(57)【要約】      （修正有）【課題】ウエハーカセット又は基板が搬入された状態で、ロードロック室内の減圧又は雰囲気を迅速に置換できる技術を提供すること。【解決手段】ロードロック室３の容積を規定する部材の一部を構成する可動部材の上部壁１４、下部壁１５と当該可動部材を駆動する駆動機構を備える。駆動機構は、ロードロック室３への物体６の搬入の後かつロードロック室３からの物体６の搬出の前に、可動部材１４、１５を駆動してロードロック室３の容積を変化させる。【選択図】図１
2007142337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動部材を含み、かつロードロック室の容積を規定する規定部材と、
前記可動部材を駆動する駆動機構とを備え、
前記駆動機構は、前記ロードロック室への物体の搬入の後かつ前記ロードロック室からの前記物体の搬出の前に、前記可動部材を駆動して前記容積を変化させる、
ことを特徴とするロードロック装置。
【請求項２】
前記可動部材は、前記駆動機構により、
前記ロードロック室への前記物体の搬入時及び前記ロードロック室からの前記物体の搬出時には、前記容積が第１の容積となり、かつ前記物体の搬送のためのスペースが確保された第１の位置にあり、
前記ロードロック室への前記物体の搬入の後かつ前記ロードロック室からの前記物体の搬出の前に、前記容積が前記第１の容積よりも小さい第２容積となる、前記第１の位置とは異なる第２の位置にある、
ことを特徴とする請求項１に記載のロードロック装置。
【請求項３】
前記規定部材は、
前記ロードロック室を処理室に連通させる第１の開口部と、
前記第１の開口部とは異なる第２の開口部とを有し、
前記ロードロック装置は、
前記第１の開口部に設けられた第１のゲートバルブと、
前記第２の開口部に設けられた第２のゲートバルブと、
前記ロードロック室を減圧するポンプとを更に備え、
前記駆動機構は、前記第２ゲートバルブを通して前記物体が前記ロードロック室内に搬入された後、前記第２ゲートバルブが閉じられる前に、前記容積を減少させ、
前記ポンプは、前記容積が減少し、かつ前記第２ゲートバルブが閉じられた後に前記ロードロック室を減圧する、
ことを特徴とする特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロードロック装置。
【請求項４】
前記駆動機構は、前記ポンプによって前記ロードロック室が減圧された後に前記容積を増大させることを特徴とする請求項３に記載のロードロック装置。
【請求項５】
前記規定部材は、
前記ロードロック室を処理室に連通させる第１の開口部と、
前記第１の開口部とは異なる第２の開口部とを有し、
前記ロードロック装置は、
前記第１の開口部に設けられた第１のゲートバルブと、
前記第２の開口部に設けられた第２のゲートバルブと、
前記ロードロック室に接続されたリリーフ弁と、
前記ロードロック室を減圧するポンプとを更に備え、
前記駆動機構は、前記第２ゲートバルブを通して前記物体が前記ロードロック室内に搬入された後に前記容積を減少させ、
前記ポンプは、前記容積が減少し、かつ前記第２ゲートバルブが閉じられた後に前記ロードロック室を減圧する、
ことを特徴とする特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロードロック装置。
【請求項６】
前記駆動機構は、前記第２ゲートバルブを通して前記物体が前記ロードロック室内に搬入され、かつ前記第２ゲートバルブが閉じられた後に前記容積を減少させ、
前記容積の減少に応じて前記リリーフ弁を通して前記ロードロック室内の気体が排気されることを特徴とする請求項５に記載のロードロック装置。
【請求項７】
前記駆動機構は、前記処理室内の圧力に前記ロードロック室内の圧力が実質的に一致するように前記容積を変更することを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載のロードロック装置。
【請求項８】
前記可動部材は、前記ロードロック室を構成する複数の壁の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のロードロック装置。
【請求項９】
前記ロードロック装置は、前記ロードロック室内で前記物体を支持する支持部材を更に備え、前記支持部材は、前記可動部材から独立して支持されていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のロードロック装置。
【請求項１０】
前記支持部材は、前記可動部材に設けられた開口部を貫通し、かつ前記可動部材の開口部がシールされていることを特徴とする請求項９に記載のロードロック装置。
【請求項１１】
前記可動部材と、前記規定部材を構成する非可動部材とがシール機構によってシールされていることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載のロードロック装置。
【請求項１２】
前記シール機構は、ベローズを含むことを特徴とする請求項１１に記載のロードロック装置。
【請求項１３】
前記シール機構は、磁性流体シールを含むことを特徴とする請求項１１に記載のロードロック装置。
【請求項１４】
デバイス製造装置であって、
請求項１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のロードロック装置と、
前記ロードロック装置に接続され、かつ前記ロードロック装置から搬送された物体を処理する処理装置と、
を備えることを特徴とするデバイス製造装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載のデバイス製造装置によって物体を処理するステップを含むことを特徴とするデバイス製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロードロック装置、当該ロードロック装置を含むデバイス製造装置、及び当該デバイス製造装置によってデバイスを製造するデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体デバイスは、ウェハに対して種々の処理を施すことによって製造される。各々の処理に使用される処理室は、その処理に適した環境を形成する。
【０００３】
