(57)【要約】【課題】露光対象物を大気圧中から真空環境のもとに移動する際の、露光対象物の変形の影響を小さくする。【解決手段】露光装置１２Ａ〜１２ＪにウエハＷを保持するシャトル３６を搬送するシャトル搬送系３０であって、シャトル３６を収容可能で、シャトル３６が収容される空間の気圧と外部の気圧との差圧によって空間が密閉されるシャトルケース３８と、シャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬出するために、シャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２ＪまでＹ方向に移動するＹ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂとを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光装置に物体を搬送する搬送装置であって、
前記物体を収容可能で、前記物体が収容される空間の気圧と外部の気圧との差圧によって前記空間が密閉される容器と、
前記物体を前記露光装置に搬出するために、前記容器を前記露光装置まで移動する移動機構と、を備える搬送装置。
【請求項２】
前記容器を前記露光装置まで移動する経路において、前記容器の前記物体が収容されている空間は真空であり、前記容器の外部は大気圧である請求項１に記載の搬送装置。
【請求項３】
前記容器は、
前記物体が載置されるベース部材と、
前記ベース部材に載置されている前記物体を覆うように、前記ベース部材に載置されるカバー部材と、
前記ベース部材と前記カバー部材との間を気密化する封止部材と、を有する請求項１又は２に記載の搬送装置。
【請求項４】
前記ベース部材の剛性は、前記カバー部材の剛性よりも高い請求項３に記載の搬送装置。
【請求項５】
前記カバー部材は、前記物体を収容する空間の気圧と外部の気圧との差圧によって変形する変形部を備える請求項３又は４に記載の搬送装置。
【請求項６】
前記空間の気圧を測定する第1のセンサを備える請求項１から４のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項７】
前記容器の変形をモニタする第２のセンサを備える請求項１から５のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項８】
前記カバー部材と前記ベース部材の少なくとも一方に取手部が設けられた請求項３から７のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項９】
前記物体は、基板を保持する基板保持部を含む請求項１から８のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項１０】
前記容器を複数収容する収容部を備え、
前記移動機構は、前記収容部を駆動して、前記容器を前記露光装置まで移動する請求項１から９のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項１１】
前記基板保持部は、前記基板を吸着する吸着部を有し、
前記容器は、前記吸着部を駆動する第１駆動部を有し、
前記収容部は、前記第１駆動部を駆動する第２駆動部を有する請求項１０に記載の搬送装置。
【請求項１２】
前記基板保持部の前記吸着部は、静電吸着部であり、
前記第１駆動部は、前記静電吸着部に電力を供給する第１端子部を有し、
前記第２駆動部は、前記第１駆動部に電力を供給する第２端子部を有する請求項１１に記載の搬送装置。
【請求項１３】
前記収容部の前記容器を収容する空間に清浄な気体を供給する気体供給部を備え、
前記気体供給部は、
前記収容部に設けられた給気口と、
前記気体を供給する気体供給源と前記給気口とを接続する可撓性を持つ第１の配管とを有する請求項１０から１２のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項１４】
前記収容部の前記容器を収容する空間の気体を排気する気体排気部を備え、
前記気体排気部は、
前記収容部に設けられた排気口と、
前記気体を回収する気体回収源と前記排気口とを接続する可撓性を持つ第２の配管とを有する請求項１０から１３のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項１５】
前記収容部は、複数の前記容器をそれぞれ支持可能な複数の支持部を有する請求項１０から１４のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項１６】
前記複数の支持部は、前記移動機構による移動方向と交差する方向に沿って配置される請求項１５に記載の搬送装置。
【請求項１７】
前記収容部と前記露光装置との間で、前記容器の受け渡しを行う第１アーム部を備える請求項１０から１６のいずれか一項に記載の搬送装置。
【請求項１８】
基板にパターンを露光する露光装置と、
請求項１から１７のいずれか一項に記載の搬送装置と、
内部空間の気圧が制御可能な第１真空室と、
前記第１真空室内で、前記容器内に前記物体を収容させる操作部と、
前記第１真空室と前記搬送装置との間で前記容器の受け渡しを行う第２アーム部と、を備える露光システム。
【請求項１９】
前記物体は、基板を保持する基板保持部を含み、
前記第１真空室内に設置され、前記基板が前記基板保持部に保持された状態で前記基板のアライメントを行うアライメント系を備える請求項１８に記載の露光システム。
【請求項２０】
前記露光装置は荷電粒子線を用いて前記基板を露光する荷電粒子線露光装置であり、
前記露光装置は第２真空室を有し、
前記搬送装置は、前記第１真空室と前記露光装置の前記第２真空室との間で前記容器を移動する請求項１９に記載の露光システム。
【請求項２１】
真空雰囲気で物体にパターンを露光する露光部を有する露光装置と、
真空雰囲気で前記物体に形成されたマークを計測するアライメント系を有するアライメント装置と、
大気圧雰囲気に配置され、前記アライメント装置から前記露光装置に前記物体を搬送する請求項１から１７のいずれか一項に記載の搬送装置とを備え、
前記物体は、前記アライメント装置内の前記真空雰囲気内で前記容器に収容された後、前記大気圧環境下を前記容器に収容された状態で前記露光装置に搬送され、前記露光装置内の前記真空雰囲気内で前記容器から取り出される露光システム。
【請求項２２】
露光装置に物体を搬送する搬送方法であって、
容器内に前記物体を設置することと、
前記容器内の空間の気圧と外部の気圧との差圧によって、前記容器内の空間を密閉することと、
前記物体を前記露光装置に搬出するために、前記容器を前記露光装置まで移動することと、を含む搬送方法。
【請求項２３】
前記容器を前記露光装置まで移動するときに、前記容器の前記物体が収容されている前記空間は真空であり、前記容器の外部は大気圧である請求項２２に記載の搬送方法。
【請求項２４】
前記空間の気圧を測定することを含む請求項２２又は２３に記載の搬送方法。
【請求項２５】
前記容器の変形量をモニタすることを含む請求項２２から２４のいずれか一項に記載の搬送方法。
【請求項２６】
前記物体は、基板を保持する基板保持部を含む請求項２２から２５のいずれか一項に記載の搬送方法。
【請求項２７】
前記容器を前記露光装置まで移動することは、
前記容器を複数収容する収容部を前記露光装置まで移動することを含む請求項２２から２６のいずれか一項に記載の搬送方法。
【請求項２８】
前記基板保持部は、前記基板を吸着する吸着部を有し、
前記容器を前記露光装置まで移動することは、
前記収容部及び前記容器を介して前記吸着部を駆動して、前記基板保持部に前記基板を吸着することを含む請求項２７に記載の搬送方法。
【請求項２９】
前記収容部の前記容器を収容する空間に清浄な気体を供給することを含む請求項２７又は２８に記載の搬送方法。
【請求項３０】
請求項２２から２９のいずれか一項に記載の搬送方法を用いて、物体を露光装置に搬送することと、
前記露光装置を用いて前記物体の少なくとも一部を露光することと、を含み、
前記搬送方法の前記容器の前記空間内に前記物体を設置することは、内部空間の気圧が制御可能な第１真空室内で行われる露光方法。
【請求項３１】
前記物体は、基板を保持する基板保持部を含み、
前記第１真空室内で、前記基板が前記基板保持部に保持された状態で前記基板のアライメントを行うことを含む請求項３０に記載の露光方法。
【請求項３２】
前記露光装置は荷電粒子線を用いて前記基板を露光する荷電粒子線露光装置であり、
前記露光装置は第２真空室を有し、
前記搬送方法は、前記第１真空室と前記露光装置の前記第２真空室との間で前記容器を移動する請求項３０又は３１に記載の露光方法。
【請求項３３】
真空雰囲気で物体に形成されたマークを計測して前記物体のアライメントを行うことと、
請求項２２から２９のいずれか一項に記載の搬送方法を用いて、前記真空雰囲気内で前記物体を容器に収容し、大気圧環境下で前記物体を前記容器に収容した状態で露光装置に搬送することと、
前記露光装置内の真空雰囲気内で前記物体を前記容器から取り出すことと、
前記露光装置内の前記真空雰囲気内で前記物体の少なくとも一部を露光することと、を含む露光方法。
【請求項３４】
請求項１８から２１のいずれか一項に記載の露光システムを用いて、所定のパターンを基板に形成することと、
前記所定のパターンを介して前記基板を加工することと、を含むデバイス製造方法。
【請求項３５】
請求項３０から３３のいずれか一項に記載の露光方法を用いて、所定のパターンを基板に形成することと、
前記所定のパターンを介して前記基板を加工することと、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、例えば露光装置に物体を搬送する搬送技術、搬送技術を用いる露光技術、及び露光技術を用いるデバイス製造技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造するためのリソグラフィ工程で使用され、露光ビームとして遠紫外域から真空紫外域にかけての紫外光を用いる露光装置（以下、紫外光露光装置という）においては、解像度を高めるために、露光波長の短波長化、照明条件の最適化、及び投影光学系の開口数をさらに増大するための液浸法の適用等が行われてきた。
【０００３】
近年では、紫外光露光装置の解像限界よりも微細なピッチの回路パターンを形成するために、紫外光露光装置の解像限界よりも小さい多数の円形スポットを電子ビームで形成し、この電子ビームの円形スポットと露光対象物（半導体ウエハ等）とを相対的に走査する電子ビーム露光装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。  
電子ビーム露光装置は、真空チャンバを備え、露光対象物は真空環境のもとで電子ビームによる露光が行われる。また、露光対象物は、コータ・デベロッパ等から搬送されて来る際には大気圧の環境下にある。ここで露光対象物の置かれた環境を大気圧から真空環境に変化させると、真空引きに伴う温度変化によって露光対象物がわずかに変形する恐れがある。露光対象物を搬送する際には、露光対象物の変形の影響を考慮することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第７，１７３，２６３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
第１の態様によれば、露光装置に物体を搬送する搬送装置であって、その物体を収容可能で、その物体が収容される空間の気圧と外部の気圧との差圧によってその空間が密閉される容器と、その物体をその露光装置に搬出するために、その容器をその露光装置まで移動する移動機構と、を備える搬送装置が提供される。
第２の態様によれば、露光装置に物体を搬送する搬送方法であって、容器内にその物体を収容することと、その容器内の空間の気圧と外部の気圧との差圧によって、その容器内の空間を密閉することと、その物体をその露光装置に搬出するために、その容器をその露光装置まで移動することと、を含む搬送方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態に係る露光システムの機構部を示す平面図である。
【図２】露光システムの機構部の要部を示す斜視図である。
【図３】図３（Ａ）はシャトルキャリアの収容ケースの内部を示す斜視図、図３（Ｂ）は収容棚の一つの載置部の上面を示す斜視図である。
【図４】図４（Ａ）はシャトルケース及びシャトルを示す斜視図、図４（Ｂ）はシャトルケースを示す断面図である。
【図５】図５（Ａ）は、一対のシャトルキャリアを示す断面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中の一つの載置部に載置されたシャトルケースを示す拡大断面図である。
【図６】シャトルキャリアを示す一部を切り欠いた正面図である。
【図７】露光システム及びシャトル搬送系の制御系を示すブロック図である。
【図８】図８（Ａ）はウエハ（シャトル）を露光装置に搬入する動作の一例を示すフローチャート、図８（Ｂ）は露光装置からウエハ（シャトル）を搬出する動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９（Ａ）は昇降テーブルにシャトルケースを載置した状態を示す図、図９（Ｂ）はシャトルケースのカバー部から底板部を分離した状態を示す図、図９（Ｃ）は底板部の上面にシャトル３６を載置した状態を示す図、図９（Ｄ）はシャトル３６をカバー部で覆った状態を示す図である。
【図１０】シャトル搬送系の一対のシャトルキャリアから、左右の組のそれぞれ１番目の露光装置にシャトルケース（シャトル）を受け渡す状態を示す図である。
【図１１】一対のシャトルキャリアから、左右のそれぞれ５番目の露光装置にシャトルケースを受け渡す状態を示す図である。
