(57)【要約】【課題】  電子ビーム露光装置に使用するマスクを収納する真空容器において、容器内に残留するパーティクルを容易に除去し、容器内の清浄化を容易に行うことを可能とする。【解決手段】  露光マスク収容器２０を、上蓋２２と、内部の空間を形成するように上蓋２２と結合される下蓋２１と、上蓋２２および下蓋２１の内部に形成される内部空間２６を密閉する密閉手段と、下蓋を介して内部空間と外部とをつなぐ第１及び第２の気体流通路３１及び３２と、第１の気体流通路３１に設けられ第１の差圧以上のときに外部から内部空間へ気体を流通させ逆方向に流通させない第１の逆止弁３３と、第２の気体流通路３２に設けられ第２の差圧以上のときに内部空間から外部へ気体を流通させ逆方向に流通させない第２の逆止弁３４と、パーティクル除去フィルタ３５とを備えて構成する。【選択図】      図４
2005116890.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光マスクを収納する露光マスク収容器であって、
上蓋と、
前記露光マスクを収納する内部空間を形成するように前記上蓋と結合される下蓋と、
前記上蓋および前記下蓋の内部に形成される内部空間を密閉する密閉手段と、
前記下蓋を介して、前記内部空間と外部とをつなぐ、第１及び第２の気体流通路と、
前記第１の気体流通路に設けられ、第１の差圧以上のときに外部から前記内部空間へ気体を流通させ、逆方向に流通させない第１の逆止弁と、
前記第２の気体流通路に設けられ、第２の差圧以上のときに前記内部空間から外部へ気体を流通させ、逆方向に流通させない第２の逆止弁と、
前記第１の気体流通路に設けられたパーティクル除去フィルタと、を備えることを特徴とする露光マスク収容器。
【請求項２】
前記下蓋は、前記内部空間から前記第１の気体流通路へ通じる吸気口と、前記内部空間から前記第２の気体流通路へ通じる排気口と、を異なる位置に備えることを特徴とする請求項１に記載の露光マスク収容器。
【請求項３】
前記露光マスクは、近接露光方式の電子ビーム近接露光装置用マスクであることを特徴とする請求項１または２に記載の露光マスク収容器。
【請求項４】
請求項１または２に記載の露光マスク収容器の、前記内部空間内のパーティクルを除去する収容器清浄化装置であって、
前記第１の気体流通路に接続され、該気体流通路内に気体を噴出する噴出口を備え、
前記噴出口から気体を噴出することにより、前記内部空間のパーティクルを除去する収容器清浄化装置。
【請求項５】
前記第２の気体流通路に接続され、該気体流通路から排気される気体を吸入する吸入口をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の収容器清浄化装置。
【請求項６】
前記露光マスクは、近接露光方式の電子ビーム近接露光装置用マスクであることを特徴とする請求項４又は５に記載の収容器清浄化装置。
【請求項７】
請求項１または２に記載の露光マスク収容器の、前記内部空間内の気圧を調整する収容器内気圧調整装置であって、
前記露光マスク収容器が載置されることにより密閉される接続空間と、
前記接続空間内の気圧を変化させる接続空間気圧調整機構と、
前記露光マスク収容器を係止する係止機構と、を備え、
前記第１の逆止弁の第１の差圧は１気圧以上であり、
前記第２の逆止弁の第２の差圧は十分に小さく、
前記露光マスク収容器内の前記内部空間内の気圧を大気圧から真空圧に近い状態に変化させるときは、前記接続空間内の気圧を真空状態とし、
前記露光マスク収容器内の前記内部空間内の気圧を真空圧に近い状態から大気圧に変化させるときは、前記係止機構で前記露光マスク収容器を係止した状態で、前記接続空間内の気圧を大気圧に前記第１の差圧を加えた圧力とし、
前記露光マスク収容器を当該収容器内気圧調整装置から取り外すときは、前記接続空間内の気圧を大気圧にする収容器内気圧調整装置。
【請求項８】
前記露光マスクは、近接露光方式の電子ビーム近接露光装置用マスクであることを特徴とする請求項７に記載の収容器内気圧調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光マスクを収納する露光マスク収納器に関し、特に電子ビーム露光装置で使用する露光マスクを真空状態で保持する露光マスク収納器に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の集積度は微細加工技術により規定されており、微細加工技術には一層の高性能が要求されている。特に露光技術においては、ステッパなどに用いられるフォトリソグラフィの技術的な限界が予想されており、一層の微細化を困難にしている。この限界を打ち破る技術として電子ビーム露光技術が注目されている。