半導体ウェハや液晶表示基板等の基板に回路パターンなどの微細パターンを転写する露光装置においては、転写パターンの微細化とスループットの向上が求められている。転写パターンの微細化のために、露光装置では、露光光の波長を短波長化しなければならない。露光光源は、３６５ｎｍのｉ線光源から２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザー光源、１９３ｎｍのＡｒＦエキシマレーザー光源に移行しつつある。また、更に短波長の光源である１５７ｎｍのＦ２エキシマレーザー光源、ＥＵＶ光源の開発がなされている。
【０００４】
ＡｒＦエキシマレーザー光、Ｆ２エキシマレーザー光、ＥＵＶ光は、大気中での減衰が激しいため、露光装置の露光ユニットは露光チャンバー内に収納される。露光チャンバーは、レーザー光の減衰の少ない減圧空間、又はＮ２、Ｈｅ等の不活性ガスでパージされたパージ空間を形成する。
【０００５】
減圧空間又はパージ空間を形成する露光チャンバーには、ウェハやレチクルの搬出入の効率化のためにロードロック室が連結される。外部空間から露光チャンバーへのウェハやレチクルの搬入及び露光チャンバーから外部空間へのウェハやレチクルの搬出は、ロードロック室を介してなされる。
【０００６】
外部空間から露光チャンバーにウェハやレチクルを搬入する際は、まず、ロードロック室にウェハやレチクルを搬入し、その後、ロードロック室内をゲートバルブによって外部空間から遮断する。次いで、ロードロック室内を減圧し、又は不活性ガスでパージする。その後、ロードロック室と露光チャンバーとの間のゲートバルブを開いて、ロードロック室から露光チャンバーにウェハやレチクルを搬入する。一方、露光チャンバーからウェハやレチクルを搬出する際は、まず、露光チャンバーからロードロック室にウェハやレチクルを搬出し、その後、ロードロック室内をゲートバルブによって露光チャンバーから遮断する。次いで、ロードロック室と外部空間との間のゲートバルブを開いてロードロック室を大気開放し、そのゲートバルブを通してウェハやレチクルを外部空間に搬出する。
【０００７】
特許文献１には、ロードロック室を密閉するための蓋として、スペーサを備えない蓋とスペーサを備えた蓋とを準備し、いずれの蓋を使用するかによってロードロック室内の容積を変更することが開示されている。更に、特許文献１には、種々の容積を有するスペーサを用意しておいて、使用すべきスペーサを変更することが開示されている。
【特許文献１】特開２００３−８６６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された構成は、連結状態でロードロック室に搬入されるウェハーカセットの連結数に応じてスペーサによってロードロック室の容積を変更するものである。したがって、特許文献１には、ロードロック室内にウェハーカセット又は基板が搬入された状態でロードロック室内の容積を変更しようとする思想は開示も示唆もされていない。
【０００９】
本発明は、上記の課題認識を基礎としてなされたものであり、例えば、ロードロック室内の雰囲気を迅速に置換できる新規な技術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】
【００１０】
本発明の第１の側面は、ロードロック室に係り、前記ロードロック室は、可動部材を含み、かつロードロック室の容積を規定する規定部材と、前記可動部材を駆動する駆動機構とを備える。前記駆動機構は、前記ロードロック室への物体の搬入の後かつ前記ロードロック室からの前記物体の搬出の前に、前記可動部材を駆動して前記容積を変化させる。
【００１１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記可動部材は、例えば、前記駆動機構により、（ａ）前記ロードロック室への前記物体の搬入時及び前記ロードロック室からの前記物体の搬出時には、前記容積が第１の容積となり、かつ前記物体の搬送のためのスペースが確保された第１の位置にあり、（ｂ）前記ロードロック室への前記物体の搬入の後かつ前記ロードロック室からの前記物体の搬出の前に、前記容積が前記第１の容積よりも小さい第２容積となる、前記第１の位置とは異なる第２の位置にある。
【００１２】
本発明の好適な実施形態によれば、前記規定部材は、例えば、前記ロードロック室を処理室に連通させる第１の開口部と、前記第１の開口部とは異なる第２の開口部とを有することができ、前記ロードロック装置は、前記第１の開口部に設けられた第１のゲートバルブと、前記第２の開口部に設けられた第２のゲートバルブと、前記ロードロック室を減圧するポンプとを更に備えることができる。前記駆動機構は、例えば、前記第２ゲートバルブを通して前記物体が前記ロードロック室内に搬入された後、前記第２ゲートバルブが閉じられる前に、前記容積を減少させ、前記ポンプは、例えば、前記容積が減少し、かつ前記第２ゲートバルブが閉じられた後に前記ロードロック室を減圧する。
【００１３】
本発明の好適な実施形態によれば、前記駆動機構は、前記ポンプによって前記ロードロック室が減圧された後に前記容積を増大させることができる。
【００１４】
本発明の好適な実施形態によれば、前記規定部材は、前記ロードロック室を処理室に連通させる第１の開口部と、前記第１の開口部とは異なる第２の開口部とを有することができ、前記ロードロック装置は、前記第１の開口部に設けられた第１のゲートバルブと、前記第２の開口部に設けられた第２のゲートバルブと、前記ロードロック室に接続されたリリーフ弁と、前記ロードロック室を減圧するポンプとを更に備えることができ、前記駆動機構は、例えば、前記第２ゲートバルブを通して前記物体が前記ロードロック室内に搬入された後に前記容積を減少させ、前記ポンプは、例えば、前記容積が減少し、かつ前記第２ゲートバルブが閉じられた後に前記ロードロック室を減圧する。
【００１５】
本発明の好適な実施形態によれば、前記駆動機構は、例えば、前記第２ゲートバルブを通して前記物体が前記ロードロック室内に搬入され、かつ前記第２ゲートバルブが閉じられた後に前記容積を減少させることができる。ここで、前記容積の減少に応じて前記リリーフ弁を通して前記ロードロック室内の気体が排気される。
【００１６】
本発明の好適な実施形態によれば、前記駆動機構は、前記処理室内の圧力に前記ロードロック室内の圧力が実質的に一致するように前記容積を変更することができる。
【００１７】
本発明の好適な実施形態によれば、前記可動部材は、前記ロードロック室を構成する複数の壁の少なくとも１つを含むことができる。
【００１８】
本発明の好適な実施形態によれば、前記ロードロック装置は、前記ロードロック室内で前記物体を支持する支持部材を更に備えることができる。前記支持部材は、前記可動部材から独立して支持されうる。