【図１２】複数の露光装置において、それぞれ露光済みのウエハが載置されたシャトルをロードロック室に搬出する状態を示す図である。
【図１３】左右の５番目の露光装置から一対のシャトルキャリアにそれぞれシャトルケースを受け渡す状態を示す図である。
【図１４】左右の１番目の露光装置から一対のシャトルキャリアにそれぞれシャトルケースを受け渡した後の状態を示す図である。
【図１５】図１５（Ａ）は昇降テーブルに変形例のシャトルケースを載置した状態を示す図、図１５（Ｂ）は変形例のシャトルケースのカバー部から底板部を分離した状態を示す図である。
【図１６】図１６（Ａ）は他の変形例のウエハテーブルを示す平面図、図１６（Ｂ）はウエハテーブルにシャトルを載置した状態を示す図、図１６（Ｃ）はシャトルを９０°回転した状態を示す図である。
【図１７】電子デバイス製造方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一実施形態について、図１〜図１４を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る露光システム１０の機構部を示す平面図、図２は、図１中の一部の構成を示す斜視図、図７は、露光システム１０及び後述のシャトル搬送系３０の制御系を示す図である。図１及び図２において、露光システム１０は、例えば半導体デバイス製造工場のクリーンルーム内に設置されている。また、露光システム１０は、第１方向に沿って一列に配置され、それぞれ露光光を用いて露光（描画を含む）を行う５台（以下、第１列と称する）の露光装置１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ，１２Ｅ、及び露光装置１２Ａ〜１２Ｅと平行に一列に配置され露光装置１２Ａ〜１２Ｅと同様に、露光光を用いて露光を行う５台（以下、第２列と称する）の露光装置１２Ｆ，１２Ｇ，１２Ｈ，１２Ｉ，１２Ｊを備えている。本実施形態では、露光光の一例として、電子ビームを用いた構成について説明する。ただし、露光光は、電子ビームに限るものではなく、荷電粒子線（荷電粒子ビーム）、イオンビーム、又は遠紫外域から真空紫外域にかけての紫外光等を用いてもよい。また、露光装置は少なくとも１台（例えば露光装置１２Ａ）あればよい。
【０００８】
露光装置１２Ａは、一例としてそれぞれ内部の空間を真空状態まで排気可能な露光用の真空チャンバ１３Ａ、及び搬送用の２つの真空チャンバ１３Ｂ，１３Ｃを有する。真空チャンバ１３Ａ内の露光室１４Ａには、露光対象物（ターゲット）を移動可能なステージ（不図示）、露光対象物に電子ビームを照射する電子ビーム照射装置１５、及び露光対象物の受け渡しを行うためのロボットハンド（不図示）等が設置されている。露光室１４Ａは、露光中には常時高真空状態に維持されている。
【０００９】
本実施形態の露光対象物は、感光剤又は感応剤（電子線レジスト）が塗布された半導体ウエハ（以下、単にウエハと称する）Ｗである。ウエハＷは、一例として直径３００ｍｍで、厚さが７００〜８００μｍ（例えば７７５μｍ）程度の円板状の半導体基板である。また、紫外光露光装置により１回の露光（又は走査露光）で露光される領域の単位である一つのショット（ショット領域）の大きさを２６ｍｍ×３３ｍｍとすると、直径３００ｍｍのウエハ（３００ｍｍウエハ）の露光面にはほぼ１００個のショットが形成される。それらのショットには、一部が欠けたいわゆる欠けショットが含まれていてもよい。なお、ウエハＷの大きさは任意であり、ウエハＷとしては、例えば直径２００ｍｍ又は４５０ｍｍなどの基板も使用できる。
【００１０】
本実施形態では、露光装置１２Ａの電子ビーム照射装置１５は、鏡筒（不図示）内に所定の位置関係で配置されたｍ個（ｍは例えば１００）の光学系カラムから構成される電子ビーム光学系を備えている。各光学系カラムは、個別にオン／オフ可能で、かつ偏向可能なｎ本（ｎは例えば４０００）のビームを照射可能なマルチビーム光学系から成る。マルチビーム光学系としては、例えば特開２０１１−２５８８４２号公報、国際公開第２００７／０１７２５５号などに開示される光学系と同様の構成のものを用いることができる。４０００本のマルチビームを全てオン状態（電子ビームがウエハに照射される状態）にしたとき、例えば１００μｍ×２０ｎｍの矩形領域（露光領域）内に等間隔に設定された４０００点に同時に紫外光露光装置の解像限界よりも小さい（例えば直径２０ｎｍ）の電子ビームの円形スポットが形成される。
【００１１】
また、１００個の光学系カラムは、例えば３００ｍｍのウエハＷ上に形成された（あるいはショットマップに従ってこれから形成される）例えば１００個のショットにほぼ１：１で対応している。なお、実際には、光学系カラムの数は、ウエハＷのショット数より多く設定されており、露光中に使用されない光学系カラムがあってもよい。本実施形態では、例えば１００個の光学系カラムがそれぞれ、個別にオン／オフ可能で、かつ偏向可能な多数（ｎ個、ｎ＝４０００）の直径２０ｎｍの電子ビームの円形スポットを矩形（例えば１００μｍ×２０ｎｍ）の露光領域内に照射可能である。この露光領域に対してウエハＷを走査しながら、その多数の電子ビームの円形スポットを偏向しながらオン／オフすることで、ウエハ上の１００個のショットが並列に露光され、各ショットに効率的に高いスループットで紫外光露光装置の解像限界よりも小さいパターンが形成される。したがって、３００ｍｍウエハの場合、露光に際してのウエハ（ステージ）の移動ストロークは、多少の余裕を持たせても数十ｍｍ、例えば５０ｍｍあれば十分である。各光学系カラムは、通常の電子ビーム光学系と同様、反射電子を検出する反射電子検出系（不図示）を備えている。
【００１２】
なお、電子ビームを用いる露光方法としては、シングルビームで露光対象物にパターンを描画する描画方式、微小マスクのパターンを電子ビームを介して転写することと露光対象物を移動することとを繰り返す転写方式、又は他の任意の方式を使用できる。
真空チャンバ１３Ｂ内の第１ロードロック室１４Ｂ、及び真空チャンバ１３Ｃ内の第２ロードロック室１４Ｃには、それぞれ露光対象物を含む搬送対象物（物体）が載置されるテーブル（不図示）が設けられている。一例として、図２に示すように、ロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内にはそれぞれ搬送対象物の受け渡しを行うためのロボットハンド４６Ａ，４６Ｂ、及び補助テーブル４６Ｃ，４６Ｄが設置されている。真空チャンバ１３Ａ，１３Ｂの境界部、及び真空チャンバ１３Ａ，１３Ｃの境界部にはそれぞれシャッタ（不図示）が設けられ、真空チャンバ１３Ｂ，１３Ｃの外面にはそれぞれシャッタ１４Ｂａ，１４Ｃａが設けられている。シャッタ１４Ｂａ，１４Ｃａは例えばゲートバルブの一部であってもよい。ロードロック室１４Ｂ，１４Ｃは、それぞれ搬送対象物の搬入時及び搬出時に一時的に大気圧環境となる。ロボットハンド４６Ａ，４６Ｂのアームは、それぞれ高さ方向、及びシャッタ１４Ｂａ，１４Ｃａを通過する方向の移動が可能である。シャッタ１４Ｂａ又は１４Ｃａが開いている状態で、それぞれロボットハンド４６Ａ又は４６Ｂがロードロック室１４Ｂ又は１４Ｃと外部との間で搬送対象物の受け渡しを行う。
【００１３】
さらに、露光装置１２Ａは、露光装置全体の動作を制御するためのコンピュータよりなる露光制御系１２Ａｃ（図７参照）を有する。露光制御系１２Ａｃは、工程管理用のホストコンピュータ６２等との間で制御情報等の送信及び受信を行う。露光装置１２Ａ〜１２Ｅの構成は互いに同一であり、露光装置１２Ｆ〜１２Ｊの構成は露光装置１２Ａと対称である。露光装置１２Ｂ，１２Ｃ〜１２Ｊもそれぞれ露光制御系１２Ｂｃ，１２Ｃｃ〜１２Ｊｃを有する。なお、露光装置１２Ａ〜１２Ｊの構成は互いに異なっていてもよい。
【００１４】
以下、露光装置１２Ａ〜１２Ｊの設置面において、第１列の露光装置１２Ａ〜１２Ｅ、及び第２列の露光装置１２Ｆ〜１２Ｊの共通の配列方向に沿ってＹ軸を取り、Ｙ軸に垂直な方向に沿ってＸ軸を取り、その設置面に垂直な方向（本実施形態では鉛直上方向）に沿ってＺ軸を取って説明する。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸に平行な方向をそれぞれＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向として説明する。
【００１５】
図１において、露光システム１０は、不図示のコータ・デベロッパとの間で、電子線レジストが塗布されたウエハＷの搬送をインライン方式で行うトラック１６と、トラック１６を介して搬入されたウエハＷのアライメントを行うアライメント部１８とを備えている。アライメント部１８において、ウエハＷは、保持部材であるウエハシャトル（以下、単にシャトルと称する）３６の表面の凹部３６ｊ（図４（Ａ）参照）内に載置又は保持される。
【００１６】
本実施形態において、ウエハＷは、シャトル３６に保持された状態でアライメントが行われ、各露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬送される。そして、ウエハＷは、シャトル３６に保持された状態で電子ビームによる露光が行われ、露光後にシャトル３６に載置された状態でアライメント部１８に戻される。さらに、本実施形態では、後述のようにシャトル３６に保持されたウエハＷのアライメントは真空環境下で行われ、アライメント後のウエハＷは、シャトル３６に保持された状態で、内部が真空に維持された箱状のケース（以下、シャトルケースと称する）３８の内部に収容されて、各露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬送される。このようにウエハＷは、アライメント、搬送、及び露光中に継続して真空環境下にあるため、アライメント後の熱変形量がきわめて小さくなり、露光時にきわめて高い重ね合わせ精度を得ることができる。
【００１７】
また、露光システム１０は、それぞれウエハＷを保持するシャトル３６（搬送対象物）を収容する複数のシャトルケース３８を、アライメント部１８と露光装置１２Ａ〜１２Ｊとの間で搬送するためのシャトル搬送系３０（搬送装置）を備えている。このように、ウエハＷを保持するシャトル３６（基板保持部）は、アライメント部１８と露光装置１２Ａ〜１２Ｊとの間をシャトルバスのように繰り返し往復するため、シャトル３６をシャトル（ウエハシャトル）と称している。
【００１８】
ここで、本実施形態のシャトル３６及びシャトルケース３８の構成につき説明する。
図４（Ａ）は、説明の便宜上、シャトルケース３８を開き、シャトル３６からウエハＷを分離した状態を示し、図４（Ｂ）はシャトルケース３８をシャトル搬送系３０のある載置部４０Ａ５の載置面Ｓ１に載置した状態を示し、図５（Ｂ）は、シャトルケース３８及びシャトル３６を示す断面図である。図４（Ａ）に示すように、シャトル３６は、平面視で正三角形の各頂点を含む部分を切り落としたような六角形状の平板状部材である。これをさらに詳述すると、シャトル３６は、正三角形の３つの辺に対応する辺部３６ｃ，３６ｄ，３６ｅと、これらの辺部３６ｃ〜３６ｅ間の３つの切り落とし部３６ｉとを有し、３つの辺部３６ｃ，３６ｄ，３６ｅの中央部にそれぞれ矩形の切り欠き部３６ｆ，３６ｇ，３６ｈが形成されている。そして、切り欠き部３６ｆ，３６ｇ，３６ｈを外側から覆うように、それぞれ板ばね４５が取り付けられ、各板ばね４５の長手方向の中央部にボール（球体）４４が固定されている。３箇所のボール４４は、平面視でほぼ正三角形の３つの頂点の位置に設けられている。
【００１９】
シャトル３６は、一例として熱伝導率が高く電気抵抗の大きい物質（静電チャックを行うことができる物質）、例えば絶縁体セラミックスから形成されている。絶縁体セラミックスとしては、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、又は窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）などが使用できる。また、板ばね４５及びボール４４は例えば金属から形成されている。なお、ボール４４は、金属の代わりに、セラミックスから形成することも可能である。また、ボール４４の代わりに半球（ボールの下半分のみ）を使用することも可能である。
【００２０】
また、シャトル３６の上面３６ａの中央にウエハＷより僅かに大きい直径の円形の凹部３６ｊが形成され、凹部３６ｊ内の３箇所にウエハＷを昇降するためのピン（不図示）を挿通させるための貫通穴３６ｋが形成されている。なお、例えばウエハＷを表面側から吸引してシャトル３６に載置可能な場合には、貫通穴３６ｋは省略できる。図５（Ｂ）に示すように、シャトル３６の凹部３６ｊ内にウエハＷを載置したときに、シャトル３６の上面３６ａとウエハＷの表面（露光面）とが同じ高さになるように凹部３６ｊの深さが設定されている。
【００２１】
また、シャトル３６の上面３６ａの複数箇所（例えば、３つの切り落とし部３６ｉの近傍）にシャトル３６の位置を検出するための２次元の回折格子３６ｍ１，３６ｍ２，３６ｍ３が設けられている。なお、回折格子３６ｍ１〜３６ｍ３は省略可能である。さらに、シャトル３６の凹部３６ｊと裏面３６ｂとの間に静電チャック用の電極部５０Ａ，５０Ｂが埋め込まれ、裏面３６ｂに平板状の導電性の端子部５１Ａ，５１Ｂが形成され、電極部５０Ａ，５０Ｂと端子部５１Ａ，５１Ｂとがそれぞれ導電性の配線で接続されている。端子部５１Ａ，５１Ｂに所定の電圧を印加することによって、シャトル３６に対してウエハＷを静電チャック（静電吸着）方式で安定に固定できる。なお、ウエハＷが載置される凹部３６ｊの載置面（ウエハＷの裏面の接触面）に、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）などの摩擦係数の高い材料をコーティングしてもよい。また、凹部３６ｉの載置面に、複数の突起部（ピン）を設け、この突起部のうち、少なくともウエハＷの裏面と接触する部分に、上記窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）などの摩擦係数の高い材料をコーティングしてもよい。