【０００３】
電子ビーム露光は、真空中で行う必要があり、電子ビームを露光マスクの開口パターンを通過させることにより整形する。そのため露光マスクが不可欠である。
【０００４】
電子ビーム露光は、一般にスループットが低いという問題があった。下記特許文献１は、露光パターンと同一の開口パターンを有するステンシルマスクに、感光剤（レジスト）を塗布した試料（ウエハ）を近接して配置し、大きなサイズの電子ビームでマスクを走査することにより短時間で露光を終了する近接露光方式の電子ビーム露光技術を開示している。本発明は、電子ビーム露光装置で使用される露光マスクであれば、露光方式には限定されないが、ここでは近接露光方式の電子ビーム露光技術を例として以下説明を行う。
【０００５】
図１は、特許文献１に開示された近接露光方式の電子ビーム露光装置の基本構成を示す図である。図１に示すように、コラム２内には、電子ビーム１１５を発生する電子ビーム源１１４と、整形アパーチャ１１６と、電子ビーム１１５を平行ビームにする照射レンズ１１８とで構成される電子銃ユニット１１２、対となる主偏向器１２２、１２４を含み、電子ビームを光軸に平行走査する走査手段１２１、露光するパターンに対応する開口を有するマスク５０、及び表面にレジスト層１０１が形成された試料（半導体ウエハ）１００が設けられている。
【０００６】
マスク５０は、厚い外縁部分内の中央に開口パターンの形成された薄い膜を有しており、試料１００は表面がマスクに近接するように配置される。この状態で、マスクに垂直に電子ビームを照射すると、マスクの開口を通過した電子ビームが試料１００の表面のレジスト層１０１に照射される。走査手段１２１により電子ビーム１１５を偏向して（図のＡ、Ｂ、Ｃは３箇所に偏向されたビームを示す。）、マスク５０上の薄い膜の全面を走査すると、マスク５０の全ての開口パターンが露光されることになる。
【０００７】
なお、走査手段には、電子ビームをわずかに傾斜させるための副偏向器１５１、１５２が設けられており、マスク５０と試料１００の位置合わせと、マスクの歪みと試料の歪みによる露光位置のずれを補正するために使用される。
【０００８】
以上説明したように、近接露光方式の電子ビーム露光装置は、マスクが露光パターンと同一の開口パターンを有するので、露光するパターンを変えるたびにマスクを交換する必要がある。
これは、電子ビーム露光方式にかかわらず同様である。例えば、ブロックマスク方式では露光パターンに応じてブロックマスクを交換する必要があり、簡単な形状の開口を有するマスクの場合には、パターンに応じて変える必要はないが、常時電子ビームが照射されるのでマスクが損傷しやすく、頻繁に交換する必要がある点で変わりはない。
【０００９】
ここで、マスクは真空チャンバ内に配置されているので、マスク交換のたびに真空を解除するとスループットを低下させてしまう。また、マスクの開口は非常に微細であり、パーティクルや汚れ（コンタミネーション）などが付着すると電子ビームを遮断して露光欠陥が発生したり、これらパーティクルや汚れに電子ビームが照射されるとマスクがチャージアップしたり損傷を生じてしまう。
【００１０】
このような問題を解決するため、出願人らは特願２００２−１９７５８５において、露光マスクを真空状態で収容する露光マスク収容器と、露光マスク収容器に収容された露光マスクを真空状態で出し入れし、電子ビーム露光装置の真空チャンバとの間で入出力する、露光マスク入出力機構を提案している。
【００１１】
図２に、特願２００２−１９７５８５に開示される露光マスク収容器（マスクカセット）の構成を示す。
図示するように、マスクカセット２０は、上蓋２２と、上蓋２２との間に内部空間２６を形成するように上蓋と結合される下蓋２１と、上蓋２２と下蓋２１により形成される内部空間２６を密閉するシール部材であるＯリング２５と、露光マスク５０を上下から３点支持するために上蓋２２及び下蓋２１に設けられた、それぞれの支持部材２３、２４とを有している。内部空間２６が真空状態であれば、上蓋２２と下蓋２１とは大気圧を受けて結合され、離れることはない。
【００１２】
図３は、特願２００２−１９７５８５に開示される露光マスク入出力機構の構成と、図２のマスクカセット２０に収納された露光マスク５０を入出力する場合の動作を説明する図である。