【００１９】
本発明の好適な実施形態によれば、前記支持部材は、例えば、前記可動部材に設けられた開口部を貫通し、かつ前記可動部材の開口部がシールされている。
【００２０】
本発明の好適な実施形態によれば、例えば、前記可動部材と、前記規定部材を構成する非可動部材とがシール機構によってシールされている。
【００２１】
本発明の好適な実施形態によれば、前記シール機構は、ベローズ、又は、磁性流体シールを含みうる。
【００２２】
本発明の第２の側面は、デバイス製造装置に係り、該装置は、上記のロードロック装置と、前記ロードロック装置に接続され、かつ前記ロードロック装置から搬送された物体を処理する処理装置とを備える。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、例えば、ロードロック室内の雰囲気を迅速に置換できる新規な技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２５】
図１は、本発明の第１実施形態のロードロック装置及びそれを含むデバイス製造装置の概略的な側面図である。図２（ａ）は、図１に示すロードロック室３のＡ−Ａ断面図である。図２（ｂ）は、図１に示すロードロック室３のＢ−Ｂ断面図である。本発明の第１実施形態のデバイス製造装置は、例えば、半導体露光装置等のような半導体製造装置に適用されるほか、例えば、マイクロマシンを製造する装置等のような製造装置にも適用されうる。
【００２６】
デバイス製造装置は、チャンバーとして、処理室１、搬送室２及びロードロック室３を含みうるが、搬送室２は必須ではない。処理室１内では、そこに搬入される基板６が処理される。この処理には、例えば、露光処理、エッチング処理、成膜処理（例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ等）、熱処理等が含まれうる。処理室１は、基板１を処理するためのユニット（例えば、露光ユニット、プラズマ発生ユニット、熱制御ユニット等）が配置されうる。処理室１内は、例えば、Ｎ２ガス等の不活性ガス雰囲気に維持され、大気圧よりも低い圧力に維持されうる。
【００２７】
搬送室２内は、例えば、大気圧の空気雰囲気に維持されうる。搬送室２内には、搬送装置１３が配置される。搬送装置１３は、ロードロック室３への基板６の供給、及び、ロードロック室３からの基板６の回収を行うように構成される。
【００２８】
処理室１と搬送室２とは、ロードロック室３を介して連結されている。ロードロック室３及び処理室１は、第１開口部２２を通して連通可能に構成され、第１開口部２２は、第１ゲートバルブ４によって開閉される。すなわち、第１ゲートバルブ４を開くことによってロードロック室３と処理室１とが連通し、第１ゲートバルブ４を閉じることによってロードロック室３と処理室１とが空間的に分離される。
【００２９】
ロードロック室３及び搬送室２は、第２開口部２３を通して連通可能に構成され、第２開口部２３は、第２ゲートバルブ５によって開閉される。すなわち、第２ゲートバルブ５を開くことによってロードロック室３と搬送室２とが連通し、第２ゲートバルブ５を閉じることによってロードロック室３と搬送室２とが空間的に分離される。
【００３０】
第１ゲートバルブ４及び第２ゲートバルブ５を閉じることによって、ロードロック室３が密閉状態になる。
【００３１】
ロードロック室３内には、基板支持部（例えば、複数の支持ピン）１２が配置されていて、搬送室２から処理室１内に搬送すべき基板６、及び、処理室１から搬送室２に搬送すべき基板６が基板支持部１２上に一時的に載置される。
【００３２】
ロードロック室３は、処理室１と搬送室２との間の２つの側面は、対向する２つの側壁２８によって規定され、上面は上部壁１４によって規定され、下面は下部壁１５によって規定される。ロードロック室３の処理室１側の側面は、処理室１の側壁によって規定され、ロードロック室３の搬送室２側の側面は、搬送室２の側壁によって規定される。
【００３３】
ロードロック室３が密閉された状態でロードロック室３内の容積の変更を可能にするように、この実施形態では、上部壁１４及び下部壁１５が移動可能に構成されている。上部壁１４及び下部壁１５は、それぞれ駆動機構によって駆動される。なお、上部壁１４及び下部壁１５の一方のみを駆動機構によって駆動可能に構成してもよいし、２つの側壁２８の少なくとも一方を駆動機構によって駆動可能に構成してもよい。要するに、駆動機構によって少なくとも１つの壁又はその壁の一部を駆動することによってロードロック室３を密閉状態でロードロック室３内の容積を変更することができればよい。
【００３４】
上部壁１４と４つの側壁（２つの側壁２８、処理室１の側壁、搬送室２の側壁）とは、ベローズ１６によってシールされる。下部壁１５と４つの側壁（２つの側壁２８、処理室１の側壁、搬送室２の側壁）とは、ベローズ１６によってシールされる。
【００３５】
基板支持部１２は、移動可能に構成された壁、ここでは、上部壁１４及び下部壁１５と独立していることが好ましい。すなわち、基板支持部１２は、上部壁１４及び下部壁１５の移動の影響を受けないことが好ましい。基板支持部１２は、例えば、下部壁１５に設けられた開口部を通して支持体３０によって支持されうる。この場合、下部壁１５に設けられた開口部は、基板支持部１２を取り囲むように支持体３０と下部壁１５とを連結するベローズ１６によってシールされうる。
【００３６】
ロードロック装置は、ロードロック室３及び前述の駆動機構のほか、例えば、ロードロック室３内の環境を制御する環境制御ユニットを備えうる。環境制御ユニットは、例えば、排気ポンプ７と、Ｎ２供給源８と、空気源９とを備えうる。排気ポンプ７は、ロードロック室３内の気体を排気するため、又は、ロードロック室３内の圧力を調整するために使用される。Ｎ２供給源８は、排気ポンプ７により減圧されたロードロック室３内にＮ２ガスを供給するために使用される。空気源９は、例えば、排気ポンプ７により減圧されたロードロック室３内を大気圧雰囲気に戻すため、又は、ロードロック室３内の圧力を調整するために使用される。
【００３７】
上部壁１４を駆動する駆動機構は、例えば、上部壁１４に固定された操作部（フランジ）２７と、操作部２７をガイドするリニアガイド２４と、操作部２７を駆動する送りネジ機構２５と、送りネジ機構２５を駆動するモータ２６とを含みうる。モータ２６を動作させることによって上部壁１４が昇降される。下部壁１５を駆動する駆動機構も、上部壁１４を駆動する駆動機構と同様に構成されうる。これらの駆動機構は、他の種々の機構、例えば、エアーシリンダや油圧シリンダ等のシリンダ、ラックアンドピニオン機構、リンク機構等の他の機構で構成されてもよい。