このように、摩擦係数の高い材料をコーティングすることで、ウエハＷが温度変化により伸縮したとき、シャトル３６に対するウエハＷの滑りを抑制することができる。
【００２２】
なお、ボール４４が金属製である場合、端子部５１Ａ，５１Ｂの代わりに、３個のボール４４のうちの２つを静電チャック用の端子部として使用することも可能である。また、シャトル３６の形状は、例えば円形の平板状で、その円形の周縁部又は裏面等の３箇所の切り欠き部にボール４４を取り付けた形状等でもよい。
また、本実施形態のシャトルケース３８は、矩形の平板状でシャトル３６が載置可能な底板３９Ａと、底板３９Ａの上面３９Ａｂのシャトル３６が載置される領域を囲むように形成された矩形の枠状の溝３９Ａａに装着されたシール部材３９Ｃ（封止部材）と、底板３９Ａのシャトル３６が載置される領域を覆うように、かつシール部材３９Ｃに密着するように載置可能な、底側が開いた箱状のカバー３９Ｂとを有する。シール部材３９Ｃは一例としてオーリングである。カバー３９Ｂの周縁部には、底板３９Ａから外側に突き出るように平板状の取手部３９Ｂａが設けられている。底板３９Ａとカバー３９Ｂとがシール部材３９Ｃを介して接触している状態から、例えばカバー３９Ｂの取手部３９Ｂａを支持して底板３９Ａを降下させることで、底板３９Ａ及びシール部材３９Ｃからカバー３９Ｂを容易に分離できる。
【００２３】
底板３９Ａの上面３９Ａｂのシャトル３６が載置される領域（シール部材３９Ｃで囲まれた領域）には、シャトル３６の３箇所のボール４４と同じ配置（ほぼ正三角形の３つの頂点の位置）で、３つの三角錐状溝部材４３が設けられている。これらの３つの三角錐溝部材４３には、それぞれシャトル３６に設けられたボール４４が係合可能であり、各三角錐状溝部材４３及びボール４４はそれぞれキネマティックカップリングを構成する。
【００２４】
図４（Ａ）には、三角錐状溝部材４３として、３つの小さい直方体状の部材４３ａ，４３ｂ，４３ｃを放射状に、かつ上部で開くような状態で配置して固定した例が示されている。その三角錐状溝部材４３は、ボール４４にそれぞれ３点で点接触する三角錐状の溝と同じ役割を有するため、三角錐状溝部材と称している。したがって、三角錐状の溝が形成された単一の部材を、三角錐状溝部材４３の代わりに用いても良い。シャトル３６のボール４４が三角錐状溝部材４３に係合した状態で、シャトル３６の底面と上面３９Ａｂとの間には、シャトル３６を搬送するためのロボットハンドのアーム（不図示）を差し込むことができる隙間が確保されている。
【００２５】
シャトル３６の３箇所のボール４４が底板３９Ａの上面３９Ａｂの三角錐状溝部材４３に係合した状態で、シャトル３６を覆うように、かつシール部材３９Ｃに密着するようにカバー３９Ｂを載置することによって、シャトルケース３８のシャトル３６が収容される空間３８ａが気密化される。シャトルケース３８の搬送時には、通常は、シャトル３６が収容される空間３８ａが例えば０．１Ｐａより小さい程度の気圧の真空で、シャトルケース３８の外部は大気圧で、シャトルケース３８の内外の気圧差によって、底板３９Ａとカバー３９Ｂとが密着した状態が維持される。なお、シャトルケース３８内の気圧は、ウエハＷの温度変化による変形が小さい範囲であればよい。また、電子ビーム照射装置１５が設置される露光室１４Ａ内の気圧は、一例として１０-3〜１０-4Ｐａ程度であり、搬送中のシャトルケース３８内の気圧よりも２桁から３桁程度小さい。なお、例えばシャトルケース３８の搬送中にシャトル３６に対するウエハＷの静電吸着を行わない場合（放電要素がない場合）には、シャトル３６が収容される空間３８ａの気圧は例えば１０Ｐａ程度でもよい。
【００２６】
底板３９Ａ及びカバー３９Ｂの材質及び形状は、シャトルケース３８の内外のほぼ１気圧の気圧差によって、底板３９Ａ及びカバー３９Ｂがあまり変形しないように設定されている。底板３９Ａ及びカバー３９Ｂの材質としては、金属（例えばアルミニウム）、強化プラスチック、又は炭素繊維等が使用できる。一例として、底板３９Ａの厚さはカバー３９Ｂの厚さよりも厚く設定され、底板３９Ａの剛性はカバー３９Ｂの剛性よりも大きく設定されている。このため、シャトルケース３８内で底板３９Ａ上にシャトル３６を支持したときに、シャトルケース３８内を真空にしたときの底板３９Ａの変形量が小さいため、シャトル３６の変形も生じない。また、一例として、底板３９Ａの上面３９Ａｂのシール部材３９Ｃで囲まれた領域内に、例えば半導体方式の気圧センサよりなる気圧センサＰＳが設置され、気圧センサＰＳによって、シャトルケース３８内の気圧がモニタできるように構成されている。さらに、カバー３９Ｂの内面に、カバー３９Ｂの変形量をモニタするためのセンサとして、例えば歪みゲージＤＧが設けられている（図４（Ｂ）参照）。歪みゲージＤＧによって、シャトルケース３８内を真空にしたときのカバー３９Ｂの変形量をモニタし、その変形量からシャトルケース３８内の気圧をモニタすることができる。このように歪みゲージＤＧを設ける場合には、シャトルケース３８の内外の気圧差が１気圧程度のときに、カバー３９Ｂが歪みゲージＤＧで検出可能な程度に変形可能にしておいてもよい。なお、シャトルケース３８の気密度が高い場合には、気圧センサＰＳ及び歪みゲージＤＧを省略してもよい。また、シャトルケース３８に、気圧センサＰＳ及び歪みゲージＤＧの少なくとも一方を設けるようにしてもよい。
【００２７】
なお、以下では、底板３９Ａにシール部材３９Ｃを介してカバー３９Ｂを密着させることを、単に底板３９Ａにカバー３９Ｂを密着させるともいう。
また、シャトル３６の３箇所のボール４４を底板３９Ａの上面３９Ａｂの三角錐状溝部材４３に係合させた状態で、上面３９Ａｂのシャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂに対向する位置に、それぞれ上面３９Ａｂの法線方向（Ｚ方向）に弾性変形可能な、金属製の板ばねよりなる端子部９４Ａ，９５Ａが例えばボルトによって固定されている（図５（Ｂ）参照）。端子部９４Ａ，９５Ａは、上面３９Ａｂに形成された絶縁部４１に、互いに絶縁された状態で固定されている。
【００２８】
また、底板３９Ａに、３箇所の三角錐状溝部材４３とほぼ対称な配置で３箇所の貫通穴が設けられ、これらの貫通穴に絶縁体よりなる円筒状の外筒部３９Ｇを介して金属製（導電性）のロッド状の脚部３９Ｄ，３９Ｇ，３９Ｆが固定されている。外筒部３９Ｇは、底板３９Ａの裏面３９Ａｃ側の部分が太く形成され、脚部３９Ｄ〜３９Ｆの外筒部３９Ｇから外側に突き出る先端部は半球状に形成されている。外筒部３９Ｇ及び脚部３９Ｄ〜３９Ｆは、例えばネジ止め又は溶接等によって気密性を保つように底板３９Ａに固定されている。なお、底板３９Ａの材質が絶縁性である場合には、外筒部３９Ｇを設けることなく、脚部３９Ｄ〜３９Ｆを底板３９Ａに直接固定してもよい。
【００２９】
さらに、端子部９４Ａ，９５Ａはそれぞれ絶縁体で覆われた信号ケーブル９４Ａａ，９５Ａａを介して脚部３９Ｅ，３９Ｄに接続されている。また、気圧センサＰＳを設ける場合には、一例として、気圧センサＰＳの一方の端子が不図示の信号ケーブルを介して脚部３９Ｄに接続され、他方の端子が不図示の信号ケーブルを介して脚部３９Ｆに接続される。さらに、歪みゲージＤＧを設ける場合には、カバー３９Ｂの内面に、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂと同様の歪みゲージＤＧに不図示の信号ラインを介して接続された２つの端子部（不図示）が設けられ、底板３９Ａの上面３９Ａｂには、その２つの端子部に接触可能な端子部９４Ａ，９５Ａと同様な可撓性を持つ２つの端子部（不図示）が設けられる。さらに、底板３９Ａの裏面３９Ａｃには、上面３９Ａｂの歪みゲージＤＧ用の２つの端子部と導通する２つの端子部（不図示）が設けられ、載置面Ｓ１には、その２つの端子部と接触可能な端子部９４Ａ，９５Ａと同様な可撓性を持つ２つの端子部（不図示）が設けられる。
【００３０】
また、シャトルケース３８が載置される載置部４０Ａ５の載置面Ｓ１には、脚部３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆと同じ配置で３箇所に金属製（導電性）のマウント部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃが固定されている。一例として、マウント部４７Ａの上面は平坦であり、マウント部４７Ｂの上部には円錐状の凹部（円錐面）が形成され、マウント部４７Ｃの上部にはＶ字型の溝部（Ｖ字溝）が形成されている（図３（Ｂ）参照）。このため、シャトルケース３８を載置面Ｓ１に載置する際には、脚部３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆの先端の半球面がそれぞれマウント部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃの平坦面、円錐面、及びＶ字溝に係合し、シャトルケース３８は、載置面Ｓ１に対してキネマティックカップリング方式で安定に載置される。この状態で、底板３９Ａの裏面３９Ａｃと載置面Ｓ１との間には、シャトルケース３８の受け渡しを行うためのロボットハンド２６Ｃのアーム２７等を差し込むことができる間隔が確保されている。
【００３１】
なお、シャトルケース３８の底板３９Ａの裏面に、平坦面、円錐面、及びＶ字溝を形成し、載置面Ｓ１側にそれらに係合可能な半球面を持つ凸部（マウント部）を設けてもよい。また、シャトルケース３８を載置面Ｓ１に対してキネマティックカップリング方式で支持する必要がない場合には、例えば底板３９Ａの裏面の３箇所に互いに同じ形状の凹部を設け、これらの凹部を載置面Ｓ１に設けた互いに同じ形状の凸部で支持してもよい。
【００３２】
さらに、載置部４０Ａ５が金属製である場合には、マウント部４７Ａ，４７Ｂは絶縁部４７Ｄを介して載置部４０Ａ５に固定され（図５（Ｂ）参照）、マウント部４７Ａ，４７Ｂにはそれぞれ絶縁体で覆われて可撓性を持つ信号ケーブル９２Ａ，９３Ａを介して電源部９０（図７参照）から所定の電圧が印加される。載置部４０Ａ５が絶縁体である場合には、絶縁部４７Ｄは省略できる。また、シャトルケース３８に気圧センサＰＳを設ける場合には、脚部３９Ｄに導通可能なマウント部４７Ｃが絶縁体で覆われて可撓性を持つ信号ケーブル（不図示）を介して気圧計測部（不図示）に接続され、マウント部４７Ａもこの気圧計測部に接続される。また、シャトルケース３８に歪みゲージＤＧを設ける場合には、載置面Ｓ１にある歪みゲージＤＧ用の２つの端子部（不図示）がそれぞれ絶縁体で覆われて可撓性を持つ信号ケーブル（不図示）を介して歪み計測部（不図示）に接続される。
【００３３】
このように本実施形態では、マウント部４７Ａ，４７Ｂは、静電チャック用の電力をシャトルケース３８に供給するための端子等としても使用されている。このため、載置面Ｓ１の配線を少なくすることができる。ただし、シャトルケース３８の底板３９Ａの裏面に端子部５１Ａ，５１Ｂと同様の端子部を設け、載置面Ｓ１に端子部９４Ａ，９５Ａと同様の可撓性を持つ端子部を設け、これらの端子部を介してシャトル３６に静電吸着用の電力を供給してもよい。
【００３４】
ウエハＷを保持したシャトル３６をシャトルケース３８の底板３９Ａに対して降下させて、シャトル３６の３箇所のボール４４をそれぞれ底板３９Ａの三角錐状溝部材４３に係合させると、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂが底板３９Ａの端子部９４Ａ，９５Ａに接触し、シャトル３６の自重によって端子部９４Ａ，９５Ａが下方に撓むことによって、端子部５１Ａ，５１Ｂと端子部９４Ａ，９５Ａとは安定に接触する。そして、端子部５１Ａ，５１Ｂと脚部３９Ｅ，３９Ｄとは電気的に導通する。また、シャトル３６を覆うように底板３９Ａにカバー３９Ｂが装着される。
【００３５】
さらに、シャトル３６を収容したシャトルケース３８を載置部４０Ａ５の載置面Ｓ１に対して降下させて、シャトルケース３８の３箇所の脚部３９Ｄ〜３９Ｆを載置面Ｓ１のマウント部４７Ａ〜４７Ｃに係合させる。この際に、マウント部４７Ｂ，４７Ａには信号ケーブル９２Ａ，９３Ａを介して所定の電圧が印加されており、端子部９４Ａ，９５Ａ及び端子部５１Ａ，５１Ｂを介してシャトル３６内の電極５０Ａ，５０Ｂにも電圧が印加されるため、ウエハＷはシャトル３６に対して静電チャック方式で安定に吸着保持される。なお、端子部としてのマウント部４７Ｂ，４７Ａに所定の電圧を印加することを、マウント部４７Ａ，４７Ｂに静電吸着用の電力（用力）を供給するともいう。
【００３６】
なお、シャトル３６の２箇所のボール４４を静電吸着用の端子部として使用する場合には、それらに対応する底板３９Ａ上の２箇所の三角錐状溝部材４３を端子部として使用してもよい。この場合、その２箇所のボール４４が板ばね４５を介してシャトル３６内の電極５０Ａ，５０Ｂに接続され、その２箇所の三角錐状溝部材４３は例えば絶縁体上に固定され、これらの三角錐状溝部材４３が信号ケーブルを介して脚部３９Ｄ，３９Ｅに接続される。このようにシャトル３６のボール４４を端子部として使用する場合、シャトル３６及びシャトルケース３８の構成を簡素化できる。
【００３７】