図３の（Ａ）に示すように、露光マスク入出力機構は、マスクカセット２０が載置される筐体２３１と、マスクカセット２０を筐体２３１に載置することにより密閉される接続空間２３２とを有する。接続空間２３２内には、マスクカセット２０の載置面に位置する下蓋支持支持台２３３と、下蓋支持台２３３を支持して上下方向に移動する第１支柱２３６と、が設けられている。さらに、接続空間２３２と筐体２３１内の真空チャンバ２４０とを遮断する遮断板２３８が設けられている。筐体２３１のマスクカセット２０との接触部分にはＯリング２４２が設けられており、接続空間２３２は、マスクカセット２０を載置することにより、外部及び真空チャンバ２４０から遮断される。遮断板２３８は、上下移動可能な第２支柱２４１に支持されており、下方に移動することにより接続空間２３２と真空チャンバ２４０がつながった状態になる。遮断板２３８には、第１支柱２３６のガイド２３７が設けられており、第２支柱２４１には第１支柱２３６の駆動機構が設けられており、第１支柱２３６に支持された下蓋支持台２３３は、遮断板２３８に対して上下移動可能である。
【００１３】
接続空間２３２は、気体経路２３４を介してバルブ２３５につながっており、バルブ２３５はさらに図示していない真空源（真空装置）及び窒素ガス源（Ｎ２パージ源）に接続されており、内部を真空状態、大気圧状態及びそれ以外の気圧状態にし、その気圧状態を維持することが可能である。
【００１４】
次に図３（Ａ）〜（Ｄ）を参照して、露光マスク５０の真空チャンバとの入出力動作を説明する。図３（Ａ）に示すように、遮断板２３８により接続空間２３２と真空チャンバ２４０が遮断された状態にし、下蓋支持台２３３をマスクカセット２０の載置面に位置させる。バルブ２３５は閉じた状態にする。この状態で内部空間が真空状態に保持され、真空マスク５０を保持したマスクカセット２０を筐体２３１と下蓋支持台２３３上に載置する。この状態が図３（Ｂ）である。
【００１５】
この状態で接続空間２３２の内部を真空状態にする。これにより、マスクカセット２０は大気圧により筐体２３１に結合された状態になる。マスクカセット２０の内部空間と接続空間２３２は共に真空状態であり、圧力がかからないので、下蓋２１は上蓋２２から離れることが可能である。図３（Ｃ）のように、下蓋支持台２３３を降下させると、下蓋２１が露光マスク５０を支持したまま降下する。さらに、図３（Ｄ）のように遮断板２３８を降下させると、接続空間２３２と真空チャンバ２４０がつながった状態になり、露光マスク５０は真空チャンバ２４０内に取り込まれる。遮断板２３８は更に降下して、マスク搬送機構による露光マスク取り出しが可能となる適切な位置に位置決めされる。
【００１６】
使用の終了した露光マスク５０をマスクカセット２０に戻すときには、逆の動作を行う。マスク搬送機構が、露光マスクを下蓋２１の保持部材２４上に載せる。次に、遮断板２３８を上昇して接続空間２３２と真空チャンバ２４０を遮断状態にし、さらに下蓋支持台２３３を上昇させて、下蓋２１を上蓋２２に接触させ、露光マスクを保持部材２３と２４で固定する。そして、接続空間２３２内に１気圧の窒素ガスを徐々に導入すると、マスクカセット２０の内部空間は真空状態で、接続空間２３２内は１気圧であるので、下蓋２１は上蓋２２に接合されて離れなくなる。この状態では、マスクカセット２０は筐体２３１から取り出せる。
【００１７】
以上のような、特願２００２−１９７５８５に開示されるマスクカセットを使用することで、露光マスク５０を真空状態で保持し、露光装置に搬入するときには狭い接続空間２３２を真空状態を操作するだけでよいので、短時間でマスクを露光装置内に入出力することが可能となる。
【００１８】
また、上記マスクカセットに真空状態に保持されたマスクは、真空チャンバとの間で真空状態のまま入出力可能であり、入出力中のパーティクル付着を低減することが可能となる。
【００１９】
【特許文献１】特許第２９５１９４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、上記の接続空間にマスクカセットが載置されていないとき、接続空間は大気圧状態に開放されているので、接続空間にパーティクルが付着する場合がある。接続空間に付着したパーティクルは、露光マスクの入出力の際にマスクカセット内に入り込むことが考えられる。
【００２１】
また、電子ビーム露光装置で露光されるウエハにも、前工程や搬入時にパーティクルが付着していることがある。このようなウエハに付着したパーティクルが電子ビーム露光装置内でマスクに移り、これが露光マスク収納の際に露光マスクとともにマスクカセット内に入り込むことが考えられる。