【００３８】
このような駆動機構、それによって駆動される壁、及び、ロードロック室を密閉するシール機構としてのベローズを備えることによって、ロードロック室３の密閉状態を維持しながらロードロック室３内の容積を変更することができる。
【００３９】
図３（ａ）、（ｂ）は、ロードロック室３の上部壁１４及び下部壁１５の駆動によるロードロック室３内の容積変化を模式的に示す図である。図３（ａ）は、上部壁１４と下部壁１５との距離を第１距離に設定した状態を示す図、図３（ｂ）は、上部壁１４と下部壁１５との距離を第２距離（第１距離＞第２距離）に設定した状態を示す図である。上部壁１４は、図３（ａ）では第１高さに設定され、図３（ｂ）では第２高さ（第１高さ＞第２高さ）に設定されている。下部壁１５は、図３（ａ）では第３高さに設定され、図３（ｂ）では第４高さ（第３高さ＜第４高さ）に設定されている。図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態に上部壁１４及び下部壁１５の各位置を変更した場合、ロードロック室３内の容積は、第１容積から第２容積（第１容積＞第２容積）に変更される。
【００４０】
以下、本発明の第１の実施形態のデバイス製造装置における基板の搬送シーケンスとして、搬送室２内の基板６をロードロック室３を介して処理室１に搬送する例を図４を参照しながら説明する。図４では、簡略化のために駆動機構が省略されている。ここで、一例として、搬送室２内は大気雰囲気であり、処理室２内は減圧Ｎ２パージ雰囲気であるものとする。初期状態においては、第１ゲートバルブ４及び第２ゲートバルブ２が共に閉じていて、ロードロック室３内は大気圧の空気雰囲気であるものとする。
【００４１】
図４（ａ）〜（ｅ）は、搬送室２からロードロック室３に基板６が搬入されてから処理室１に向けて基板６が搬出されるまでの動作を示す図である。まず、図４（ａ）のように、ロードロック室３の上部壁１４が第１高さで、下部壁１５が第３高さの状態で、第２ゲートバルブ５を開けて、搬送装置１３によって搬送室２からロードロック室３内に基板６が搬入される。この際に、基板６は、支持部１２上に載置される。ここで、第１高さ及び第３高さは、搬送装置１３によって基板６を搬送するために十分なスペースが上部壁１４と下部壁１５との間に確保される高さであるものとする。
【００４２】
次に、図４（ｂ）に示すように、搬送室２とロードロック室３とを分離する第２ゲートバルブ５を閉じる前に、上部壁１４を第２高さまで下降させるとともに、下部壁１５を第４高さまで上昇させる。ここで、第１高さ＞第２高さ、第３高さ＜第４高さである。これによって、ロードロック室３内の容積が縮小されるとともに、その減少分だけロードロック室３内の空気が搬送室３に押し出される。
【００４３】
次に、図４（ｃ）に示すように、搬送室２とロードロック室３とを分離している第２ゲートバルブ５を閉じて、ロードロック室３を密閉状態にする。この状態におけるロードロック室３内の圧力は大気圧である。また、この状態におけるロードロック室３内の容積を第２容積とする。
【００４４】
次に、図４（ｃ）に示す状態において、ロードロック室３内の雰囲気を処理室１内の雰囲気と同一の雰囲気に置換する。まず、真空ポンプ７によってロードロック室３内を所定の真空度まで排気（減圧）する。ここで、ロードロック室３内の容積は、第２容積に縮小されているので、ロードロック室３内が所定の真空度になるまで排気すべき空気の絶対量（分子数）は、ロードロック室３内の容積が縮小されていない場合よりも少ない。したがって、ロードロック室３内を所定の真空度まで減圧するために要する時間が短縮される。
【００４５】
ロードロック室３内が所定の真空度に達した後、図４（ｄ）に示すように、Ｎ２供給源８からロードロック室３内にＮ２ガスを供給する。Ｎ２ガスの供給量は、ロードロック室３内の容積が第１容積である状態において、ロードロック室３内の圧力と処理室１内の圧力とがほぼ等しくなるように決定されることが好ましい。Ｎ２ガスの供給と同時に、又は、Ｎ２ガスの供給の前若しくは後に、上部壁１４を第１高さまで上昇させるとともに、下部壁１５を第３高さまで下降させる。ここで、前述のように、第１高さ＞第２高さ、第３高さ＜第４高さである。これによって、ロードロック室３内の容積が第２容積から第１容積（第１容積＞第２容積）に拡大される。
【００４６】
次に、図４（ｄ）に示す状態において、ロードロック室３内の圧力と処理室１内の圧力とがほぼ等しくなるように、必要に応じてロードロック室３内の圧力を調整する。ロードロック室３内の圧力は、Ｎ２供給源８及び／又は真空ポンプ７による排気を制御することによってなされうる。或いは、ロードロック室３内の圧力は、上部壁１４及び下部壁１５等の壁部材を駆動することによってロードロック室３の容積を変更することによってなされうる。
【００４７】
次に、図４（ｅ）に示すように、真空室１とロードロック室３とを分離している第１ゲートバルブ４を開けて、不図示の搬送装置によって、ロードロック室３から処理室１内に基板６を搬送する。この搬送装置は、例えば、処理室１内に配置され、処理室１内からロードロック室３内にハンドを延ばして支持部１２上の基板６を受け取るように構成されうる。ここで、前述のように、第１高さ及び第３高さは、搬送装置１３によって基板６を搬送するために十分なスペースが上部壁１４と下部壁１５との間に確保される高さである。
【００４８】
処理室１内の適所（例えば、基板受取台、基板支持台、基板ステージ）への基板６の搬送が終了したら、第１ゲートバルブ４を閉じて、処理室１を密閉空間とする。この状態で、処理室１内で基板６を処理する。
【００４９】
処理室１内において基板６の処理が終了すると、第１ゲートバルブ４を開けて、処理が終了した基板６を処理室１からロードロック室３内に不図示のロボットによって搬送する。次に、第１ゲートバルブ４を閉じて、空気源９からロードロック室３内に空気を供給してロードロック室３を大気圧にする。次に、第２ゲートバルブ５を開いて、搬送装置１３によって、ロードロック室３内の基板６を搬送室２に搬送する。その後、第２ゲートバルブ５を閉じる。ここで、処理室１からロードロック室３を介して搬送室２へ基板６を搬送する際に、ロードロック室３内の容積は、第１容積に維持される（上部壁１４は第１高さ、下部壁１５は第３高さ）。
【００５０】