また、図４（Ａ）において、シャトル３６の３箇所のボール４４がそれぞれ底板３９Ａ上の三角錐状溝部材４３に係合した状態において、各ボール４４は、外力を受けた場合、シャトル３６の中心（ウエハＷの中心にほぼ一致）を中心とする半径方向にのみ微小移動する。このため、シャトル３６の３箇所のボール４４の位置関係と、底板３９Ａ上の３箇所の三角錐状溝部材４３の位置関係とが製造誤差等によってわずかに異なっていても、さらに、シャトル３６を底板３９Ａ上に載置する際に、シャトル３６の底板３９Ａに対する位置が所望の位置からずれていたとしても、各ボール４４が三角錐状溝部材４３に係合する際に、各ボール４４が対応する三角錐状溝部材４３から外力を受けて前述の如く半径方向に移動する。この結果、３つのボール４４が、対応する三角錐状溝部材４３に常に同じ状態で係合し、シャトル３６の本体部（ウエハＷが載置される部分）及びウエハＷの変形を抑制することができる。さらに、次にシャトル３６をシャトルケース３８（底板３９Ａ）から搬出する際に、シャトル３６の位置がほぼ目標とする位置にあるため、シャトル３６を効率的に搬送できる。
【００３８】
すなわち、本実施形態では３組のボール４４と三角錐状溝部材４３との組み合わせによって、キネマティックカップリングが構成され、このキネマティックカップリングによって、搬送中のシャトル３６（ウエハＷ）の変形を抑制し、かつシャトル３６のシャトルケース３８（底板３９Ａ）に対する取り付け状態を常にほぼ同一状態に設定できる。したがって、シャトルケース３８又は三角錐状溝部材４３と同様の係合部材を備えるテーブル等からのシャトル３６の取り外しを多数回繰り返しても、シャトル３６とシャトルケース３８又はテーブル等との一定の位置関係を、再現することができる。
【００３９】
また、露光装置１２Ａ〜１２Ｊのロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内のステージ（不図示）の上面にも、載置面Ｓ１上のマウント部４７Ａ〜４７Ｃと同様の配置及び形状のマウント部が設けられ、これらのマウント部を介してシャトルケース３８の底板３９Ａの脚部３９Ｄ〜３９Ｆを安定に支持できる。さらに、それらのマウント部のうちの２つのマウント部は静電吸着用の電力を供給するための端子としても使用されている。さらに、ロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内の補助テーブル４６Ｃ，４６Ｄにはそれぞれシャトルケース３８のカバー３９Ｂの取手部３９Ｂａを載置することができる。
【００４０】
次に、図１において、アライメント部１８は、トラック１６を介して搬送されて来た複数枚のウエハＷを保管するための第１のウエハカセット２０Ｂと、露光済みの複数枚のウエハＷを保管するための第２のウエハカセット２０Ａと、ウエハＷが載置されていない複数のシャトル３６を保管するシャトルストッカ２０Ｃと、シャトル３６が収容されていない複数のシャトルケース３８を保管するケースストッカ２０Ｄとを有する。また、アライメント部１８は、シャトル３６にウエハＷを載置するために使用される第１のテーブル２２Ｂと、シャトル３６からウエハＷを分離するために使用される第２のテーブル２２Ａと、アライメント系２４と、ウエハＷの受け渡しを行うための第１及び第２の多関節型のロボットハンド２６Ａ，２６Ｂと、シャトル３６及びシャトルケース３８の受け渡しを行うための第３の多関節型のロボットハンド２６Ｃとを有する。ロボットハンド２６Ｃは、シャトル３６又はシャトルケース３８が載置されるＵ字型のアーム２７を有し、アーム２７のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及びＺ軸に平行な軸の回りの回転角がそれぞれ所定範囲内で制御可能である。
【００４１】
また、アライメント部１８は、アライメント系２４が収容される真空チャンバ（この内部をアライメント室１９Ａと称する）と、真空チャンバ１９Ａに隣接している真空チャンバ（この内部をロードロック室１９Ｂと称する）と、アライメント室１９Ａ内に設置されたロボットハンド２６Ｄと、ロードロック室１９Ｂ内に設置された昇降テーブル２２Ｃ及び補助テーブル２２Ｄとを有する。アライメント室１９Ａは、常時真空に維持され、ロードロック室１９Ｂは、アライメント室１９Ａとの間でシャトル３６の受け渡しを行う期間は真空にされ、それ以外の期間では大気圧になる。後述のように、昇降テーブル２２Ｃにはシャトルケース３８の底板３９Ａが載置されるため、昇降テーブル２２Ｃの上面には、底板３９Ａの３箇所の脚部３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆに係合可能なマウント部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃと同様の形状のマウント部２２Ｃａ，２２Ｃｂ，２２Ｃｃが設けられ（図９（Ａ）参照）、マウント部２２Ｃａ，２２Ｃｂには静電吸着用の電力が供給される。補助テーブル２２Ｄは、シャトルケース３８のカバー３９Ｂの取手部３９Ｂａが載置可能な幅で設置された２つの載置部を有する（図９（Ｂ）参照）。
【００４２】
一例として、ロボットハンド２６Ａが、トラック１６を介して搬入された未露光のウエハＷをウエハカセット２０Ｂに搬送し、ロボットハンド２６Ｂが、シャトル３６から分離された露光済みのウエハＷをウエハカセット２０Ａに搬送する。そして、トラック１６側のロボットハンド（不図示）がウエハカセット２０Ａ内の露光済みのウエハＷをトラック１６に移動し、移動された露光済みのウエハＷはトラック１６を介してコータ・デベロッパ（不図示）に搬出されて現像される。
【００４３】
また、シャトル３６が載置されるテーブル２２Ｂの上面には、シャトル３６の３箇所のボール４４と同じ配置で、それぞれボール４４に係合可能な３つの係合部材２２Ｂｂが設けられ、その上面の３つの係合部材２２Ｂｂで囲まれた領域に、シャトル３６の３箇所の貫通穴３６ｋに挿通可能な３つのＺ方向に昇降可能な細いロッド状部材（以下、センターピンと称する）２２Ｂａが設けられている。係合部材２２Ｂｂは、それぞれ対応するボール４４とともに、キネマティックカップリングを構成する。係合部材２２Ｂｂとして、図４（Ａ）の三角錐状溝部材４３と同じ形状の部材を使用することができる。さらに、テーブル２２Ｂの上面には、シャトル３６の２つの端子部５１Ａ，５１Ｂに接触可能な配置で、それぞれＺ方向に弾性変形可能な２つの静電チャック用の端子部（不図示）が設けられている。
【００４４】
同様に、テーブル２２Ａの上面にも、シャトル３６の３箇所のボール４４に係合可能な３つの係合部材（不図示）、及び３本の昇降可能なセンターピン（不図示）が設けられている。ただし、テーブル２２Ａはシャトル３６からウエハＷを離脱させるために使用されるため、テーブル２２Ａには静電チャック用の端子部を設ける必要はない。
アライメント部１８において、シャトル３６に未露光のウエハＷを載置する際には、ロボットハンド２６Ｃによってシャトルストッカ２０Ｃから一つのシャトル３６を取り出して、シャトル３６の３つのボール４４がそれぞれ対応する係合部材２２Ｂｂに接触するように、シャトル３６をテーブル２２Ｂの上面に載置しているため、シャトル３６はテーブル２２Ｂに安定に支持される。この際に、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂがそれぞれテーブル２２Ｂの端子部（不図示）に接触する。そして、テーブル２２Ｂからセンターピン２２Ｂａをシャトル３６の貫通穴３６ｋを通して上昇させ、ロボットハンド２６Ａによってウエハカセット２０Ａから１枚の未露光のウエハＷを取り出し、このウエハＷをセンターピン２２Ｂａに載置した後、センターピン２２Ｂａを降下させることで、ウエハＷがシャトル３６の凹部３６ｊ内に載置される。そして、テーブル２２Ｂの端子部（不図示）に所定の電圧を印加することで、静電チャック方式でウエハＷがシャトル３６に吸着される。
【００４５】
一例として、この動作中に、ロボットハンド２６Ｃによってケースストッカ２０Ｄから一つのシャトルケース３８を取り出し、このシャトルケース３８の底板３９Ａをロードロック室１９Ｂ内の昇降テーブル２２Ｃに載置し、カバー３９Ｂを補助テーブル２２Ｄに載置しておく（図９（Ｂ）参照）。
そして、ウエハＷを保持するシャトル３６を、ロボットハンド２６Ｃによってロードロック室１９Ｂ内の昇降テーブル２２Ｃ上の底板３９Ａに載置する。この状態で、ロードロック室１９Ｂを真空にした後、シャトル３６はアライメント室１９Ａ内のロボットハンド２６Ｄによってアライメント系２４に搬送される。
【００４６】
一方、シャトル３６から露光済みのウエハＷを離脱させる際には、ロボットハンド２６Ｃによってシャトルケース３８の底板３９ＡからウエハＷを保持したシャトル３６を取り出し、取り出したシャトル３６をテーブル２２Ａ上に載置する。さらに、テーブル２２Ａのセンターピンを上昇させてウエハＷをシャトル３６から分離した後、ロボットハンド２６ＢによってウエハＷがウエハカセット２０Ａに搬送される。
【００４７】
アライメント室１９Ａ内（真空環境）に設置されたアライメント系２４は、一例として、ウエハＷを保持するシャトル３６のＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向の位置決めを行うステージ２４ａと、例えば画像処理方式でウエハＷの表面の多数のショット（ショット領域）のアライメントマーク（不図示）の検出を行うＦＩＡ(Fie1d Image A1ignment )方式のマーク検出系２４ｂと、マーク検出系２４ｂの検出結果を処理して例えばエンハンスト・グローバル・アライメント（ＥＧＡ）方式でウエハＷの全部のショットの配列座標を求める信号処理部６８Ｂ（図７参照）と、を有する。さらに、アライメント系２４は、マーク検出時にオートフォーカス方式でウエハＷの表面をマーク検出系２４ｂに合焦させるために、例えば光学方式で斜入射方式の多点のオートフォーカスセンサ２４ｃを有する。
【００４８】
また、ステージ２４ａにも、テーブル２２Ｂと同様に、シャトル３６の３箇所のボール４４と同じ配置の、それぞれボール４４に係合可能な３つの係合部材（不図示）と、シャトル３６の２つの端子部５１Ａ，５１Ｂに接触可能な配置の、それぞれＺ方向に弾性変形可能な２つの端子部（不図示）とが設けられている。ロボットハンド２６Ｄが、ロードロック室１９Ｂ内の昇降テーブル２２Ｃ上のシャトルケース３８の底板３９Ａからシャトル３６をステージ２４ａに搬送する。そして、ステージ２４ａの３箇所の係合部材にウエハＷを保持するシャトル３６のボール４４が接触し、ステージ２４ａの端子部からシャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂに静電吸着用の電圧が印加されて、ウエハＷは安定にシャトル３６に静電吸着され、真空中でウエハＷのアライメントが行われる。
【００４９】
アライメント終了後のシャトル３６は、ロボットハンド２６Ｄによってステージ２４ａから取り出されて、ロードロック室１９Ｂ内のシャトルケース３８の底板３９Ａ上に搬送される。そして、昇降テーブル２２Ｃを上昇することで、シャトル３６を覆うようにカバー３９Ｂが底板３９Ａ上に載置される（図９（Ｄ）参照）。その後、ロードロック室１９Ｂを大気圧にすることで、シャトルケース３８の内外の気圧差によって底板３９Ａに対してカバー３９Ｂが密着し、シャトルケース３８内のシャトル３６を収容する空間３８ａは真空状態が維持される。シャトル３６を収容したシャトルケース３８はロボットハンド２６Ｃによって取り出されて、露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬送される。
【００５０】
露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬送される期間、及びウエハＷの露光中においても、ウエハＷはシャトル３６に静電チャック方式で相対的な位置ずれが実質的に生じないように（アライメントの後でウエハＷに実質的に歪みが生じないように）保持されている。なお、例えばシャトル３６又はシャトルケース３８の受け渡し時等で、一時的にシャトル３６に対して静電チャック用の電力（電圧）が供給されない期間であっても、残留電荷分布によってウエハＷはシャトル３６に対して相対的に位置ずれしない状態で保持されている。このため、ウエハＷのアライメント情報（各ショットの配列座標）は、ウエハＷの搬送中及び露光中に実質的に変化しないため、ウエハＷの露光時の重ね合わせ精度を高く維持できる。
【００５１】
次に、シャトル搬送系３０は、第１列の露光装置１２Ａ〜１２Ｅと第２列の露光装置１２Ｆ〜１２Ｊとの中間にＹ方向に配置された細長いガイド部材３４と、第１列の露光装置１２Ａ〜１２Ｅ側（−Ｘ方向側）にガイド部材３４に沿って配置された第１のシャトルキャリア３２Ａと、第２列の露光装置１２Ｆ〜１２Ｊ側（＋Ｘ方向側）にガイド部材３４に沿って配置された第２のシャトルキャリア３２Ｂとを有する。ガイド部材３４は、設置面に固定された平板状でＹ方向に細長いベース部材３５（図５（Ａ）参照）の上面に固定されている。
【００５２】
本実施形態では、第１列及び第２列の露光装置はそれぞれ５台であるため、図２に示すように、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂはそれぞれシャトル３６を収容する５個のシャトルケース３８を収容可能な収容棚４０Ａ，４０Ｂと、収容棚４０Ａ，４０Ｂを保持する箱状の収容ケース４２Ａ，４２Ｂと有する。さらに、シャトル搬送系３０は、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内に清浄な気体を供給する局所空調系７６Ａ，７６Ｂを有する。一例として、第１列及び第２列の露光装置がそれぞれｊ台及びｋ台（ｊ，ｋは１以上の整数）である場合に、収容棚４０Ａ及び４０Ｂはそれぞれ少なくともｊ個及びｋ個のシャトルケース３８を収容可能としてもよい。シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの収容ケース４２Ａ，４２Ｂはそれぞれ矢印Ａ５及びＡ６で示すようにＹ方向に駆動される。本実施形態では、収容ケース４２Ａ，４２Ｂが移動する領域、及びアライメント部１８のロボットハンド２６Ａ〜２６Ｃが設置されている領域は、大気圧の環境である。
【００５３】
