JPH0473775B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は平らな基板、特に半導体素子の製造で
用いるフオトマスクやレチクル等のガラス基板を
自動的に洗浄する装置に関するものである。

（発明の背景） ICやLSI等の半導体素子の製造工程において、
フオトマスクやレチクルに異物が付着している
と、その異物は露光の際ウエハ上に転写されてし
まい、IC製造の歩留りを下げることになる。こ
のためフオトマスクやレチクルを洗浄して、付着
した異物を取り除いた後、異物が完全に除去され
たかを検査するのに多大の時間をかけている。と
ころで、フオトマスクやレチクルの洗浄の際に人
手を介して直接フオトマスクやレチクルを取扱う
と、洗浄によつていくら清浄にされたとしても、
人体からの異物が再度付着する可能性が高く、多
大の時間をかけた割には満足できる結果が得られ
ないという問題があつた。

そこで現在、洗浄装置は人手を介することなく
自動的にレチクルを取り出して洗浄した後元に戻
す方式のものが種々考えられている。ところがこ
の種の装置でもレチクルを装置にセツトしたり、
装置から取りはずすときは人手によらなければな
らず、異物の付着の可能性は依然として残つてい
た。さらに洗浄後のレチクルを検査するのに目視
検査を行なうと、検査に多大の時間を費やし、完
全に洗浄なレチクルを得るまでの効率が非常に悪
いという欠点もあつた。このため、レチクル上の
異物の付着を自動的に検査する装置も考えられて
いるが、洗浄装置から検査装置までのレチクルの
搬送は人手で行なわれており、単に検査時間の短
縮、目視による被労低減を計るのみで、異物付着
の可能性を根本的に解決したことにはならない。

（発明の目的） 本発明はフオトマスクやレチクル等の基板を洗
浄するにあたり人手によつて基板を扱うことがな
く、しかも基板に付着した異物を自動検出して、
清浄度を確認できるとともに、洗浄された基板を
露光装置等に搬送するために、その基板が再汚染
されることのない状態で取り出し得る洗浄装置を
得ることを目的とする。

（発明の概要） 本発明は、洗浄すべき基板（レチクル、ブンラ
ングガラス等）をほぼ密閉状態で水平に保持する
とともに水平状態で取り出し可能に収納するケー
スRCの複数個が装着可能な装着機構（カートリ
ツジ）と、 基板をほぼ水平に保持した状態で基板の表面に
付着した異物の有無を検査する異物検査手段３
と、基板をアーム５でほぼ垂直に保持した状態で
洗浄する洗浄手段７，８，９と、装着機構、異物
検査手段、及び洗浄手段とを一体に収納して内部
環境を洗浄に保つ装置本体１，２とで洗浄装置を
構成するようにしたものである。そして本発明に
おいては、装着機構に装着されたケースRCから
水平に取り出された基板を、異物検査手段３へ水
平状態で受け渡すための搬送機構２０〜２６，３
０〜３３と、この搬送機構によつて運ばれてくる
基板を水平状態で受け取るとともに、受け取つた
基板を回動機構Ｍ５，４７，４８により垂直状態
に変換する姿勢転換手段４と、この姿勢転換手段
によつて垂直状態に保持された基板を洗浄手段
７，８，９のアーム５へ垂直状態で受け渡すため
の駆動機構Ｍ６，４９，１２１〜１２４と、 上記搬送機構、姿勢転換手段、及び駆動機構に
よる基板の一連の搬送動作を制御する制御手段１
５０〜１６４とを設けるようにした。

（実施例） 第１図は本発明の実施例が適用される自動洗浄
装置の全体の概略構成図である。装置本体１は、
上部にチリやほこりを含まない清浄な空気を作り
出すクリーンユニツト２を有し、装置本体１内
は、その清浄な空気で満されるように外部から遮
断されている。洗浄すべきガラス基板、例えば回
路パターンを有するフオトマスクやレチクル（以
下、レチクルＲとする）はレチクルケースRCに
１枚ずつ収納されており、そのレチクルケース
RC（以下、単にケースRCとする）は、装置本体
１正面の所定の位置に複数個が装着される。この
ケースRCは、例えば特開昭57−39537号公報に開
示されたように、レチクルＲをその表面と平行に
出し入れする位置に扉を有し、レチクルＲを取り
出さないときは、この扉によつて密閉されるよう
な構造のものである。さらにケースRCは、レチ
クルＲの回路パターンが描かれた面（以下パター
ン面とする）と下蓋の内壁面との間、及びパター
ン面の裏の面（以下、ガラス面とする）と上蓋の
内壁面との間が各々所定の間隙を保つように、レ
チクルＲのパターン面側の周辺を支える構成とな
つている。またケースRCは不図示のカートリツ
ジに複数個積み重ねるように装着可能であるとと
もに、そのカートリツジから任意のケースを取り
はずすことも可能である。