【００２２】
このようにマスクカセット内にパーティクルが入り込むと、これらパーティクルがいずれ露光マスクにも付着し、上記不都合を生じることが考えられる。したがってマスクカセットは、定期的にその内部のパーティクルを除去して清浄化する必要がある。
【００２３】
従来、このようなマスクカセットを清浄化するためには、上記の下蓋と上蓋とを分離し、それぞれを洗浄した後、再度下蓋と上蓋とを組み合わせる必要があり、清浄化作業には非常に労力がかかっていた。
【００２４】
上記事情を鑑みて、本発明は電子ビーム露光装置に使用するマスクを収納する真空容器において、容器内に残留するパーティクルを容易に除去し、容器内の清浄化を容易に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記目的を実現するため、本発明では露光マスクを真空状態で収容する露光マスク収容器に、外部から収容器内部へ気体を流通させる第１の気体流通路と、収容器内部から外部へ気体を流通させる第２の気体流通路とを別個に設け、第１の気体流通路に気体を噴出させつつ第２の気体流通路から気体を排気させて、収容器内部に気体の流れを作り、収容器内部のパーティクルを除去することとした。
【００２６】
すなわち、本発明の露光マスク収容器は、上蓋と、内部の空間を形成するように上蓋と結合される下蓋と、上蓋および下蓋の内部に形成される内部空間を密閉する密閉手段と、下蓋を介して内部空間と外部とをつなぐ第１及び第２の気体流通路と、第１の気体流通路に設けられ第１の差圧以上のときに外部から内部空間へ気体を流通させ逆方向に流通させない第１の逆止弁と、第２の気体流通路に設けられ第２の差圧以上のときに内部空間から外部へ気体を流通させ逆方向に流通させない第２の逆止弁と、第１の気体流通路に設けられたパーティクル除去フィルタとを備える。
【００２７】
また、このような露光マスク収容器の内部空間内のパーティクルを除去する収容器清浄化装置は、第１の気体流通路に接続されこの気体流通路内に気体を噴出する噴出口を備え、この噴出口から気体を噴出することにより、露光マスク収容器の内部空間のパーティクルを除去する。
【００２８】
第１の気体流通路を介して気体が露光マスク収容器の内部空間内に進入させながら、進入した気体が第２の気体流通路を介して外部に排気されて、露光マスク収容器の内部空間内に気体の流れを作ることにより内部空間内のパーティクルを除去するように、内部空間から第１の気体流通路へ通じる吸気口と、内部空間から第２の気体流通路へ通じる排気口とは、異なる位置に設けられることが好適である。
【００２９】
なお、このような露光マスク収容器に収容された露光マスク収容器の内部空間内の気圧を調整する場合には、露光マスク収容器が載置されることにより密閉される接続空間と、接続空間内の気圧を変化させる接続空間気圧調整機構と、露光マスク収容器を係止する係止機構と、を備え、第１の逆止弁の第１の差圧は１気圧以上とし、第２の逆止弁の第２の差圧は十分に小さくした収容器内気圧調整装置を使用する。
【００３０】
露光マスク収容器内の内部空間内の気圧を大気圧から真空圧に近い状態に変化させるときは、接続空間内の気圧を真空状態とすれば、第２の逆止弁を介して内部空間の気体が排気され、内部空間の気圧は第２の差圧程度になる。
内部空間内の気圧を真空圧に近い状態から大気圧に変化させるときは、係止機構で前記露光マスク収容器を係止した状態で、接続空間内の気圧を大気圧に前記第１の差圧を加えた圧力とする。これにより内部空間は大気圧状態になる。
【００３１】
なお、接続空間内の気圧を大気圧に第１の差圧を加えた圧力（すなわち２気圧以上）にしても、露光マスク収容器は係止機構により係止されているので、収容器内気圧調整装置から外れることはない。また、露光マスク収容器を収容器内気圧調整装置から取り外すときには、接続空間内の気圧を大気圧にする。
【００３２】
既に説明したように、本発明は真空中で使用される露光マスクであればどのようなものにも適用できるが、特に近接露光方式の電子ビーム近接露光装置用マスクを収容するのに適している。
【発明の効果】
【００３３】
このように、露光マスク収容器に第１及び第２の気体流通路を設け、第１の気体流通路を介して露光マスク収容器の内部空間内に気体を進入させながら、第２の気体流通路を介して外部に排気させることにより、露光マスク収容器内に気体の流れを生じさせて、残留するパーティクルを舞上げて、気体の流れに乗せて外部に排出することが可能となる。
【００３４】
