるための取付け構成の概略上面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示す取付け構成の概略側面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
ＢＦ  基礎フレーム
Ｃ  目標部分
ＩＦ２  位置センサ
ＩＬ  照射システム
Ｍ１、Ｍ２  マスク位置合わせマーク
ＭＡ  マスク
ＭＴ  第１の支持構造体
Ｐ１、Ｐ２  基板位置合わせマーク
ＰＢ  投影ビーム
ＰＬ  投影システム
ＰＭ  位置決め機構
ＳＯ  放射線光源
Ｗ  基板
ＷＴ  基板テーブル
２  容器
２Ａ  変形された容器
２Ｂ  変形されていない容器
４Ａ、４Ｂ、６Ａ、６Ｂ  軸
８  ロボット
１０  ロボット・アーム
１２、３２  対象物支持パッド
１４  フレーム
１６  バネ
１８  蛇腹配列
２０  リソグラフィ装置
２２  通路
２４  筐体
２６  取付け組立体
２８  搭載パッド
３０  搭載位置
３４  支持構造体
３８  取出しパッド
４０  搭載機器
４２  挿入機器
４３  搭載ゲート
４５、４６  ドッキング要素
４８、４９  中間作業室
５０  ドッキング・システム
５２  ドッキング板
５４  ドッキング機器
５６  Ｖ字型区間
５８  直線区間
６０  キュー
６１  キュー先端
６２  基礎板
６４  ドッキング・フレーム
６６  基板位置
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図１】
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【外国語明細書】
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