ケースRCに収納されたレチクルＲは、装置本
体１に設けられて、付着した異物の有無やその大
きさ、あるいは付着位置を検査する異物検査装置
３に送り込まれる。異物検査装置３は遮光箱に収
納されており、その遮光箱にはレチクルＲを搬入
搬出するための開口部が設けられている。スライ
ド式のシヤツター板SBは、レチクルＲの搬入出
の際はその開口部を開き、異物の検査時にはその
開口部を閉じるように構成されている。シヤツタ
ー板SBを設けたのは、異物検査装置３が、例え
ばレーザ光をレチクルＲ上で走査して、異物から
の散乱光を検出する構成のものだからである。す
なわちシヤツター板SBがないと開口部から迷光
が入り、異物からの散乱光の検出にノイズとなつ
て表われ、検出感度（異物の大小）や検出精度
（異物の位置）に悪影響を与えるからである。

さて、ケースRCから異物検査装置３までの搬
送において、レチクルＲは水平に保持されてい
る。一方、レチクルＲの洗浄は、垂直に保持して
行なわれるので、姿勢転換機構４は、水平状態の
レチクルＲを90°回転させて垂直状態にする。垂
直状態になつたレチクルＲは、洗浄のためのアー
ム機構５に受け渡される。アーム機構５はレチク
ルＲの両端面部を挟持するように２本の棒材（ア
ーム）で構成される。アーム搬送機構６は、レチ
クルＲを挟持したアーム機構５を、洗浄の工程順
に配列した槽７，８，９（洗浄装置）に沿つて水
平移動させるとともに、各槽内にレチクルＲが出
入りするように垂直移動させる。ここで槽７は、
ケースRCの装着位置から最も離れた位置に設け
られ、レチクルＲに洗浄液を吹きかけて、回転ブ
ラシで擦る洗浄槽であり、槽８はレチクルＲにア
ルコールを吹きかけて、レチクルＲ表面から水分
を取り余くリンス槽であり、そして槽９はフレオ
ン蒸気を使つてレチクルＲを乾燥する蒸気乾燥槽
である。

尚、レチクルＲの搬送状態を説明するために、
３次元の座標系xyzを定める。すなわち、第１図
のように装置本体１を正面から見たとき、レチク
ルＲが上下に移動することをｚ方向の移動とし、
レチクルＲの左右方向の移動をｙ方向の移動と
し、レチクルＲの前後方向の移動をｘ方向の移動
とする。もちろん、xyzの各方向は互いに直交す
るものである。また、ｘ方向の移動において、第
１図のように装置本体１の正面の方、すなわち手
前に移動することを＋ｘ方向の移動とし、装置本
体１の背面の方、すなわち後方に移動することを
−ｘ方向の移動とする。ｙ，ｚ方向についても同
様に、座標軸の矢印の向いた方向を＋（プラス）
として、反対の方向を−（マイナス）とする。さ
らにレチクルＲの姿勢が水平状態とは、座標系
xyzによつて規定されるxy平面とレチクルＲのパ
ターン面、ガラス面とが平行（あるいは一致）に
なることであり、垂直状態とは、本実施例では
yz平面とレチクルＲのパターン面、ガラス面と
が平行（あるいは一致）になることである。

第２図は、第１図で示した自動洗浄装置の具体
的な斜視図である。

第２図において、ケースRCに収納されたレチ
クルＲの搬出、搬入は、装置本体１に垂直に固定
された直線状のガイド部材２０と、これに沿つて
ｚ方向に移動可能に設けられたスライダー部材２
１と、このスライダー部材２１にｘ方向に水平に
延びるように固定された直線状のガイド部材３０
と、これに沿つてｘ方向に移動可能に設けられた
スライダー部材３１と、このスライダー部材３１
に固定されたＬ字形の搬入出アーム３２とによつ
て構成されたレチクル搬入出機構により行なわれ
る。このレチクル搬入出機構については、特開昭
57−64930号公報に詳しく開示されているので、
ここでは簡単に説明する。スライダー部材２１の
ｚ方向の移動は、第３図に示したようなベルト駆
動によつて行なわれる。第３図はガイド部材２０
とスライダー部材２１との具体的な構成を示す斜
視図である。スライダー部材２１は不図示のロー
ラベアリング等の転動体を介してガイド部材２０
に支承されている。ガイド部材２０の下部にはモ
ータ２２で回転されるプーリ２３が設けられ、ガ
イド部材２０の上部には回転可能に軸支されたプ
ーリ２４が設けられている。これらプーリ２３，
２４の円周表面には所定のピツチで突出した爪が
周方向に複数設けられている。プーリ２３，２４
にかけ渡されたエンドレスの平ベルト２５にはプ
ーリ２３，２４の爪と係合する複数のパーフオレ
ーシヨン（貫通孔）が設けられている。さらに固
定具２６はスライダー部材２１と平ベルト２５の
一ケ所とを結合する。