以上のように、ロードロック室３内に基板を搬入する際及びロードロック室３から基板を搬出する際に、基板の搬送が可能なようにロードロック室３内の容積を拡大させることによって搬送用のスペースが十分に確保される。
【００５１】
また、上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動機構によって駆動してロードロック室３内の容積を縮小させた状態でロードロック室を密閉し、この状態でロードロック室３内の気体を排気する。これによって、ロードロック室３から排出すべき気体の絶対量（分子数）が減少し、ロードロック室３を所定の真空度まで減圧するために要する時間を短縮することができる。
【００５２】
ロードロック室３内からの気体の排気（減圧）に際して、ロードロック室３内容の容積を減少させるために上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動するタイミングは、第２ゲートバルブ５が完全に閉じられる前のタイミングであればよい。つまり、第２ゲートバルブ５が完全に閉じられる前のタイミングであれば、ロードロック室３内容の容積の減少にともなって、第２開口部２３を通してロードロック室３内の気体が排気される。
【００５３】
また、図５に示すように、ロードロック室３にリリーフ弁２９を接続し、ロードロック室３内が所定圧力（例えば、大気圧）以上になったらリリーフ弁２９を通してロードロック室３内の気体を排出してもよい。これによっても、ロードロック室３内の容積の縮小にともなってロードロック室３内の気体が排気される。したがって、基板６をロードロック室３内に搬送し、第２ゲートバルブ５を閉じた後であっても、ロードロック室３内の容積の縮小にともなってロードロック室３内の気体がリリーフ弁２９を通して排気される。そのため、真空ポンプ７によって排気すべきロードロック室３内の気体の絶対量（分子数）が減少し、ロードロック室３内を所定の真空度まで減圧するために要する時間が短縮される。
【００５４】
ロードロック室３内の雰囲気を処理室１内の雰囲気と同一の雰囲気に置換する際において、ロードロック室３内容の容積を拡大させるために上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動するタイミングは、次のように制御されてもよい。すなわち、ロードロック室の容積拡大は、ロードロック室の容積縮小によってロードロック室の気体が排気され且つゲートバルブ５が閉じられた後、ロードロック室から処理室に基板を搬送する前の任意のタイミングで実施されうる。
例えば、ロードロック室３の容積拡大は、真空ポンプ６による排気中、該排気からＮ２パージまでの間、Ｎ２パージ中に行うことができる。或いは、処理室１の雰囲気に影響を与えるものの、ロードロック室３の容積拡大は、Ｎ２パージ終了後から第１ゲートバルブ４の開放動作を開始する前、第１ゲートバルブ４の開放動作中に行うこともできる。真空ポンプ６による排気中にロードロック室３の容積を拡大すると、これによってロードロック室３内の真空度が低下し、目標真空度までの減圧時間を短縮することができる。
【００５５】
図６は、本発明の第２実施形態のロードロック装置及びそれを含むデバイス製造装置の概略的な側面図である。図７（ａ）は、図６に示すロードロック室３のＡ−Ａ断面図である。図７（ｂ）は、図６に示すロードロック室３のＢ−Ｂ断面図である。第２実施形態のデバイス製造装置は、例えば、半導体露光装置等のような半導体製造装置に適用されるほか、例えば、マイクロマシンを製造する装置等のような製造装置にも適用されうる。
【００５６】
デバイス製造装置は、チャンバーとして、処理室１、搬送室２及びロードロック室３を含みうるが、搬送室２は必須ではない。処理室１内では、そこに搬入される基板６が処理される。この処理には、例えば、露光処理、エッチング処理、成膜処理（例えば、ＣＶＤ、ＰＶＤ等）、熱処理等が含まれうる。処理室１は、基板１を処理するためのユニット（例えば、露光ユニット、プラズマ発生ユニット、熱制御ユニット等）が配置されうる。処理室１内は、例えば、Ｎ２ガス等の不活性ガス雰囲気に維持され、大気圧よりも低い圧力に維持されうる。
【００５７】
搬送室２内は、例えば、大気圧の空気雰囲気に維持されうる。搬送室２内には、搬送装置１３が配置される。搬送装置１３は、ロードロック室３への基板６の供給、及び、ロードロック室３からの基板６の回収を行うように構成される。
【００５８】
処理室１と搬送室２とは、ロードロック室３を介して連結されている。ロードロック室３及び処理室１は、第１開口部２２を通して連通可能に構成され、第１開口部２２は、第１ゲートバルブ４によって開閉される。すなわち、第１ゲートバルブ４を開くことによってロードロック室３と処理室１とが連通し、第１ゲートバルブ４を閉じることによってロードロック室３と処理室１とが空間的に分離される。
【００５９】
ロードロック室３及び搬送室２は、第２開口部２３を通して連通可能に構成され、第２開口部２３は、第２ゲートバルブ５によって開閉される。すなわち、第２ゲートバルブ５を開くことによってロードロック室３と搬送室２とが連通し、第２ゲートバルブ５を閉じることによってロードロック室３と搬送室２とが空間的に分離される。
【００６０】
第１ゲートバルブ４及び第２ゲートバルブ５を閉じることによって、ロードロック室３が密閉状態になる。ロードロック室３内には、基板支持部（例えば、複数の支持ピン）１２が配置されていて、搬送室２から処理室１内に搬送すべき基板６、及び、処理室１から搬送室２に搬送すべき基板６が基板支持部１２上に一時的に載置される。
【００６１】
ロードロック室３は、処理室１と搬送室２との間の２つの側面は、対向する２つの側壁２８によって規定され、上面は上部壁１４によって規定され、下面は下部壁１５によって規定される。ロードロック室３の処理室１側の側面は、処理室１の側壁によって規定され、ロードロック室３の搬送室２側の側面は、搬送室２の側壁によって規定される。
【００６２】
ロードロック室３が密閉された状態でロードロック室３内の容積の変更を可能にするように、この実施形態では、上部壁１４及び下部壁１５が移動可能に構成されている。上部壁１４及び下部壁１５は、それぞれ駆動機構によって駆動される。なお、上部壁１４及び下部壁１５の一方のみを駆動機構によって駆動可能に構成してもよいし、２つの側壁２８の少なくとも一方を駆動機構によって駆動可能に構成してもよい。要するに、駆動機構によって少なくとも１つの壁を駆動することによってロードロック室３を密閉状態でロードロック室３内の容積を変更することができればよい。
【００６３】