その一方で、第１の気体流通路にはパーティクル除去フィルタを設けてあるので、第１の気体流通路から気体を進入させる際に、新たなパーティクルを露光マスク収容器内に吸い込むことを防止することができる。
以上により、露光マスク収容器内に残留するパーティクルを容易に除去し、容器内の清浄化を容易に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る露光マスク収容器について説明を行う。なお、本発明は真空中で使用される露光マスクであればどのようなものにも適用可能であるが、特に近接露光方式の電子ビーム近接露光装置用マスクを収容するのに適している。
【００３６】
図４は、本発明の第１実施例に係る露光マスク収容器（マスクカセット）の構成図である。
図示するように、マスクカセット２０は、上蓋２２と、上蓋２２との間に内部空間２６を形成するように上蓋と結合される下蓋２１と、上蓋２２と下蓋２１により形成される内部空間２６を密閉するシール部材であるＯリング２５と、露光マスク５０を上下から３点支持するために上蓋２２及び下蓋２１に設けられた、それぞれの支持部材２３、２４とを有している。
【００３７】
さらに、本発明に係るマスクカセット２０は、下蓋２１に、内部空間と外部とをつなぐ第１及び第２の気体流通路３１及び３２と、第１の気体流通路３１に設けられる第１の逆止弁３３と、第２の気体流通路３２に設けられる第２の逆止弁３４とを備える。
第１の逆止弁３３は、第１の差圧Ｖ１以上のときに外部から前記内部空間へ気体を流通させ、逆方向に流通させない構造を有する逆止弁であり、第２の逆止弁３４は、第２の差圧Ｖ２以上のときに内部空間から外部へ気体を流通させ、逆方向に流通させない構造を備える逆止弁である。
【００３８】
第１の気体流通路３１は、外側吸気口３６を介して外部へと通じており、内側吸気口３７を介して前記内部空間へと通じている。第２の気体流通路３２は、外側排気口３８を介して外部へと通じており、内側排気口３９を介して前記内部空間へと通じている。
【００３９】
また、第１の気体流通路にはパーティクル除去フィルタ３５が設けられている。パーティクル除去フィルタ３５は、焼結した金属不織布を使用したメタルフィルタや、フッ素繊維を使用したメンブレンフィルタなどの低圧損のフィルタを使用することが好適である。このようなフィルタを使用することにより０．１μｍ程度のパーティクルまで除去することが可能である。
【００４０】
図５は、本発明の実施例に係る収容器清浄化装置の構成図である。
図示するように、収容器清浄化装置５０は、マスクカセット２０が載置される筐体５１と、第１の気体流通路３１の外側吸気口３６に接続され第１の気体流通路３１内に気体を噴出する噴出口５２と、第２の気体流通路３２の外側排気口３８に接続され第２の気体流通路３２から排気される気体を吸入する吸入口５３とを備える。
【００４１】
噴出口５２は、筐体５１内に設けられた気体経路５４を介して、図示しない窒素ガス源に通じており、この窒素ガス源から生じる窒素ガスを第１の気体流通路３１の外側吸気口３６へと噴出する。一方、吸入口５３は、筐体５１内に設けられた気体経路５５を介して、図示しない真空源に通じており、第２の気体流通路３２の外側排気口３８から排気される気体を吸入して、真空源へと排気する。噴出口５２の周りには、噴出口５２と外側吸気口３６との接続部の気密性を保持するためのＯリング５６が設けられており、同様に、吸入口５３の周りには、吸入口５３と外側排気口３８との接続部の気密性を保持するためのＯリング５７が設けられている。
【００４２】
図示するように、マスクカセット２０が筐体５１上に載置されて、第１の気体流通路３１の外側吸気口３６が噴出口５２に接続され、第２の気体流通路３２の外側排気３８が吸入口５３に接続された状態で、気体経路５４を介して噴出口５２から高圧の窒素ガスを噴出すると、噴出した窒素ガスが、第１の逆止弁の第１の差圧Ｖ１に打ち勝って内側吸気口３７から、内部空間２６内に噴出される。
その際に、噴出する窒素ガスは、パーティクル除去フィルタ３５を経由するので、内部空間２６内に新たにパーティクルを持ち込むことはない。
【００４３】
内側吸気口３７から内部空間２６内に進入した気体は、内側排気口３９から外部へと排気されるが、図示するとおり内側吸気口３７と内側排気口３９とは、異なる位置に（距離を隔てて）設けられているため、両者間を吸排気する気体は、内部空間２６内に流れを生じている。この気体の流れによって、内部空間２６内に残留するパーティクルが舞上げられて、内側排気口３９へと流れる気体の流れに乗って、内側排気口３９から内部空間２６の外へと排出される。
【００４４】