以上の構成において、モータ２２が駆動されて
プーリ２３が例えば第３図において時計回りに回
転すると、プーリ２４も時計回りに回転する。こ
のため平ベルト２５の固定具２６の取り付け側は
下方に移動し、スライダー部材２１も下方（−ｚ
方向）に移動する。またモータ２２の回転方向を
反転させると、スライダー部材２１は上方（＋ｚ
方向）に移動する。

さて、第２図において、ガイド部材３０とスラ
イダー部材３１とについても、第３図と同様に構
成される。ここでスライダー部材２１をｚ方向に
移動するモータ２２をモータＭ１とし、スライダ
ー部材３１をｘ方向に移動するモータをモータＭ
２とする。そして、スライダー部材２１がｚ方向
に移動すると、ガイド部材３０、スライダー部材
３１、及び搬入出アーム３２もいつしよにｚ方向
に移動する。また搬入出アーム３２にはレチクル
Ｒを載置して真空吸着する載置板３３が水平に設
けられる。載置板３３はスライダー部材３１のｘ
方向の移動によりケースRCの内部に進入するが、
その時、ケースRC内のレチクルＲのパターン面
（下面）とケース下蓋の内壁面との間の間隙に進
入するように、載置板３３の厚さと大きさ（特に
ｙ方向の幅）が定められている。そして載置板３
３には、レチクルＲのパターン面のうち、クロム
等の金属薄膜で形成された回路パターン領域に相
当する大きさの開口部３３ａが設けられる。この
ため、載置板３３はｙ方向の幅がレチクルＲの大
きさよりも狭い矩形の枠状に構成され、レチクル
Ｒの回路パターン領域は載置板３３と接触しな
い。

ところで、ケースRCは扉が載置板３３と対向
するように装置本体１に装着されるので、レチク
ルＲの搬入出に際し、その扉を開閉する機構がス
ライダー部材２１に設けられている。第４図は、
載置板３３側からケースRCを見たときの扉開閉
機構の斜視図である。この扉開閉機構についても
詳しくは特開昭57−64930号公報に開示されてい
るので、ここでは簡単に説明する。ケースRCの
扉１００はヒンジ１０１によつて上方にはね上が
ることにより開く。そして扉１００の側端部には
上下方向（ｚ方向）に連通した直線状の溝１００
ａが刻設されている。したがつて複数のケース
RCを装置本体１に積み重ねるように装着した際、
各ケースRCの溝１００ａがｚ方向に直線状に揃
うことになる。さて扉開閉機構は、その溝１００
ａに係合可能なｙ方向に伸びたピン１０２と、こ
のピン１０２を一端に固定し、他端に軸１０３を
固定した部材１０４と、軸１０３を回転可能に軸
支するベース１０５と、軸１０３の他端に固定さ
れて、ｚ方向にスリツト開口を有する部材１０６
と、ベース１０５に設けられてそのスリツト開口
に係合して部材１０６をｘ方向に駆動するための
直線運動可能なピストンを有するエアシリンダー
１０７とから構成される。そして、そのベース１
０５は第２図に示したスライダー部材２１に固定
されている。このような構成でケースRCの扉１
００を開くには、エアシリンダー１０７に加圧気
体を供給するか、真空排気する。すると部材１０
６は第４図において軸１０３の回りを時計方向に
回転する。従つて部材１０４も時計方向に回転
し、ピン１０２は軸１０３の回りに公転する。こ
れによつてピン１０２は溝１００ａの下側に係合
して扉１００を上方にはね上げる。そして、エア
シリンダー１０７内部のピストンのストローク量
がいつぱいになると、ピン１０２は扉１００をほ
ぼ水平に保持して、ケースRCのレチクルＲの取
り出し口を開放する。またエアシリンダー１０７
への気体供給又は真空排気を中止すると、コイル
バネによつてピストンが元の位置に復帰して扉１
００は閉じる。尚、ベース１０５はスライダー部
材２１に設けられているので、スライダー部材２
１のｚ方向の移動に伴つて、ピン１０２もｚ方向
に移動する。そこで、この扉開閉機構は載置板３
３が、所望するレチクルＲを収納したケースRC
と対向したとき、そのケースRCの扉１００の溝
１００ａにピン１０２が係合するようにスライダ
ー部材２１に設けられる。