上部壁１４と４つの側壁（２つの側壁２８、処理室１の側壁、搬送室２の側壁）とは、磁性流体シール２１によってシールされる。下部壁１５と４つの側壁（２つの側壁２８、処理室１の側壁、搬送室２の側壁）とは、磁性流体シール２１によってシールされる。
【００６４】
基板支持部１２は、移動可能に構成された壁、ここでは、上部壁１４及び下部壁１５と独立していることが好ましい。すなわち、基板支持部１２は、上部壁１４及び下部壁１５の移動の影響を受けないことが好ましい。基板支持部１２は、例えば、下部壁１５に設けられた開口部を通して支持体３０によって支持されうる。この場合、下部壁１５に設けられた開口部は、磁性流体シール２１によってシールされうる。
【００６５】
ロードロック装置は、ロードロック室３及び前述の駆動機構のほか、例えば、ロードロック室３内の環境を制御する環境制御ユニットを備えうる。環境制御ユニットは、例えば、排気ポンプ７と、Ｎ２供給源８と、空気源９とを備えうる。排気ポンプ７は、ロードロック室３内の気体を排気するため、又は、ロードロック室３内の圧力を調整するために使用される。Ｎ２供給源８は、排気ポンプ７により減圧されたロードロック室３内にＮ２ガスを供給するために使用される。空気源９は、例えば、排気ポンプ７により減圧されたロードロック室３内を大気圧雰囲気に戻すため、又は、ロードロック室３内の圧力を調整するために使用される。
【００６６】
上部壁１４を駆動する駆動機構は、例えば、上部壁１４に固定された操作部（フランジ）２７と、操作部２７をガイドするリニアガイド２４と、操作部２７を駆動する送りネジ機構２５と、送りネジ機構２５を駆動するモータ２６とを含みうる。モータ２６を動作させることによって上部壁１４が昇降される。下部壁１５を駆動する駆動機構も、上部壁１４を駆動する駆動機構と同様に構成されうる。これらの駆動機構は、他の種々の機構、例えば、エアーシリンダや油圧シリンダ等のシリンダ、ラックアンドピニオン機構、リンク機構等の他の機構で構成されてもよい。
【００６７】
このような駆動機構、それによって駆動される壁、及び、ロードロック室を密閉するシール機構としての磁性流体シールを備えることによって、ロードロック室３の密閉状態を維持しながらロードロック室３内の容積を変更することができる。
【００６８】
図８（ａ）、（ｂ）は、ロードロック室３の上部壁１４及び下部壁１５の駆動によるロードロック室３内の容積変化を模式的に示す図である。図８（ａ）は、上部壁１４と下部壁１５との距離を第１距離に設定した状態を示す図、図８（ｂ）は、上部壁１４と下部壁１５との距離を第２距離（第１距離＞第２距離）に設定した状態を示す図である。上部壁１４は、図８（ａ）では第１高さに設定され、図８（ｂ）では第２高さ（第１高さ＞第２高さ）に設定されている。下部壁１５は、図８（ａ）では第３高さに設定され、図８（ｂ）では第４高さ（第３高さ＜第４高さ）に設定されている。図８（ａ）に示す状態から図８（ｂ）に示す状態に上部壁１４及び下部壁１５の各位置を変更した場合、ロードロック室３内の容積は、第１容積から第２容積（第１容積＞第２容積）に変更される。
【００６９】
以下、本発明の第２の実施形態のデバイス製造装置における基板の搬送シーケンスとして、搬送室２内の基板６をロードロック室３を介して処理室１に搬送する例を図９を参照しながら説明する。図９では、簡略化のために駆動機構が省略されている。ここで、一例として、搬送室２内は大気雰囲気であり、処理室２内は減圧Ｎ２パージ雰囲気であるものとする。初期状態においては、第１ゲートバルブ４及び第２ゲートバルブ２が共に閉じていて、ロードロック室３内は大気圧の空気雰囲気であるものとする。
【００７０】
図９（ａ）〜（ｅ）は、搬送室２からロードロック室３に基板６が搬入されてから処理室１に向けて基板６が搬出されるまでの動作を示す図である。まず、図９（ａ）のように、ロードロック室３の上部壁１４が第１高さで、下部壁１５が第３高さの状態で、第２ゲートバルブ５を開けて、搬送装置１３によって搬送室２からロードロック室３内に基板６が搬入される。この際に、基板６は、支持部１２上に載置される。ここで、第１高さ及び第３高さは、搬送装置１３によって基板６を搬送するために十分なスペースが上部壁１４と下部壁１５との間に確保される高さであるものとする。
【００７１】
次に、図９（ｂ）に示すように、搬送室２とロードロック室３とを分離する第２ゲートバルブ５を閉じる前に、上部壁１４を第２高さまで下降させるとともに、下部壁１５を第４高さまで上昇させる。ここで、第１高さ＞第２高さ、第３高さ＜第４高さである。これによって、ロードロック室３内の容積が縮小されるとともに、その減少分だけロードロック室３内の空気が搬送室３に押し出される。
【００７２】
次に、図９（ｃ）に示すように、搬送室２とロードロック室３とを分離している第２ゲートバルブ５を閉じて、ロードロック室３を密閉状態にする。この状態におけるロードロック室３内の圧力は大気圧である。また、この状態におけるロードロック室３内の容積を第２容積とする。
【００７３】
次に、図９（ｃ）に示す状態において、ロードロック室３内の雰囲気を処理室１内の雰囲気と同一の雰囲気に置換する。まず、真空ポンプ７によってロードロック室３内を所定の真空度まで排気（減圧）する。ここで、ロードロック室３内の容積は、第２容積に縮小されているので、ロードロック室３内が所定の真空度になるまで排気すべき空気の絶対量（分子数）は、ロードロック室３内の容積が縮小されていない場合よりも少ない。したがって、ロードロック室３内を所定の真空度まで減圧するために要する時間が短縮される。
【００７４】
ロードロック室３内が所定の真空度に達した後、図９（ｄ）に示すように、Ｎ２供給源８からロードロック室３内にＮ２ガスを供給する。Ｎ２ガスの供給量は、ロードロック室３内の容積が第１容積である状態において、ロードロック室３内の圧力と処理室１内の圧力とがほぼ等しくなるように決定されることが好ましい。Ｎ２ガスの供給と同時に、又は、Ｎ２ガスの供給の前若しくは後に、上部壁１４を第１高さまで上昇させるとともに、下部壁１５を第３高さまで下降させる。ここで、前述のように、第１高さ＞第２高さ、第３高さ＜第４高さである。これによって、ロードロック室３内の容積が第２容積から第１容積（第１容積＞第２容積）に拡大される。
【００７５】
次に、図９（ｄ）に示す状態において、ロードロック室３内の圧力と処理室１内の圧力とがほぼ等しくなるように、必要に応じてロードロック室３内の圧力を調整する。ロードロック室３内の圧力は、Ｎ２供給源８及び／又は真空ポンプ７による排気を制御することによってなされうる。或いは、ロードロック室３内の圧力は、上部壁１４及び下部壁１５等の壁部材を駆動することによってロードロック室３の容積を変更することによってなされうる。