図１において、シャトル搬送系３０は、収容ケース４２Ａ，４２Ｂをそれぞれガイド部材３４に沿ってＹ方向に個別に駆動する例えばリニアモータよりなるＹ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂを有する。なお、Ｙ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂとしてはボールネジ方式の駆動部等も使用できる。
第１のシャトルキャリア３２Ａはアライメント部１８と第１列の露光装置１２Ａ〜１２Ｅとの間でシャトルケース３８の搬送（受け渡しを含む）を行う。すなわち、シャトルキャリア３２Ａの収容ケース４２Ａは、矢印Ａ１で示すように移動して、アライメント部１８から未露光のウエハＷを保持するシャトル３６を収容したシャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２Ｅのロードロック室１４Ｂ又は１４Ｃに搬入し、矢印Ａ４で示すように移動して、露光装置１２Ａ〜１２Ｅのロードロック室１４Ｂ又は１４Ｃから露光済みのウエハＷを保持するシャトル３６を収容するシャトルケース３８をアライメント部１８に搬出する。
【００５４】
露光装置１２Ａ〜１２Ｅにおいて、ロードロック室１４Ｂのシャトルケース３８内のシャトル３６は、矢印Ａ２で示すように露光室１４Ａに搬入され、露光室１４Ａの露光済みのウエハＷを保持するシャトル３６は、矢印Ａ３で示すようにロードロック室１４Ｃ内のシャトルケース３８に戻される。ロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内のシャトルケース３８からシャトル３６を取り出し、露光後にシャトル３６をシャトルケース３８に戻す動作は、アライメント部１８のロードロック室１９Ｂ内のシャトルケース３８との間のシャトル３６の受け渡し動作と同様である。
【００５５】
同様に、第２のシャトルキャリア３２Ｂはアライメント部１８と第２列の露光装置１２Ｆ〜１２Ｊとの間でシャトルケース３８の搬送を行う。なお、露光装置１２Ａ〜１２Ｊから露光済みのウエハＷを保持するシャトル３６をアライメント部１８に戻す際には、ウエハＷが変形しても差し支えなく、さらにウエハＷとシャトル３６との相対位置がずれても差し支えないため、シャトル３６が収容されるシャトルケース３８の内部を大気圧の環境としてもよい。または、シャトル３６をシャトルケース３８に収容することなく、アライメント部１８に戻してもよい。
【００５６】
また、収容ケース４２Ａ，４２Ｂがガイド部材３４の−Ｙ方向の端部の位置Ａ１１，Ａ１２に移動した状態で、アライメント部１８のロボットハンド２６Ｃは、収容ケース４２Ａ，４２Ｂの正面側の窓部４２Ａｈ，４２Ｂｈ（図５（Ａ）参照）からそれぞれシャトルケース３８の出し入れを行うことができる。
第２のシャトルキャリア３２Ｂの機構部の構成は、Ｘ方向に関して第１のシャトルキャリア３２Ａの機構部の構成とほぼ対称である。このため、以下では主にシャトルキャリア３２Ａの構成につき説明する。
【００５７】
図３（Ａ）は、第１のシャトルキャリア３２Ａの収容ケース４２Ａの内部を示す斜視図、図３（Ｂ）は、収容ケース４２Ａ内の収容棚４０Ａの最上段の載置部４０Ａ５を示す斜視図である。図３（Ａ）において、収容ケース４２Ａは、天板４２Ａａ、床板４２Ａｂ、＋Ｘ方向の背面板４２Ａｃ、−Ｘ方向の正面板４２Ａｄ、−Ｙ方向の側壁４２Ａｅ、及び＋Ｙ方向の側壁４２Ａｆを有する直方体の箱状部材であり、この内部の空間４２Ａｇに収容棚４０Ａが配置されている。背面板４２Ａｃ及び正面板４２Ａｄをも側壁とみなした場合、収容ケース４２Ａは、天板４２Ａａ、床板４２Ａｂ、及び複数の側壁４２Ａｃ〜４２Ａｆで囲まれた容器である。
【００５８】
収容棚４０Ａは、それぞれ正面板４２Ａｄ側に突き出た５個の平板状の載置部（凸部）４０Ａ１，４０Ａ２，４０Ａ３，４０Ａ４，４０Ａ５を有する。載置部４０Ａ１が最下段、載置部４０Ａ５が最上段であり、５個の載置部４０Ａ１〜４０Ａ５の載置面（上面）にそれぞれシャトル３６（ウエハＷを保持している）を収容したシャトルケース３８を載置できる。収容ケース４２Ａの正面板４２ＡｄのＺ方向の中央よりもわずかに高い位置に、収容棚４０Ａと外部との間でシャトルケース３８を受け渡すための、シャトルケース３８の側面形状よりも大きい矩形の窓部４２Ａｈが形成されている。露光装置１２Ａ〜１２Ｊのロードロック室１４Ｂ，１４Ｃのシャッタ１４Ｂａ，１４Ｃａの高さは窓部４２Ａｈとほぼ同じ高さである。また、ロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内のロボットハンド４６Ａ，４６Ｂは、一例としてシャトル搬送系３０の一部であるとみなすこともできる。同様に、アライメント部１８のロボットハンド２６Ｃもシャトル搬送系３０の一部であるとみなすこともできる。
【００５９】
図５（Ａ）は、収容ケース４２Ａ，４２Ｂの内部を＋Ｙ方向に見た断面図（−Ｙ方向の側壁４２Ａｅ等を切り欠いた部）、図５（Ｂ）は、載置部４０Ａ５にシャトルケース３８が載置されている状態をも示す断面図である。
図５（Ａ）において、収容棚４０Ａの背面に設けられた凸部よりなるリニアモータの可動子５２Ａａが、収容ケース４２Ａの背面板４２ＡｃのＺ方向に細長い溝部４２Ａｉに係合している。可動子５２Ａａと、背面板４２Ａｃに設けられたＺ方向に細長い固定子５２Ａｂとから、収容ケース４２Ａ内で収容棚４０ＡをＺ方向に移動するためのリニアモータよりなるＺ軸駆動部５２Ａが構成されている。固定子５２Ａｂには可動子５２ＡａのＺ方向の位置を検出するためのエンコーダ（不図示）が設けられ、このエンコーダの計測値に基づいて可動子５２Ａａが駆動される。本実施形態では、収容棚４０ＡがＺ方向の可動範囲の中央に位置しているときに、３段目の載置部４０Ａ３に載置されているシャトルケース３８が窓部４２Ａｈに対向する位置にある。また、Ｚ軸駆動部５２Ａによって収容棚４０ＡのＺ方向の位置を調整することで、他の載置部４０Ａ１，４０Ａ２，４０Ａ４，又は４０Ａ５上のシャトルケース３８を窓部４２Ａｈに対向する位置に移動できる。
【００６０】
そして、アライメント部１８のロボットハンド２６Ｃ、又は露光装置１２Ａ〜１２Ｅ側のロボットハンド４６Ａ，４６Ｂは、窓部４２Ａｈを通して窓部４２Ａｈに対向する位置にある任意の載置部（図５（Ａ）では載置部４０Ａ３）との間でシャトルケース３８の受け渡しを行うことができる。例えばロボットハンド２６Ｃのアーム２７は、シャトルケース３８の受け渡し時に、窓部４２Ａｈ内の点線で示す位置（図６参照）に挿入される。このため、ロボットハンド２６Ｃ，４６Ａ，４６Ｂは、シャトルキャリア３２Ａとの間でシャトルケース３８の受け渡しを行う際に、Ｚ方向の位置の調整範囲を狭くでき、制御が容易である。
【００６１】
同様に、収容ケース４２Ｂにも、収容ケース４２Ｂに対して５段の載置部４０Ｂ１，４０Ｂ２，４０Ｂ３，４０Ｂ４，４０Ｂ５を有する収容棚４０ＢをＺ方向に駆動するＺ軸駆動部５２Ｂが設けられている。ロボットハンド２６Ｃ，４６Ａ，４６Ｂは、収容ケース４２Ｂの窓部４２Ｂｈを通して窓部４２Ｂｈに対向する位置にある任意の載置部との間でシャトルケース３８の受け渡しを行うことができる。なお、Ｚ軸駆動部５２Ａ，５２Ｂとしては、リニアモータの他に、ボールネジ方式の駆動部等も使用できる。
【００６２】
また、収容ケース４２Ａの背面板４２Ａｃの背面に設けられた凸部よりなる可動子５４Ａａが、ガイド部材３４の−Ｘ方向の側面に設けられたＹ方向に細長い溝部３４ａに係合している。可動子５４Ａａと、ガイド部材３４に設けられたＹ方向に細長い固定子５４Ａｂとから、収容ケース４２Ａをガイド部材３４に対してＹ方向に駆動するＹ軸駆動部５４Ａが構成されている。固定子５４Ａｂには可動子５４ＡａのＹ方向の位置を検出するためのエンコーダ（不図示）が設けられ、このエンコーダの計測値に基づいて可動子５４Ａａが駆動される。同様に、収容ケース４２Ｂの背面に設けられた可動子と、この可動子が係合するガイド部材３４の＋Ｘ方向の側面に設けられた溝部３４ｂに沿って設けられた固定子（可動子用のエンコーダを有する）とから、収容ケース４２Ｂをガイド部材３４に対してＹ方向に駆動するＹ軸駆動部５４Ｂが構成されている。
【００６３】
また、上述のように、収容棚４０Ａの載置部４０Ａ５の載置面Ｓ１には、シャトルケース３８の底板３９Ａの３箇所の脚部３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆと同じ配置で、それぞれ脚部３９Ｄ，３９Ｅ，３９Ｆと係合可能なマウント部４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃが設けられている（図３（Ｂ）参照）。そして、マウント部４７Ａ，４７Ｂには、信号ケーブル９３Ａ，９２Ａを介して静電吸着用の電圧が印加されている。
【００６４】
同様に、収容棚４０Ａの他の載置部４０Ａ１〜４０Ａ４の載置面にも、載置部４０Ａ５上のマウント部４７Ａ〜４７Ｃと同じ配置で、それぞれマウント部４７Ａ〜４７Ｃが設けられ、そのうちのマウント部４７Ａ，４７Ｂは、それぞれ絶縁体で覆われて可撓性を持つ分岐信号ライン（不図示）を介して信号ケーブル９３Ａ，９２Ａに接続されている。可撓性を持つ信号ケーブル９２Ａ，９３Ａは、収容ケース４２Ａの床板４２Ａｂの２つの小さい開口４２Ａｊを通してシャトルキャリア３２Ａ用の電源部９０に接続されている。
【００６５】
また、収容棚４０Ｂの載置部４０Ｂ１〜４０Ｂ５の載置面にも、載置部４０Ａ５上のマウント部４７Ａ〜４７Ｃと対称な配置で、それぞれ３箇所のマウント部４７Ａ〜４７Ｃが設けられ、２つのマウント部４７Ａ，４７Ｂには、それぞれ絶縁体で覆われて可撓性を持つ信号ケーブル９３Ｂ，９２Ｂを介して静電吸着用の電圧が印加されている。信号ケーブル９２Ｂ，９３Ｂは、収容ケース４２Ｂの底部の２つの小さい開口４２Ｂｊを通してシャトルキャリア３２Ｂ用の電源部９０（図７参照）に接続されている。
【００６６】
載置部４０Ａ５の場合と同様に、収容棚４０Ａの他の載置部４０Ａ１〜４０Ａ４、及び収容棚４０Ｂの載置部４０Ｂ１〜４０Ｂ５の載置面にも、それぞれシャトルケース３８の３箇所の脚部３９Ｄ〜３９Ｆがマウント部４７Ａ〜４７Ｃにキネマティックカップリング方式で係合するようにシャトルケース３８を載置できる。この際に、マウント部４７Ａ，４７Ｂには信号ケーブル９３Ａ，９２Ａ又は９３Ｂ，９２Ｂを介して静電吸着用の電圧が印加され、この電圧は、シャトルケース３８の脚部３９Ｄ，３９Ｅ及び端子部５１Ａ，５１Ｂを介して、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂにも印加される。このため、載置部４０Ａ１〜４０Ａ５及び４０Ｂ１〜４０Ｂ５に載置されたシャトルケース３８内のシャトル３６において、ウエハＷはそれぞれ静電チャック方式で安定に吸着保持される。
【００６７】
上述のように、本実施形態のシャトル搬送系３０は、シャトル３６の搬送中にもシャトル３６に対して静電チャック用の電力を供給可能である。なお、搬送時間が短く、残留電荷分布によってウエハＷがシャトル３６に対して安定に保持可能な場合には、シャトル搬送系３０は、シャトル３６の搬送中に、必ずしもシャトル３６に対して静電チャック用の電力を供給する必要はない。この場合、マウント部４７Ａ，４７Ｂに電力を供給するための設備（信号ケーブル９２Ａ〜９３Ｂ等）を省略できる。また、シャトル３６及び／又はシャトルケース３８のそれぞれがバッテリを備え、このバッテリから常時電力が供給されている場合にも、収容棚の端子部を省略することができる。
【００６８】
次に、図６は、シャトルキャリア３２Ａの収容ケース４２Ａの正面板４２Ａｄの一部を切り欠き、側壁４２Ａｅ，４２Ａｆの一部を断面で表した図である。図６に示すように、収容ケース４２Ａの−Ｙ方向の側壁４２Ａｅの内面に複数の送風口４８ａが設けられ、これらの送風口４８ａは、側壁４２Ａｅ内の送風路４８を介して、可撓性を有する配管８２Ａに連通している。また、収容ケース４２Ａの＋Ｙ方向の側壁４２Ａｆの内面に複数の排気口４９ａが設けられ、これらの排気口４９ａは、側壁４２Ａｆ内の排気路４９を介して、可撓性を有する配管８４Ａに連通している。
【００６９】
一例として、複数の送風口４８ａの形状はそれぞれＸ方向に細長い矩形である。収容棚４０Ａの各載置部４０Ａ１〜４０Ａ５をシャトルケース３８の受け渡し位置（窓部４２Ａｈに対向する位置）に移動したときに、いずれかの送風口４８ａがシャトルケース３８とその上の載置部４０Ａ２〜４０Ａ５又は天板４２Ａａとの間の空間に気体を効率的に供給できるように、複数の送風口４８ａの位置が設定されている。さらに、それらの送風口４８ａを、シャトルケース３８とその下の載置部４０Ａ１〜４０Ａ５との間の空間にも効率的に気体を供給できる位置にも配置してもよい。ただし、送風口４８ａの形状を小さい円形として、多数の円形の送風口を上述の細長い送風口が配置される領域と同じ領域内に配置してもよい。
【００７０】
また、一例として、複数の排気口４９ａの形状及び個数は送風口４８ａの形状及び個数とほぼ同じであり、複数の排気口４９ａは複数の送風口４８ａに対向する位置に配置されている。ただし、複数の排気口４９ａの形状及び個数を送風口４８ａの形状及び個数と異ならせてもよい。シャトルキャリア３２Ｂの収容ケース４２ＢのＹ方向の側壁部（不図示）にもそれぞれ収容ケース４２Ａの送風路４８及び排気路４９と同様の送風路及び排気路が対称に設けられている。
【００７１】
図７の空調機本体部７５から送風される温度調整された清浄な気体（例えば空気）Ｂ１は、除湿部７８、送風ファン部８０、及び配管８２Ａを介して、図６の収容ケース４２Ａの側壁４２Ａｅの送風路４８に供給される。供給された気体Ｂ２は、側壁４２Ａｅの送風口４８ａを介して、収容棚４０Ａ（シャトル３６を収容するシャトルケース３８）が収容された空間４２Ａｇに＋Ｙ方向（収容ケース４２Ａの移動方向に平行な方向）に送風される。空間４２Ａｇに送風される気体の目標温度は、一例として搬送中のウエハＷの目標温度に設定されている。このため、例えば載置部４０Ａ５上に温度センサ（不図示）を配置し、この温度センサで計測される気体（雰囲気）の温度が目標温度になるように、空調機本体部７５で気体の温度を制御してもよい。