パーティクルの除去を終了する際には、噴出口５２から噴出する窒素ガスの供給を、バルブ等の手段（図示せず）により停止する。吸入口５３は真空源へと通じているので、内部空間２６の圧力は第２の逆止弁３４の第２の差圧Ｖ２程度にまで低下する。
【００４５】
なお、収容器清浄化装置５０の筐体５１には、収容器清浄化装置５０により第１の気体流通路３１の外側吸気口３６へ気圧をかけても、収容器清浄化装置５０からウエハカセット２０が外れないように、ウエハカセット２０を係止するための係止機構５８を備えている。
【００４６】
本発明の露光マスク収容器は、露光マスクを収容した状態で搬送されるが、すべての装置において露光マスクが真空状態で取り扱われるとは限らない。そのため、露光マスク収容器の内部が真空状態か大気圧状態か分かることが、すなわち露光マスク収容器の内部の気圧状態が分かることが取り扱いの上で重要である。そのため、露光マスク収容器は、内部空間が減圧状態であることを示す内部圧力モニターを備えることが望ましい。
【００４７】
図６の（Ａ）は、本発明の第２実施例のマスクカセットの構成を示す図である。第２実施例のマスクカセットは、第１実施例のマスクカセットに内部空間が減圧状態であることを示す内部圧力モニターを設けたものである。図６の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、内部圧力モニターは、上蓋２２と内部空間２６の間に、気体経路６４と、その内部にばね６３で付勢されたシリンダー６１とを有する。気体経路６４は、シリンダー６１が内部を摺動可能で、ばね６３を保持可能な形状をしており、気体経路６４とシリンダー６１の摺動部分にＯリング６４が設けられ、マスクカセットの外部と内部空間の間で気体が流通することがないように構成されている。図６（Ｂ）に示すように、内部空間２６が真空状態のときには、シリンダー６１の上面が大気圧に押されてばね６３が圧縮された状態になり、シリンダー６１の上面が低くなる。これに対して、図６（Ｃ）に示すように、内部空間２６が大気圧状態のときには、気圧差がないのでシリンダー６１にはばね６３の力のみが加わり、シリンダー６１の上面が高くなる。したがって、シリンダー６１の上面の位置を見れば、マスクカセット内の気圧状態が分かる。
【００４８】
図７の（Ａ）は、本発明の第３実施例のマスクカセットと、その表面の電位を検出する検出器の構成を示す図である。第３実施例のマスクカセットは、第１実施例のマスクカセットの上蓋２２に、図７の（Ｂ）に示すように、マスクカセットの内部空間の気圧に応じて表面位置が大きく変化する変位機構６７を設けたものである。変位機構６７は、例えば、変位はするが内部は外部と遮断されているベローズなどの機構で実現できる。
【００４９】
図７の（Ａ）に示すように、所定の位置に配置されるマスクカセットの変位機構６７の変位する表面部分の高さ位置を検出する光学式距離測定器６５を設けておき、その測定結果からマスクカセットの内部空間の気圧を求める。変位機構６７により内部空間の気圧に応じて表面位置が大きく変化するので、マスクカセット毎に高さ位置に多少の誤差があっても、内部空間が真空状態か大気圧状態下は十分に判定可能である。
【００５０】
さらに、内部が真空状態でない各種の装置で露光マスクを処理する場合もあり、そのような装置の間の搬送にマスクカセットを使用する必要がある。そのため、露光マスクを保持したマスクカセットの内部空間を大気圧状態にした上で搬送できることが必要である。
【００５１】
図８の（Ａ）は、本発明の第４実施例のマスクカセットの構成を示す図である。第４実施例のマスクカセットは、第１実施例のマスクカセットにロック機構を設けたものである。このロック機構により、内部空間が大気圧状態のマスクカセットを大気中で搬送するときにも上蓋２２と下蓋２１の結合状態が解除されないようにロックされる。図８（Ｂ）と（Ｃ）に示すように、ロック機構は、下蓋２１と上蓋２２にシリンダー７１の先端が嵌る穴とを有する。気体経路７３は、下面の吸気口につながっている。気体経路７３は、シリンダー７１が内部を摺動可能で、バネ７２を保持可能な形状をしている。気体経路７３とシリンダー７１の摺動部分にＯリング７４が設けられており、気体経路７３は、吸気口につながる第１部分と、それ以外の第２部分に分けられ、２つの部分の間で気体が流通することがないように構成されている。第２部分は上蓋２２と下蓋２１の隙間を通してマスクカセットの内部空間につながっている。
【００５２】