【００７６】
次に、図９（ｅ）に示すように、真空室１とロードロック室３とを分離している第１ゲートバルブ４を開けて、不図示の搬送装置によって、ロードロック室３から処理室１内に基板６を搬送する。この搬送装置は、例えば、処理室１内に配置され、処理室１内からロードロック室３内にハンドを延ばして支持部１２上の基板６を受け取るように構成されうる。ここで、前述のように、第１高さ及び第３高さは、搬送装置１３によって基板６を搬送するために十分なスペースが上部壁１４と下部壁１５との間に確保される高さである。
【００７７】
処理室１内の適所（例えば、基板受取台、基板支持台、基板ステージ）への基板６の搬送が終了したら、第１ゲートバルブ４を閉じて、処理室１を密閉空間とする。この状態で、処理室１内で基板６を処理する。
【００７８】
処理室１内において基板６の処理が終了すると、第１ゲートバルブ４を開けて、処理が終了した基板６を処理室１からロードロック室３内に不図示のロボットによって搬送する。次に、第１ゲートバルブ４を閉じて、空気源９からロードロック室３内に空気を供給してロードロック室３を大気圧にする。次に、第２ゲートバルブ５を開いて、搬送装置１３によって、ロードロック室３内の基板６を搬送室２に搬送する。その後、第２ゲートバルブ５を閉じる。ここで、処理室１からロードロック室３を介して搬送室２へ基板６を搬送する際に、ロードロック室３内の容積は、第１容積に維持される（上部壁１４は第１高さ、下部壁１５は第３高さ）。
【００７９】
以上のように、ロードロック室３内に基板を搬入する際及びロードロック室３から基板を搬出する際に、基板の搬送が可能なようにロードロック室３内の容積を拡大させることによって搬送用のスペースが十分に確保される。
【００８０】
また、上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動機構によって駆動してロードロック室３内の容積を縮小させた状態でロードロック室を密閉し、この状態でロードロック室３内の気体を排気する。これによって、ロードロック室３から排出すべき気体の絶対量（分子数）が減少し、ロードロック室３を所定の真空度まで減圧するために要する時間を短縮することができる。
【００８１】
ロードロック室３内からの気体の排気（減圧）に際して、ロードロック室３内容の容積を減少させるために上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動するタイミングは、第２ゲートバルブ５が完全に閉じられる前のタイミングであればよい。つまり、第２ゲートバルブ５が完全に閉じられる前のタイミングであれば、ロードロック室３内容の容積の減少にともなって、第２開口部２３を通してロードロック室３内の気体が排気される。
【００８２】
また、図１０に示すように、ロードロック室３にリリーフ弁２９を接続し、ロードロック室３内が所定圧力（例えば、大気圧）以上になったらリリーフ弁２９を通してロードロック室３内の気体を排出してもよい。これによっても、ロードロック室３内の容積の縮小にともなってロードロック室３内の気体が排気される。したがって、基板６をロードロック室３内に搬送し、第２ゲートバルブ５を閉じた後であっても、ロードロック室３内の容積の縮小にともなってロードロック室３内の気体がリリーフ弁２９を通して排気される。そのため、真空ポンプ７によって排気すべきロードロック室３内の気体の絶対量（分子数）が減少し、ロードロック室３内を所定の真空度まで減圧するために要する時間が短縮される。
【００８３】
ロードロック室３内の雰囲気を処理室１内の雰囲気と同一の雰囲気に置換する際において、ロードロック室３内容の容積を拡大させるために上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動するタイミングは、次のように制御されてもよい。すなわち、ロードロック室の容積拡大は、ロードロック室の容積縮小によってロードロック室の気体が排気され且つゲートバルブ５が閉じられた後、ロードロック室から処理室に基板を搬送する前の任意のタイミングで実施されうる。
例えば、ロードロック室３の容積拡大は、真空ポンプ６による排気中、該排気からＮ２パージまでの間、Ｎ２パージ中に行うことができる。或いは、処理室１の雰囲気に影響を与えるものの、ロードロック室３の容積拡大は、Ｎ２パージ終了後から第１ゲートバルブ４の開放動作を開始する前、第１ゲートバルブ４の開放動作中に行うこともできる。真空ポンプ６による排気中にロードロック室３の容積を拡大すると、これによってロードロック室３内の真空度が低下し、目標真空度までの減圧時間を短縮することができる。
【００８４】
以下、第１及び第２実施形態について補足する。ロードロック室３内からの気体の排気（減圧）に際して、ロードロック室３内容の容積を減少させるための上部壁１４及び下部壁１５等の壁を駆動は、真空ポンプ７による真空引き中に行うことができる。この場合、真空ポンプ７による真空引き中にロードロック室３内の圧力を高くすることができる。したがって、ロードロック室３内の圧力が真空ポンプ７の能力に関連するレベルに達するまでの真空ポンプ７の稼働時間を長くすることができる。これにより、ロードロック室３の容積を変更しないときと比べて、より多くの量の空気を真空ポンプ７により排気することができる。つまり、ロードロック室内の容積を縮小した状態及びロードロック室内の容積を変更しない状態で真空引きを行う場合は、元のロードロック室の圧力が同一であるとすると、前者の方がロードロック室内の空気の絶対量が少なくなる。したがって、ロードロック室内の容積を縮小した状態からロードロック室内の容積を元の容積に戻すことによって、より低い圧力を得ることができる。
【００８５】
第１及び第２実施形態では、ロードロック室の上部壁及び下部壁等の壁を駆動してロードロック室の容積を変更するが、容積の変更は、他の構成によって実現されうる。例えば、壁の一部分を突出させたり窪ませたりすることによってもロードロック室の容積を変更することができる。或いは、ゲートバルブ又はその一部を移動させること、又は、ロードロック室内の部材の体積を変更することによっても、ロードロック室の容積を変更することができる。
【００８６】
処理室の雰囲気或いは環境は、任意に決定され得る。例えば、処理室内には、減圧された不活性ガスの環境、減圧された空気の環境、大気圧程度の不活性ガスの環境、大気圧以上の不活性ガスの環境等が形成されうる。ここで、不活性ガスは、Ｎ２ガス又はＨｅガス等を含みうる。