【００７２】
送風された気体は、収容ケース４２Ａの側壁４２Ａｅの排気口４９ａ及び排気路４９を介して配管８４Ａに排気される。そして、配管８４Ａに排気された気体は、矢印Ｂ３で示すように、図７の排気ファン部８６及びフィルタ部８８を介して空調機本体部７５に戻され、再び配管８４Ａを介して収容ケース４２Ａ内に供給される。フィルタ部８８は、例えば防塵フィルタ（例えばＵＬＰＡフィルタ(ultra low penetration air-filter)）及びケミカルフィルタを有する。
【００７３】
空調機本体部７５、除湿部７８、送風ファン部８０、配管８２Ａ，８４Ａ、排気ファン部８６、フィルタ部８８、並びに収容ケース４２Ａの送風路４８及び排気路４９を含んで、収容ケース４２Ａ内のシャトルケース３８（シャトル３６）が収容される局所的な空間４２Ａｇに清浄で除湿された気体を供給するシャトルキャリア３２Ａ用の局所空調系７６Ａが構成されている。すなわち、局所空調系７６Ａは、気体供給機能及び気体回収機能を備える。なお、排気ファン部８６は省略することが可能である。
【００７４】
また、本実施形態では、収容ケース４２Ａ内に清浄な気体が＋Ｙ方向に送風されているが、収容ケース４２Ａ内に清浄な気体を−Ｙ方向に送風してもよい。また、可撓性を持つ配管８２Ａ，８４Ａ及び信号ケーブル９２Ａ，９３Ａをまとめて可撓性を持つカバー部材（不図示）内に配置し、このカバー部材をガイド部材３４の側面に沿わせて配置してもよい。そのカバー部材は、シャトルキャリア３２Ａ用の用力（ユーティリティ）（電力等の動力源及び／又は温度制御された気体等を含む）を供給するための部材とみなすことも可能である。
【００７５】
シャトルキャリア３２Ａ用の局所空調系７６Ａと同様に、シャトルキャリア３２Ｂ用の局所空調系７６Ｂも設けられている。局所空調系７６Ｂの空調機本体部７５から供給される温度調整された気体は、除湿部７８、送風ファン部８０、及び配管８２Ｂ（図５（Ａ）参照）を介してシャトルキャリア３２Ｂの収容ケース４２Ｂの内部にＹ方向に送風される。送風された気体は、配管８４Ｂ、排気ファン部８６、及びフィルタ部８８を介して空調機本体部７５に戻される。可撓性を持つ配管８２Ｂ，８４Ｂ及び信号ケーブル９２Ｂ，９３Ｂをまとめて可撓性を持つカバー部材（不図示）（用力を供給するための部材）内に配置し、このカバー部材をガイド部材３４の側面に沿わせて配置してもよい。
【００７６】
なお、局所空調系７６Ａ，７６Ｂにおいて、収容ケース４２Ａ，４２Ｂから排気された気体を空調機本体部７５で回収することなく、フィルタ部を介してクリーンルーム外に排気してもよい。空調機本体部７５では、大気から取り込んだ気体を、フィルタ部を介して収容ケース４２Ａ，４２Ｂに供給してもよい。さらに、シャトル搬送系３０では空調機本体部７５を備えることなく、工場に備えられている気体供給源（不図示）から供給される気体を、フィルタ部、除湿部、温度制御部等を介して収容ケース４２Ａ，４２Ｂに供給してもよい。
【００７７】
上述のように収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内に清浄な気体をＹ方向（収容ケース４２Ａの移動方向）に送風する場合には、収容ケース４２Ａ，４２ＢのＸ方向の幅を狭くすることができ、図１の第１列の露光装置１２Ａ〜１２Ｅと第２列の露光装置１２Ｆ〜１２ＪとのＸ方向の間隔を狭くすることができる。このため、露光システム１０の設置面積（フットプリント）を小さくできる。
【００７８】
また、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂのシャトルケース３８を収容した収容ケース４２Ａ，４２Ｂをアライメント部１８と露光装置１２Ａ〜１２Ｊとの間で搬送する際に、収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内のシャトルケース３８を収容した局所的な空間４２Ａｇ等には清浄な気体が常時循環するように供給されている。このため、収容ケース４２Ａ，４２Ｂが移動する搬送経路上の微小な異物（コンタミネーション）がウエハＷに付着することを防止でき、シャトルケース３８に付着して露光装置１２Ａ〜１２Ｅに混入する異物の量を減少させることができる。このため、露光装置１２Ａ〜１２Ｊにおいて、ウエハＷに高精度に露光を行うことができ、その後の現像工程における歩留まりを向上できる。
【００７９】
また、収容ケース４２Ａ及び４２Ｂが移動する搬送経路の全体を高精度に空調する場合に比べて、空調装置を大幅に小型化することができ、空調装置の製造コストを大幅に低減できる。
次に、図７において、シャトル搬送系３０はコンピュータよりなり装置全体の動作を制御する主制御装置６０と、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの動作をそれぞれ制御する第１副制御系７２Ａ及び第２副制御系７２Ｂと、アライメント部１８のロボットハンド２６Ａ，２６Ｂの動作を制御する制御系６４Ａと、ロボットハンド２６Ｃ，２６Ｄの動作を制御する制御系６４Ｂ，６４Ｃと、テーブル２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの動作を制御する制御系６６とを有する。主制御装置６０は、副制御系７２Ａ，７２Ｂ、制御系６４Ａ〜６４Ｃ、及び制御系６６の動作を制御する。
【００８０】
さらに、主制御装置６０は、ホストコンピュータ６２を介して露光装置１２Ａ〜１２Ｊの露光制御系１２Ａｃ〜１２Ｊｃとの間で各種制御情報（シャトルケース３８（シャトル３６）の受け渡しのタイミングを示す情報を含む）の送受信を行う。また、主制御装置６０はステージ制御系６８Ａを介してアライメント系２４のステージ２４ａの動作を制御し、マーク検出系２４ｂの検出結果を信号処理部６８Ｂで処理して得られるウエハＷのショット配列の情報を、ホストコンピュータ６２を介して露光制御系１２Ａｃ〜１２Ｊｃに供給する。
【００８１】
また、副制御系７２Ａには、シャトルキャリア３２ＡのＹ軸駆動部５４Ａ及びＺ軸駆動部５２Ａの動作を制御する制御系７４Ａ，７４Ｂ、並びに上述のシャトルケース３８内の気圧センサＰＳに接続可能な気圧計測部及びシャトルケース３８内の歪みゲージＤＧに接続可能な歪み計測部を含むケース状態モニタ部７４Ｃが接続されている。副制御系７２Ａは、制御系７４Ａ，７４Ｂの動作を制御し、局所空調系７６Ａの空調機本体部７５の動作を制御し、シャトルキャリア３２Ａの静電吸着用の電源９０の動作を制御する。同様に、副制御系７２Ｂには、シャトルキャリア３２ＢのＹ軸駆動部５４Ｂ及びＺ軸駆動部５２Ａ，５２Ｂの動作を制御する制御系７４Ａ，７４Ｂ、並びにケース状態モニタ部７４Ｃが接続されている。副制御系７２Ｂは、制御系７４Ａ，７４Ｂの動作を制御し、局所空調系７６Ｂの空調機本体部７５の動作を制御し、シャトルキャリア３２Ｂの静電吸着用の電源９０の動作を制御する。シャトル３６を収容したシャトルケース３８の搬送中に、ケース状態モニタ部７４Ｃの計測結果から、シャトルケース３８内の気圧が予め定めた気圧以上になったと判定される場合には、一例として、そのシャトルケース３８をアライメント部１８に戻して、再びウエハＷのアライメント、及び真空中でのシャトル３６のシャトルケース３８への収容を繰り返すようにしてもよい。なお、気圧センサＰＳ及び歪みゲージＤＧをシャトルケース３８に設けない場合には、ケース状態モニタ部７４Ｃは省略できる。
【００８２】
次に、本実施形態のシャトル搬送系３０を用いる搬送方法の一例につき、図８（Ａ）、（Ｂ）のフローチャート、アライメント部１８のロードロック室１９Ｂ内の状態を示す図９（Ａ）〜（Ｄ）、及び露光装置１２Ａ〜１２Ｊの配置図である図１０〜図１４を参照して説明する。この搬送方法は主に主制御装置６０によって制御される。まず、図８（Ａ）に示すように、アライメント部１８から露光装置１２Ａ〜１２Ｊにそれぞれアライメントが完了したウエハＷを保持するシャトル３６を収容するシャトルケース３８を搬送する場合、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの収容ケース４２Ａ，４２Ｂをアライメント部１８内の位置Ａ１１，Ａ１２に移動しておく。以下では、説明の便宜上、収容ケース４２Ａ，４２ＢをＹ方向に移動（駆動）することを、シャトルキャリア３２Ａ，３２ＢをＹ方向に移動するともいう。そして、局所空調系７６Ａ，７６Ｂを用いて、収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内の収容棚４０Ａ，４０Ｂが収容される空間に対する清浄で除湿された気体の供給を開始し、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの空調を開始する。
【００８３】
また、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂ用の電源部９０から対応する収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内の収容棚４０Ａ，４０Ｂのそれぞれ５対のマウント部４７Ａ，４７Ｂに対する静電チャック用の電圧の印加（電力の供給）を開始する。そして、ステップ１０２において、シャトル３６に未露光のウエハＷを載置（装着）する。このため、ロボットハンド２６Ｃによってシャトルストッカ２０Ｃから取り出したシャトル３６をテーブル２２Ｂに載置し、そのシャトル３６の凹部３６ｊに未露光のウエハＷを載置する。この状態でウエハＷはシャトル３６に静電吸着される。
【００８４】
また、ロボットハンド２６Ｃのアーム２７によってケースストッカ２０Ｄからシャトルケース３８を取り出し、ロードロック室１９Ｂを大気圧に開放し、図９（Ａ）に示すように、ロードロック室１９Ｂ内の昇降テーブル２２Ｃにシャトルケース３８の底板３９Ａを載置する。底板３９Ａの脚部３９Ｄ〜３９Ｆが昇降テーブル２２Ｃのマウント部２２Ｃａ〜２２Ｃｃに係合し、脚部３９Ｄ，３９Ｅに静電吸着用の電力が供給されている。そして、アーム２７を引き抜いて昇降テーブル２２Ｃを降下させることで、図９（Ｂ）に示すように、カバー３９Ｂの取手部３９Ｂａが補助テーブル２２Ｄに載置され、昇降テーブル２２Ｃには底板３９Ａのみが載置される。
【００８５】
そして、ステップ１０４において、ウエハＷのアライメントを行うために、ロボットハンド２６Ｃによって、ウエハＷを保持するシャトル３６をテーブル２２Ｂから昇降テーブル２２Ｃ上の底板３９Ａに載置する。このとき、図９（Ｃ）に示すように、シャトル３６の３箇所のボール４４が底板３９Ａの三角錐状溝部材４３に係合し、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂに静電吸着用の電圧が印加される。さらに、ロードロック室１９Ｂを真空に設定し、ロボットハンド２６Ｄによって、底板３９Ａからアライメント系２４のステージ２４ａにシャトル３６を搬送し、ウエハＷのアライメントを行う。なお、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂに静電吸着用の電力が供給されていない期間では、シャトル３６及びウエハＷの残留電荷分布によって、ウエハＷはシャトル３６に静電吸着されている。
【００８６】
また、ステップ１０６において、アライメントが完了したウエハＷを保持するシャトル３６をシャトルケース３８内に収容するために、ロボットハンド２６Ｄによってステージ２４ａから昇降テーブル２２Ｃ上の底板３９Ａにシャトル３６を搬送する（図９（Ｃ）参照）。シャトル３６の３箇所のボール４４は底板３９Ａの三角錐状溝部材４３に係合し、シャトル３６に静電吸着用の電力が供給される。この状態でロボットハンド２６Ｄのアームを引き抜き、昇降テーブル２２Ｃを＋Ｚ方向に上昇させることで、図９（Ｄ）に示すように、底板３９Ａ上のシャトル３６を覆うように、底板３９Ａ（シール部材３９Ｃ）上にカバー３９Ｂが載置される。そして、ロードロック室１９Ｂを次第に大気圧に開放することによって、シャトルケース３８の内外の気圧差によって、底板３９Ａにカバー３９Ｂが密着し、シャトルケース３８内の真空の空間３８ａに、ウエハＷを保持するシャトル３６が収容される。このようにウエハＷを保持するシャトル３６は、アライメント中から搬送中まで継続して真空中で支持されているため、アライメント後のウエハＷの温度変化による変形がきわめて小さくなり、きわめて高い重ね合わせ精度が得られる。
【００８７】
そして、ステップ１０８において、シャトル３６を収容したシャトルケース３８をシャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂに搬入するために、昇降テーブル２２Ｃ上のシャトルケース３８をロボットハンド２６Ｃによってシャトルキャリア３２Ａの収容棚４０Ａの載置部４０Ａ１に載置する。
この際に、収容ケース４２Ａ内のＺ軸駆動部５２Ａによって載置部４０Ａ１が窓部４２Ａｈに対向する位置に移動している。そして、シャトルケース３８の３箇所の脚部３９Ｄ〜３９Ｆは載置部４０Ａ１のマウント部４７Ａ〜４７Ｃに係合し、シャトル３６の端子部５１Ａ，５１Ｂに底板３９Ａの端子部９４Ａ，９５Ａ及び脚部３９Ｄ，３９Ｅを介して静電吸着用の電力が供給され、ウエハＷのシャトル３６に対する静電吸着が行われる。ステップ１０２〜１０８を繰り返すことによって、収容棚４０Ａの他の載置部４０Ａ２〜４０Ａ５及びシャトルキャリア３２Ｂの収容棚４０Ｂの載置部４０Ｂ１〜４０Ｂ５にも、それぞれアライメントが完了したウエハＷを保持するシャトル３６を収容するシャトルケース３８が載置される。すなわち、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂに対してそれぞれ５個のシャトルケース３８（シャトル３６）の搬入が行われたことになる。