図８の（Ｂ）に示すように、吸気口に大気圧が印加されているときには、内部空間も大気圧状態であるため、シリンダー７１にはばね７２の力のみが印加され、シリンダー７１の先端が上蓋２２の穴に入るので、上蓋２２と下蓋２１は結合状態を維持する。図８の（Ｃ）に示すように、吸気口に真空圧が印加されているときには、内部空間が大気圧状態であるため、シリンダー７１には気圧差による大きな力が印加されてばね７２を圧縮するので、シリンダー７１の先端は下蓋２１内にあり、上蓋２２と下蓋２１は外すことができる。
【００５３】
なお、マスクカセットの内部空間が真空の時には、吸気口を真空引きしてもロックは解除できないので、マスクカセットの内部空間を真空状態で使用する場合には、別途ロック解除機構を設ける必要がある。
【００５４】
ロック機構は機械的な機構でも実現できる、図９は、本発明の第５実施例の機械的な機構によるロック機構を有するマスクカセットの構造を示す断面図である。下蓋２１の外周の一部には第１のつば７５が設けられており、上蓋２２の下面には保持部材７８で保持された回転リング７６が設けられている。回転リング７６の内周の一部には、第２のつば７７が設けられている。回転リング７６を回転すると、第１のつば７５と第２のつば７７が重なる状態とまったく重ならない状態を取りうる。回転リング７６は、第１のつば７５と第２のつば７７が重なる状態になるように、ばね（図示せず）で付勢されており、上蓋２２と下蓋２１を結合した状態では第１のつばと第２のつばが重なり、ロックされた状態になる。
【００５５】
このロック状態を解除するには、回転リング７６をつばが重ならない状態に回転した上で、上蓋２２と下蓋２１を引き離す。したがって、図８のようなロック機構を有するマスクカセットを使用する場合には、露光マスク入出力機構の接続空間に回転リング７６を回転させる機構を設ける。
【００５６】
本発明のマスクカセットの第１及び第２の気体流通路３１及び３２は、マスクカセット２０内に露光マスク５０を保持した状態で、内部空間２６を真空状態から大気圧状態に、または大気圧状態から真空状態に調整させる用途にも使用することができる。図１０に、このような収容器の内部気圧を調整する装置を示す。
【００５７】
図１０は、本発明の実施例に係る収容器内気圧調整装置の構成図であり、図４に示すマスクカセット２０を載置した状態を示している。
収容器内気圧調整装置８０は、筐体８１と、マスクカセット２０を筐体８１に載置することにより密閉される接続空間８２とを有しており、筐体８１のマスクカセット２０との接触部分にはＯリング８９が設けられている。また、接続空間８２内には、マスクカセット２０の載置面に位置する下蓋支持支持台８３が設けられている。下蓋支持支持台８３は、下蓋２２に設けられた外側吸気口３６及び外側排気口３８を閉鎖することがないように、外側吸気口３６及び外側排気口３８を避けて設けられている。
【００５８】
接続空間８２は、気体経路８４を介してバルブ８６につながっており、バルブ８６はさらに図示していない窒素ガス源（Ｎ２パージ源）に接続されている。接続空間８２はまた、気体経路８５を介してバルブ８７につながっており、バルブ８７はさらに図示していない真空源（真空装置）または排気ポンプに接続されている。そして接続空間８２内部を真空状態、大気圧状態及びそれ以外の気圧状態にし、その気圧状態を維持することが可能である。
【００５９】
マスクカセット２０を収容器内気圧調整装置８０に載置した状態で内部空間を真空状態からマスクカセット２０内の大気圧状態に変化させるときには、バルブ８６と気体経路８４とを介して窒素ガスを送り込み、接続空間８２内部の気圧を大気圧に第１の差圧Ｖ１を加えた圧力とすることで、マスクカセット２０の内部空間２６の圧力が大気圧状態となる。このとき窒素ガスは、パーティクル除去フィルタ８５を通して注入されるので、内部空間にパーティクルが進入することを防ぐことが可能である。なお、内部空間が真空のマスクカセットを大気中で搬送するには、第１の逆止弁３３を通して内部空間に空気が流れ込まないように、第１の逆止弁３３の第２の差圧Ｖ１を１気圧以上とする必要がある。
【００６０】