【００８７】
ロードロック室を使って搬送する対象物（物体）には、例えば、ウェハやガラス基板等の基板、レチクルなど、異なる環境間で搬送すべきあらゆるものが含まれうる。
【００８８】
ロードロック室を使用しないときは、ロードロック室の容積を縮小し、使用するときにロードロック室に不活性ガスを供給することにより、ロードロック室内の不純物ガス又は水分の存在確率を低減することができる。また、ロードロック室内に不活性ガスを導入した状態でロードロック室と処理室との間で基板の搬送を行うことによって、処理室への不純物ガス又は水分の流入を更に防止することができる。或いは、ロードロック室内に不活性ガスを導入した後に真空引きを行ってからロードロック室と処理室との間で基板の搬送を行うことによって、処理室への不純物ガス又は水分の流入を更に防止することができる。
【００８９】
次に、図１１及び図１２を参照して、上述のデバイス製造装置を利用したデバイス製造方法を例示的に説明する。図１１は、デバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体チップ、ＬＣＤ、ＣＣＤ等）の製造を説明するためのフローチャートである。ここでは、一例として、上記のデバイス製造装置を露光装置に適用して、半導体チップを製造する方法を説明する。
【００９０】
ステップＳ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行う。ステップＳ２（マスク製作）では設計した回路パターンに基づいてマスクを製作する。ステップＳ３（ウェハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウェハを製造する。ステップＳ４（ウェハプロセス）は前工程と呼ばれ、マスクとウェハを用いて、上記のデバイス製造装置（露光装置）によりリソグラフィ技術を利用してウェハ上に実際の回路を形成する。ステップＳ５（組み立て）は、後工程と呼ばれ、ステップＳ４によって作製されたウェハを用いて半導体チップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の組み立て工程を含む。ステップＳ６（検査）では、ステップＳ５で作製された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行う。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、それが出荷（ステップＳ７）される。
【００９１】
図１２は、ステップ４のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。ステップＳ１１（酸化）では、ウェハの表面を酸化させる。ステップＳ１２（ＣＶＤ）では、ウェハの表面に絶縁膜を形成する。ステップＳ１４（イオン打ち込み）では、ウェハにイオンを打ち込む。ステップＳ１５（レジスト処理）では、ウェハに感光剤を塗布する。ステップＳ１６（露光）では、デバイス製造装置（露光装置）によってマスクの回路パターンをウェハ上の感光剤に転写して感光剤に潜像パターンを形成する。ステップＳ１７（現像）では、ウェハ上の感光剤に形成された潜像パターンを現像してパターン化されたレジストマスクを形成する。ステップＳ１８（エッチング）では、現像したレジスト像以外の部分を削り取る。ステップＳ１９（レジスト剥離）では、エッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらのステップを繰り返し行うことによってウェハ上に多重に回路パターンが形成される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の第１実施形態のロードロック装置及びそれを含むデバイス製造装置の概略的な側面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示すロードロック室のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、図１に示すロードロック室のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態におけるロードロック室の上部壁及び下部壁の駆動によるロードロック室内の容積変化を模式的に示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態における搬送室からロードロック室に基板が搬入されてから処理室に向けて基板が搬出されるまでの動作を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態のロードロック装置の変形例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態のロードロック装置及びそれを含むデバイス製造装置の概略的な側面図である。
【図７】（ａ）は、図６に示すロードロック室のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は、図６に示すロードロック室のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態におけるロードロック室の上部壁及び下部壁の駆動によるロードロック室内の容積変化を模式的に示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における搬送室からロードロック室に基板が搬入されてから処理室に向けて基板が搬出されるまでの動作を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のロードロック装置の変形例を示す図である。
【図１１】デバイスの製造を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１のウェハプロセスの詳細なフローチャートである。
【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】
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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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