【００８８】
さらに、Ｙ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂを駆動して、図１０に示すように、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂ（収容ケース４２Ａ，４２Ｂ）をそれぞれ第１組及び第２組の１番目の露光装置１２Ａ，１２Ｆのロードロック室１４Ｂに対向する位置まで移動する（ステップ１１０）。なお、以下では第１組及び第２組の露光装置１２Ａ〜１２Ｅ，１２Ｆ〜１２Ｊをそれぞれ左側及び右側の露光装置ともいう。そして、収容棚４０Ａ，４０Ｂの１段目の載置部４０Ａ１，４０Ｂ１をそれぞれ窓部４２Ａｈ，４２Ｂｈに対向する位置に移動させ、露光装置１２Ａ，１２Ｆのロードロック室１４Ｂ内を大気圧にし、このロードロック室１４Ｂのシャッタ１４Ｂａを開く。そして、ロボットハンド４６Ａによって載置部４０Ａ１，４０Ｂ１のシャトルケース３８をそれぞれ露光装置１２Ａ，１２Ｆのロードロック室１４Ｂ内に搬入する（ステップ１１２）。この後、シャッタ１４Ｂａを閉じ、ロードロック室１４Ｂ内を真空にする。
【００８９】
また、露光装置１２Ａ等の露光室１４Ａ内の真空度はアライメント室１９Ａ内の真空度よりも高い（露光室１４Ａ内の気圧はアライメント室１９Ａ内の気圧よりも低い）とともに、搬送中にシャトルケース３８内にはわずかに外部の気体が混入するため、ロードロック室１４Ｂ内で、シャトルケース３８の内部の気圧は外部の気圧よりもわずかに高くなり、底板３９Ａからカバー３９Ｂが容易に離脱可能になる。なお、図１０等において、露光装置１２Ａ〜１２Ｊの真空のロードロック室１４Ｃには、空のシャトルケース３８が配置されている。ロードロック室１４Ｃ内のシャトルケース３８は、補助テーブル４６Ｄに載置されたカバー３９Ｂと不図示のテーブル（又はロボットハンド４６Ｂのアーム）に載置された底板３９Ａとに分離されている。このシャトルケース３８は、露光室１４Ａ内でウエハＷを保持するシャトル３６が収容されていたケースである。
【００９０】
同様に、ステップ１１０，１１２を繰り返すことによって、図１１に示すように、収容棚４０Ａ，４０Ｂの２段目〜５段目の載置部４０Ａ２，４０Ｂ２〜４０Ａ５，４０Ｂ５のシャトルケース３８が左右の２番目〜５番目の露光装置１２Ｂ，１２Ｇ〜１２Ｅ，１２Ｊのロードロック室１４Ｂ内に搬入され、各ロードロック室１４Ｂも真空にされる。
さらに、ステップ１１４において、図１２に示すように、露光装置１２Ａ〜１２Ｊのロードロック室１４Ｂ内のシャトルケース３８からシャトル３６を取り出すために、ロボットハンド４６Ａのシャトルケース３８を支持しているアームを降下させる。すると、シャトルケース３８のカバー３９Ｂが補助テーブル４６Ｃに載置され、底板３９Ａが不図示のテーブルに載置され、底板３９Ａとカバー３９Ｂとが分離される。なお、底板３９Ａを不図示のテーブルに載置することなく、底板３９Ａをロボットハンド４６Ａのアームで支持したままにしておいてもよい。そして、露光装置１２Ａ〜１２Ｊにおいて、露光室１４Ａ内のロボットハンド（不図示）によって、ロードロック室１４Ｂ内の底板３９Ａ上のシャトル３６が取り出され、取り出されたシャトル３６は露光室１４Ａ内のステージ（不図示）に搬送される。なお、このステップ１１４の動作は、実際には、露光室１４Ａ内のウエハＷを保持するシャトル３６がロードロック室１４Ｃに搬出された後（図８（Ｂ）のステップ１２４の後）で実行される。
【００９１】
次に、図８（Ｂ）に示すように、露光済みのウエハＷを保持するシャトル３６を収容するシャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２Ｊからそれぞれアライメント部１８に搬送する場合、ステップ１２２において、露光室１４Ａ内でシャトル３６に保持されたウエハＷの各ショットが電子ビーム照射装置１５によって露光される。そして、ステップ１２４において、図１２に示すように、露光装置１２Ａ〜１２Ｊの露光室１４Ａ内のロボットハンド（不図示）によって、露光室１４Ａ内のステージ（不図示）に載置されていたシャトル３６をロードロック室１４Ｃ内のシャトルケース３８の底板３９Ａに載置する。さらに、ロードロック室１４Ｃを大気圧に開放し、底板３９Ａを上昇させて底板３９Ａにカバー３９Ｂを載置することで、シャトルケース３８内に露光済みのウエハＷを保持するシャトル３６が収容される。この場合のシャトルケース３８は、内外ともに大気圧であり、カバー３９Ｂは底板３９Ａから容易に分離可能である。
【００９２】
そして、Ｙ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂを駆動して、図１３に示すように、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂ（収容ケース４２Ａ，４２Ｂ）をそれぞれ左右の５番目の露光装置１２Ｅ，１２Ｊのロードロック室１４Ｃに対向する位置まで移動し、ロードロック室１４Ｃのシャッタ１４Ｃａを開く。そして、露光装置１２Ｅ，１２Ｊのロボットハンド４６Ｂによって、ロードロック室１４Ｃ内のシャトル３６を収容するシャトルケース３８をシャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの収容棚４０Ａ，４０Ｂの５番目の載置部４０Ａ５，４０Ｂ５に戻してシャトルケース３８を搬出する（ステップ１２６）。
【００９３】
なお、シャトルケース３８をアライメント部１８に戻す際には、ウエハＷとシャトル３６との相対位置がずれても（ウエハＷが変形しても）差し支えないため、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂに対する静電吸着用の電力の供給を停止してもよい。そして、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂをそれぞれ次の位置（ここでは左右の４番目の露光装置１２Ｄ，１２Ｉのロードロック室１４Ｃに対向する位置）まで移動する（ステップ１２８）。この動作と並列に、露光室１４Ａにおいては、ロードロック室１４Ｂ中のシャトルケース３８に収容されていたシャトル３６のウエハＷが露光される。
【００９４】
さらに、ステップ１２６，１２８を繰り返すことによって、図１４に示すように、露光装置１２Ｅ，１２Ｊ〜１２Ａ，１２Ｆのロードロック室１４Ｃ内のシャトルケース３８が収容棚４０Ａ，４０Ｂの載置部４０Ａ４，４０Ｂ４〜４０Ａ１，４０Ｂ１に戻され、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂはアライメント部１８に近い位置に移動する。
そして、ロボットハンド２６Ｃによって、シャトルキャリア３２Ａの収容棚４０Ａの載置部４０Ａ１からシャトルケース３８を搬出し（ステップ１３０）、搬出したシャトルケース３８の底板３９Ａをアライメント部１８の大気圧に開放されたロードロック室１９Ｂの昇降テーブル２２Ｃに載置する（図９（Ｄ）参照）。この状態からロボットハンド２６Ｃのアーム２７を引き抜き、昇降テーブル２２Ｃを降下させることで、カバー３９Ｂが補助テーブル２２Ｄに載置される（図９（Ｃ）参照）。そして、ロボットハンド２６Ｃのアーム２７によって昇降テーブル２２Ｃ上の底板３９Ａからシャトル３６を取り出し（ステップ１３２）、取り出したシャトル３６をテーブル２２Ａ上に載置する。さらに、テーブル２２Ａのセンターピンを上昇させてウエハＷをシャトル３６から分離した後、ロボットハンド２６ＢによってウエハＷがウエハカセット２０Ａに搬送される（ステップ１３４）。そして、テーブル２２Ａ上のシャトル３６がロボットハンド２６Ｃによってシャトルストッカ２０Ｃに戻される。
【００９５】
また、ロードロック室１９Ｂ内の底板３９Ａ及びカバー３９Ｂは、次にアライメントを行うウエハＷのシャトルケース３８として使用できる。なお、ロードロック室１９Ｂ内のシャトルケース３８をロボットハンド２６Ｃによってケースストッカ２０Ｄに戻してもよい。ステップ１３０〜１３４を繰り返すことによって、収容棚４０Ａの載置部４０Ａ２〜４０Ａ５及び収容棚４０Ｂの載置部４０Ｂ１〜４０Ｂ５からシャトルケース３８が搬出され、シャトルケース３８からシャトル３６が取り出され、シャトル３６からウエハＷが分離される。さらに、他のウエハＷに対する露光を行う場合には、図８（Ａ）及び（Ｂ）の動作が繰り返される。
【００９６】
この搬送方法によれば、シャトル搬送系３０を使用してシャトルケース３８を搬送しているため、アライメント部１８と複数の露光装置１２Ａ〜１２Ｊとの間で、効率的に、かつシャトルケース３８及びシャトル３６（ウエハＷ）に対する異物の付着が少ない状態で、シャトルケース３８を搬送できる。
上述のように本実施形態のシャトル搬送系３０（搬送装置）及び搬送方法は、露光装置１２Ａ〜１２ＪにウエハＷを保持するシャトル３６（物体保持部）よりなる物体を搬送するものである。そして、シャトル搬送系３０は、シャトル３６を収容可能で、シャトル３６が収容される空間３８ａの気圧と外部の気圧との差圧によって空間３８ａが密閉されるシャトルケース３８（容器）と、シャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬出するために、シャトルケース３８をＹ方向に露光装置１２Ａ〜１２Ｊまで移動するＹ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂ（移動機構）とを備えている。
【００９７】
また、本実施形態の搬送方法は、シャトルケース３８の空間３８ａ内に、空間３８ａの気圧と外部の気圧との差圧によって空間３８ａが密閉されるように、シャトル３６を設置するステップ１０６と、シャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２Ｊに搬出するために、シャトルケース３８を露光装置１２Ａ〜１２Ｊまで移動するステップ１１０とを有する。
【００９８】
本実施形態によれば、ウエハＷを保持するシャトル３６を、内部が真空のシャトルケース３８内に収容して搬送できるため、露光装置１２Ａ〜１２ＪにおいてウエハＷを真空環境で露光する際に、ウエハＷの周囲の気圧変化に起因する温度変化による変形量がきわめて小さくなり、ウエハＷの露光時に高い重ね合わせ精度が得られる。また、本実施形態ではウエハＷのアライメントを真空環境で行っており、アライメント後のウエハＷの温度変化による変形量もきわめて小さくなり、さらに高い重ね合わせ精度が得られる。なお、ウエハＷのアライメントは大気圧の環境で行うようにしてもよい。
【００９９】
また、本実施形態では、複数のシャトルケース３８を支持して移動可能な例えば箱状の収容ケース４２Ａ，４２Ｂ（収容部）を備え、Ｙ軸駆動部５４Ａ，５４Ｂによって収容ケース４２Ａ，４２Ｂを露光装置１２Ａ〜１２ＪまでＹ方向に移動する。
このようにウエハＷを保持するシャトル３６を収容するシャトルケース３８は、箱状の収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内に収容されて搬送されるため、収容ケース４２Ａ，４２Ｂが移動する搬送経路の雰囲気中の微小な異物（コンタミネーション）がウエハＷ、シャトル３６、及びシャトルケース３８に付着することを抑制して、複数のシャトルケース３８を効率的に露光装置１２Ａ〜１２Ｅまで搬送できる。このため、露光装置１２Ａ〜１２Ｅ内で電子ビーム照射装置１５及びウエハＷに対する異物の付着が少なくなり、ウエハＷに高精度に露光を行うことができる。
【０１００】
また、シャトル搬送系３０は、収容ケース４２Ａ内の複数のシャトルケース３８を収容する空間４２Ａｇ（収容空間）に、フィルタ部８８（防塵フィルタ等）を通過した清浄な気体を供給する局所空調系７６Ａ（気体供給部）を備えている。そして、その搬送方法は、その空間４２Ａｇに可撓性を持つ配管８２Ａを介して清浄な気体を供給するステップを有する。
【０１０１】
これによって、収容ケース４２Ａを移動しているときにも、連続的に複数のシャトルケース３８を収容する空間４２Ａｇに清浄な気体を供給できるため、シャトルケース３８（シャトル３６）に微小な異物が付着することをより高精度に防止できる。
また、本実施形態のように収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内を局所的に空調する場合には、収容ケース４２Ａ，４２Ｂが移動する搬送経路の全体を空調する場合に比べて、空調系を小型化できるとともに、小型の空調系を用いて収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内を高精度に空調できる。
【０１０２】
また、局所空調系７６Ａは、収容ケース４２Ａに設けられた送風口４８ａ（給気口）に気体を供給する可撓性を持つ配管８２Ａ（第１の配管）と、収容ケース４２Ａに設けられた排気口４９ａから排気する可撓性を持つ配管８４Ａ（第２の配管）とを備えている。このように収容ケース４２Ａ内の気体を排気することによって、微小な異物等をより効率的に除去できる。
【０１０３】
なお、配管８４Ａを設けることなく、収容ケース４２Ａに供給された気体を収容ケース４２Ａの開口から外部に直接排気するようにしてもよい。
また、収容ケース４２Ａ内に、複数のシャトルケース３８をそれぞれ支持可能な複数の載置部４０Ａ１〜４０Ａ５（支持部）を有する収容棚４０Ａが設けられ、複数の載置部４０Ａ１〜４０Ａ５は、Ｙ軸駆動部５４Ａによる収容ケース４２Ａの移動方向（Ｙ方向）と交差するＺ方向に沿って配置されている。この配置によって収容ケース４２Ａの設置面積を小さくして、収容ケース４２Ａに多くのシャトルケース３８を収容できる。
【０１０４】