マスクカセット２０の内部空間２６の気圧を真空状態と大気圧の間で変化できるようにするには、上記のように第１の逆止弁３３の第１の差圧Ｖ１は１気圧以上とし、第２の逆止弁３４の第２の差圧Ｖ２は十分に小さく、例えば０．５気圧〜０．１気圧程度にする。そしてこのような構成のマスクカセットの内部空間内の気圧を調整する場合には、図１０に示すように、露光マスク入出力機構にマスクカセットを係止する係止機構８８を設けた装置を使用する。内部空間内の気圧を大気圧から真空圧に近い状態に変化させるときには、接続空間内の気圧を真空状態とすれば、第２の逆止弁３４を介して内部空間内の気体が排気され、内部空間の気圧は第２の差圧Ｖ２程度になる。内部空間内の気圧を真空圧に近い状態から大気圧に変化させるときには、係止機構８８で露光マスク収容器を係止した状態で、接続空間内の気圧を大気圧に第１の差圧Ｖ１を加えた圧力とする。これにより内部空間は大気圧状態になる。なお、接続空間内の気圧を大気圧に第１の差圧を加えた圧力（２気圧以上）にしても、マスクカセットは係止機構により係止されているので収容器内気圧調整装置から外れることはない。また、マスクカセットを露光マスク入出力機構から取り外すときには、接続空間内の気圧を大気圧にする。
【００６１】
図１１は、複数個の専用の装置９０−１、９０−２、…、９０−Ｎを設け窒素ガス（Ｎ2）原９２と真空源を共通にして、制御部９３で全体の制御を行うマスクカセットのストッカの構成を示す図である。参照番号９４が接続空間を構成する部材であり、ここでは下蓋支持台は図示を省略しているが、図１０の収容器内気圧調整装置の構成が利用可能である。各専用装置の部材９４には、パージする窒素ガスを導入する経路と、接続空間を真空にするための経路が別々に設けられている。窒素ガスを導入する経路は、制御器９９で制御されるバルブ９８を介して窒素ガス（Ｎ2）源９２に接続されている。真空にするための経路は、制御器９６で制御されるバルブ９５を介して真空源９１に接続され、途中に圧力センサ９７が設けられている。
【００６２】
マスクカセット内の気圧を変化させる場合には、マスクカセットが載置されると窒素ガスをパージして接続空間を清掃した後、マスクカセットの内部が真空状態であれば接続空間を真空状態にし、マスクカセットの内部が大気圧状態であれば接続空間を大気圧状態にし、下蓋を開く。そして、真空状態にするのであればバルブ９５を開き、大気圧状態にするのであればバルブ９８を開く。
【００６３】
マスクカセット内を大気圧状態に保持するのであれば特に問題はないが、マスクカセット内を真空状態に保持する場合、一旦真空状態にしてもマスクカセット表面などからガスが蒸発したり、真空シールの若干の漏れなどのために、内部空間の真空状態が劣化する。そこで、マスクカセット内を真空状態に保持する場合には、下蓋を開けた状態にして、圧力センサ９７で常時真空状態を監視し、劣化した時にはバル９５を開いて真空状態を改善する。マスクカセットを使用する場合には、下蓋を閉じた後接続空間に窒素ガスを導入して大気圧状態としてから取り外す。
【００６４】
既に説明したように、本発明は真空中で使用される露光マスクであればどのようなものにも適用できるが、特に近接露光方式の電子ビーム近接露光装置用マスクを収容するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】電子ビーム近接露光装置の基本構成図である。
【図２】従来のマスクカセットの構成図である。
【図３】図３のマスクカセットから露光マスクを入出力する入出力機構の構成図である。
【図４】本発明の第１実施例に係る露光マスク収容器の構成図である。
【図５】本発明の実施例に係る収容器清浄化装置の構成図である。
【図６】本発明の第２実施例に係る露光マスク収容器の構成図である。
【図７】本発明の第３実施例に係る露光マスク収容器の構成図である。
【図８】本発明の第４実施例に係る露光マスク収容器の構成図である。
【図９】本発明の第５実施例に係る露光マスク収容器の構成図である。
【図１０】本発明の実施例に係る収容器内気圧調整装置の構成図である。
【図１１】本発明の実施例のマスクカセットを取り扱うストッカの構成図である。
【符号の説明】
【００６６】
２０…マスクカセット
２１…下蓋
２２…上蓋
２３、２４…支持部材
３１、３２…第１、第２の気体流通路
３３…第１、第２逆止弁
３５…パーティクル除去フィルタ
５０…マスク
【図１】
2005116890.tif 000003
【図２】
2005116890.tif 000004
【図３】
2005116890.tif 000005
【図４】
2005116890.tif 000006
【図５】
2005116890.tif 000007
【図６】
2005116890.tif 000008
【図７】
2005116890.tif 000009
【図８】
2005116890.tif 000010
【図９】
2005116890.tif 000011
【図１０】
2005116890.tif 000012
【図１１】
2005116890.tif 000013