また、シャトル３６は、ウエハＷを静電吸着するための電極５０Ａ，５０Ｂ及び端子部５１Ａ，５１Ｂ（吸着部）を有し、シャトルケース３８は端子部として兼用される脚部３９Ｄ，３９Ｅを有し、収容ケース４２Ａ内の収容棚４０Ａは、シャトルケース３８を収容するときに、電極５０Ａ，５０Ｂに静電吸着用の電圧を印加する（吸着部を駆動する）ための端子部として兼用されるマウント部４７Ａ，４７Ｂを有する。これによって、シャトルケース３８を収容ケース４２Ａ内に収容して搬送する期間中にも、シャトル３６にウエハＷを静電吸着できる。
【０１０５】
なお、静電吸着の代わりに真空吸着を行うことも可能である。
また、本実施形態の露光システム１０は、ウエハＷ（基板）にパターンを露光する露光装置１２Ａと、シャトル搬送系３０と、内部空間の気圧が制御可能なアライメント室１９Ａ及びロードロック室１９Ｂ（第１真空室）と、ロードロック室１９Ｂ内でシャトルケース３８内にウエハＷを保持するシャトル３６（物体）を収容させるための昇降テーブル２２Ｃ及び補助テーブル２２Ｄを含む機構（操作部）と、ロードロック室１９Ｂとシャトル搬送系３０との間でシャトルケース３８の受け渡しを行うロボットハンド２６Ｃ（第２アーム部）と、を備えている。
【０１０６】
また、露光装置１２Ａ又は露光システム１０を用いる露光方法は、上述のシャトル搬送系３０を用いる搬送方法を用いて、シャトルケース３８を露光装置１２Ａに搬送するステップ１０２〜１１２と、露光装置１２Ａを用いてシャトル３６で保持されたウエハＷを露光するステップ１２２とを含み、シャトルケース３８内にシャトル３６を設置することは、ロードロック室１９Ｂ内で行われる。
【０１０７】
この露光システム１０及び露光方法によれば、シャトルケース３８内の真空空間に容易にシャトル３６を収容できる。さらに、シャトル搬送系３０によって露光装置１２Ａに効率的にウエハＷを保持するシャトル３６を搬送できるため、ウエハＷの温度変化を少なくして、高精度に、かつ高いスループットでウエハＷを露光できる。
また、露光装置１２Ａは、電子ビームを用いて真空環境でウエハＷを露光する電子ビーム露光装置であり、露光装置１２Ａは、露光室１４Ａ及びロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ（第２真空室）を有し、シャトル搬送系３０は、ロードロック室１９Ｂとロードロック室１４Ｂ，１４Ｃとの間でシャトルケース３８を移動している。これによって、ウエハＷをアライメントから露光まで連続的に真空環境下で搬送できるため、ウエハＷの温度変化をきわめて小さくして、露光精度をさらに向上できる。
【０１０８】
なお、上述の実施形態では以下のような変形が可能である。
まず、上述の実施形態のシャトルキャリア３２Ａの収容ケース４２Ａは、Ｙ軸駆動部５４Ａによってガイド部材３４に沿って移動しているため、収容ケース４２ＡのＹ方向の位置を高精度に制御できる。これに対して、収容ケース４２Ａの移動機構として、収容ケース４２Ａ（収容部）を保持し、複数の露光装置１２Ａ〜１２Ｅに沿って移動する自走式移動部を使用してもよい。自走式移動部は、例えば４輪駆動される駆動部である。
【０１０９】
また、上述の実施形態では、シャトルキャリア３２Ａと露光装置１２Ａ〜１２Ｅとの間でシャトル３６の受け渡しを行うアーム部として、露光装置１２Ａのロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内のロボットハンド４６Ａ，４６Ｂが使用されている。そのアーム部は、露光装置１２Ａ〜１２Ｅとシャトルキャリア３２Ａとの少なくとも一方に設けるのみでよい。すなわち、そのアーム部を例えばシャトルキャリア３２Ａの収容ケース４２Ａの内部、上面、又は側面等に設けてもよい。この場合には、露光装置１２Ａのロードロック室１４Ｂ，１４Ｃ内の構成を簡素化できる。
【０１１０】
さらに、アライメント部１８のロボットハンド２６Ｃの機能を、その収容ケース４２Ａに設けたアーム部に持たせてもよい。
また、上述の実施形態では、シャトル搬送系３０の収容ケース４２Ａ，４２Ｂはそれぞれ５個のウエハＷを保持するシャトル３６を収容可能である。しかしながら、収容ケース４２Ａ，４２Ｂで収容可能なシャトル３６の個数は任意である。また、収容ケース４２Ａのみを使用し、この収容ケース４２Ａを１８０°の範囲内で回転する回転駆動部を設けてもよい。この例では、収容ケース４２Ａ内に２列分の露光装置１２Ａ〜１２Ｊ用の１０個のシャトルケース３８を収容できるようにして、第１列の露光装置１２Ａ〜１２Ｅにシャトルケース３８を搬送した後、収容ケース４２Ａを１８０°回転することによって、収容ケース４２Ａから第２列の露光装置１２Ｆ〜１２Ｊにもシャトルケース３８を搬送できる。
【０１１１】
なお、収容ケース４２Ａ，４２Ｂを設けることなく、台車状の部材にシャトルケース３８を載置し、その台車状の部材を露光装置１２Ａ〜１２ＪまでＹ方向に移動してもよい。
また、シャトルケース３８の搬送中に、より安定に底板３９Ａに対してカバー３９Ｂを密着させておき、シャトルケース３８の気密度を高めるために、図１５（Ａ）の変形例のシャトルケース３８Ａで示すように、底板３９Ａとカバー３９Ｂとを挟み込む機構（クランプ機構）を設けてもよい。なお、図１５（Ａ）、（Ｂ）において図９（Ａ）〜（Ｄ）に対応する部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【０１１２】
図１５（Ａ）において、シャトルケース３８Ａのカバー３９Ｂの取手部３９Ｂａの底面の２箇所に対向するようにクランプ機構２３Ａ，２３Ｂが設けられている。クランプ機構２３Ａは、取手部３９Ｂａに回転可能に支持されたほぼＶ字型の可動部材２３Ａａと、取手部３９Ｂａに一端が取り付けられて、可動部材２３Ａａの一方の端部でシャトルケース３８Ａの底板３９Ａをカバー３９Ｂ側に押し付けるための圧縮コイルばね２３Ａｂとを有する。クランプ機構２３Ｂは、クランプ機構２３Ａと対称に設けられた可動部材２３Ｂａ及び圧縮コイルばね２３Ｂｂを有する。クランプ機構２３Ａ，２３Ｂによって、底板３９Ａをカバー３９Ｂに押し付けることができるため、シャトルケース３８Ａの内部のシャトル３６が収容される空間の気密度を向上できる。
【０１１３】
シャトルケース３８Ａのクランプ機構２３Ａ，２３Ｂを解除するためには、一例として、アライメント部１８のロードロック室１９Ｂ内で、シャトルケース３８Ａを昇降テーブル２２Ｃに載置する。そして、図１５（Ｂ）に示すように、昇降テーブル２２Ｃを降下させて、可動部材２３Ａａ，２３Ｂａの他方の端部が補助テーブル２２Ｄに接触した後、Ｚ方向に移動可能な部材２２Ｅによって、取手部３９Ｂａを上方から−Ｚ方向に付勢する。これによって、可動部材２３Ａａ，２３Ｂａが回転して底板３９Ａ（シール部材３９Ｃ）をカバー３９Ｂから取り外すことが可能になる。この状態で、昇降テーブル２２Ｃをさらに降下させることで、底板３９Ａをカバー３９Ｂから取り外して、底板３９Ａに保持されているシャトル３６（Ｗ）を搬出できる。シャトルケース３８Ａ内にシャトル３６を収容する際には、逆の動作を行えばよい。なお、可動部材２３Ａａ，２３Ｂａとして板ばね等を使用してもよい。
【０１１４】
また、カバー３９Ｂは、ほぼ正方形状であるが、カバー３９Ｂを短い円筒状にしてもよい。さらに、底板３９Ａ側を正方形状又は円筒状の箱状の部分を持つ形状として、カバー３９Ｂを平板状としてもよい。
また、上述の実施形態では、シャトルキャリア３２Ａ，３２Ｂの収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内に収容棚４０Ａ，４０Ｂを昇降させるＺ軸駆動部５２Ａ，５２Ｂを設けているが、Ｚ軸駆動部５２Ａ，５２Ｂを省略することも可能である。
【０１１５】
また、上述の実施形態では、収容ケース４２Ａ，４２Ｂ内に収容ケース４２Ａ，４２Ｂの移動方向（Ｙ方向）に沿って清浄な気体を供給しているが、収容ケース４２Ａ，４２Ｂの移動方向（Ｙ方向）に交差する方向（Ｘ方向等）に沿って清浄な気体を供給してもよい。この場合、収容ケース４２Ａ，４２ＢのＹ方向の側面からシャトル３６の受け渡しを行うようにしてもよい。
【０１１６】
また、上述の実施形態において、収容棚４０Ａ，４０Ｂの載置部４０Ａ５等に、温度センサ及び温度制御素子（ヒータ及びペルチェ素子等）を設け、温度センサの計測値に基づいて温度制御素子を駆動することによって、搬送中のシャトルケース３８の温度が目標温度範囲内に収まるように制御してもよい。
また、上述の実施形態において、収容ケース４２Ａ，４２Ｂの窓部４２Ａｈ，４２Ｂｈを開閉するシャッタを設け、シャトル３６の受け渡しを行っていない期間では、そのシャッタを用いて窓部４２Ａｈ，４２Ｂｈを閉じてもよい。
【０１１７】
また、上述の実施形態では、ウエハＷをシャトル３６で保持し、シャトル３６をシャトルケース３８に収容し、シャトルケース３８をシャトル搬送系３０で露光装置まで搬送しているが、ウエハＷをそのままシャトルケース３８内に収容し、このシャトルケース３８を露光装置まで搬送してもよい。
また、図１６（Ａ）の変形例で示すように、上述の露光装置１２Ａ〜１２Ｊにおいて、露光室１４Ａ内で電子ビーム照射装置１５を用いて露光されるウエハＷを保持するシャトル３６を移動するためのウエハステージＷＳＴのウエハテーブルＷＴ（シャトル３６を支持するテーブル）の上面に、シャトル３６の３箇所のボール４４と係合する２組のそれぞれ３個の三角錐状溝部材４３を設けてもよい。そのうちの第１組の３個の三角錐状溝部材４３は、ほぼ正三角形の頂点の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３にあり、第２組の３個の三角錐状溝部材４３は、この第１組の三角錐状溝部材４３をＺ軸に平行な軸の回りに９０°回転した位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３にある。
【０１１８】
この変形例において、一例として、まず図１６（Ｂ）に示すように、シャトル３６の３箇所のボール４４を第１組の位置Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３にある三角錐状溝部材４３に係合させて、ウエハＷのショット（ショット領域）ＳＡに対して、例えばＸ方向に延びる仮想的なラインに沿って所定のパターンＰＡ１を露光することと、ウエハテーブルＷＴ（ウエハＷ）をＹ方向に移動させて、次の仮想的なラインに沿ってパターンを露光することとを繰り返す。なお、図１６（Ｂ）、（Ｃ）では、ウエハＷの代表的な一つのショットＳＡを示すが、他のショット（不図示）にも同様に露光が行われる。
【０１１９】
次に、図１６（Ｃ）に示すように、シャトル３６を一度上昇させて９０°回転した後、シャトル３６の３箇所のボール４４を第２組の位置Ｐ２１，Ｐ２２，Ｐ２３にある三角錐状溝部材４３に係合させる。そして、ウエハＷのショットＳＡに対して、図１６（Ａ）のラインに直交する方向に延びる仮想的なラインに沿って所定のパターンＰＡ２を露光することと、ウエハテーブルＷＴ（ウエハＷ）をＹ方向に移動させて、次の仮想的なラインに沿ってパターンを露光することとを繰り返す。これによって、ウエハＷの各ショットに対して２方向のパターンを効率的に露光できる。
【０１２０】
また、上記の実施形態の露光システム又は露光方法を用いて半導体デバイス等の電子デバイス（マイクロデバイス）を製造する場合、この電子デバイスは、図１７に示すように、デバイスの機能・性能設計を行うステップ２２１、この設計ステップに基づいたマスク（レチクル）又は電子ビームによる露光パターンを製作するステップ２２２、デバイスの基材である基板（ウエハ）を製造するステップ２２３、前述した実施形態の露光システム又は露光方法によりマスク又は露光パターンを基板に露光する工程、露光した基板を現像する工程、現像した基板の加熱（キュア）及びエッチング工程などを含む基板処理ステップ２２４、デバイス組み立てステップ（ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む）２２５、並びに検査ステップ２２６等を経て製造される。
【０１２１】
言い替えると、上記のデバイスの製造方法は、上記の実施形態の露光システム又は露光方法を用いて、所定のパターンを介して基板（ウエハＷ）に形成する工程と、その所定のパターンを介して基板を加工する工程と、を含んでいる。
このデバイス製造方法によれば、露光工程で露光精度を高めることができ、さらにスループットを高めることができるため、電子デバイスを高精度に製造できるとともに、製造コストを低減できる。
【０１２２】
なお、上記実施形態では、ターゲットが半導体素子製造用のウエハである場合について説明したが、本実施形態に係る露光システムは、ガラス基板上に微細なパターンを形成してマスクを製造する際にも好適に適用できる。また、上記実施形態では、露光装置として荷電粒子線を用いる露光装置を使用している。別の構成として、露光装置として、例えば軟Ｘ線等の極端紫外光（Extreme Ultraviolet Light:ＥＵＶ光）を露光ビームとして用いるＥＵＶ露光装置等を用いる場合にも、上記実施形態を適用することができる。
【符号の説明】
【０１２３】
Ｗ…ウエハ、１０…露光システム、１２Ａ〜１２Ｊ…露光装置、１３Ａ〜１３Ｃ…真空チャンバ、１４Ｂ，１４Ｃ…ロードロック室、１５…電子ビーム照射装置、１８…アライメント部、１９Ｂ…ロードロック室、３０…シャトル搬送系、３２Ａ，３２Ｂ…シャトルキャリア、３６…シャトル、３８…シャトルケース、４０Ａ，４０Ｂ…収容棚、４２Ａ，４２Ｂ…収容ケース、５４Ａ，５４Ｂ…Ｙ軸駆動部
【図１】
2017152601.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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【図１７】
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