さて、第２図に示すように、レチクル搬入出機
構の上方には異物検査装置３が設けられている。
遮光箱３ａは異物検査装置３を外光から遮断する
ものであり、開口部３ｂは前述のシヤツター板
SBによつて開閉されるレチクルＲの搬入口であ
る。ガイド部材３４はｘ方向に直線状に伸びて遮
光箱３ａ内に固設され、スライダー部材３５は、
このガイド部材３４に沿つてｘ方向に移動可能で
ある。このスライダー部材３５も第３図に示した
ようなベルト駆動によつて移動する。そのベルト
駆動のためのモータは以後モータＭ３とする。ス
ライダー部材３５にはレチクルＲを水平に保持す
る矩形状の保持枠３６が設けられている。保持枠
３６の内側の４隅には、レチクルＲの４つの角部
を載置して真空吸着する保持部３６ａが設けられ
る。従つてレチクルＲを保持部３６ａに載置する
と、レチクルＲの上面（ガラス面）と下面（パタ
ーン面）とは共に、ほぼ全面にレーザ光が入射で
きるように露出する。さらに保持枠３６は、第２
図に示すようにスライダー部材３５が＋ｘ方向に
最も移動した位置にあるとき、開口部３ｂの真上
に位置するように設けられると共に、載置板３３
が＋ｚ方向にしたとき保持枠３６の内側を貫通す
るように設けられる。そして、開口部３ｂの真上
で、載置板３３が＋ｚ方向に最も移動した位置に
は、レチクルＲを水平状態のまま懸架するキヤリ
ア３７が設けられている。このキヤリア３７は保
持枠３６のｘ方向の搬送経路と干渉しないよう
に、保持枠３６から一定の間隔だけ上方に離れて
配置される。第５図はそのキヤリア３７の具体的
な構造を示す斜視図である。キヤリア３７には、
異物検査装置３内に水平に固定されるベース板１
１０と、このベース板１１０の下面に板バネを介
して取付けられた吸着板１１１と、ベース板１１
０の４辺に取付けられて、レチクルＲの端面部を
レチクルＲの中央に向う方向に押圧するように揺
動してレチクルＲをつかむ４つの押圧部材１１２
ａ，１１２ｂ，１１２ｃ，１１２ｄとが設けられ
ている。押圧部材１１２ａ〜１１２ｄの各々には
レチクルＲの端面部と当接する位置に合成樹脂の
ローラ１１３が回転可能に軸支されている。さら
に押圧部材１１２ａ〜１１２ｄの各々の下端部、
すなわちローラ１１３の下には、ローラ１１３の
レチクルＲ端面部との当接位置よりもレチクルＲ
の中央に向つて微小量突出した爪１１４が設けら
れている。この押圧部材１１２ａ〜１１２ｄは、
レチクルＲが吸着板１１１の直下に所定の微小間
隔で位置したとき、ローラ１１３がレチクルＲの
４辺の端面部を内側に押圧するように配置され
る。そして押圧部材１１２ａ〜１１２ｄの揺動の
回転中心軸は例えばベース板１１０の各辺と平行
に定められ、その揺動はベース板１１０の上面部
に放射状に設けられた４つのエアシリンダ１１５
ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄによつて行わ
れる。このエアシリンダ１１５ａ〜１１５ｄは加
圧気体（又は真空）が供給されると、シリンダ内
部の各ピストンがベース板１１０の外側に向けて
移動し、レチクルＲの押圧動作を行なうものであ
る。このエアシリンダ１１５ａ〜１１５ｄもエア
シリンダ１０７と同様、ピストンはコイルバネに
よつて元の位置に復帰する。ただしレチクルＲの
ｙ方向の押圧動作、すなわち押圧部材１１２ａの
ローラ１１３の＋ｙ方向の移動と押圧部材１１２
ｃのローラ１１３の−ｙ方向の移動とのうち、押
圧部材１１２ｃのローラ１１３が所定の位置より
も−ｙ方向に移動しないように、押圧部材１１２
ｃの揺動はベース板１１０に設けられたストツパ
１１６ｙによつて制限される。レチクルＲのｘ方
向の押圧動作についても同様で、押圧部材１１２
ｂの揺動はベース板１１０に設けられたストツパ
１１６ｘによつて制限される。このストツパ１１
６ｘ，１１６ｙは、レチクルＲを押圧部材１１２
ａ〜１１２ｄでｘ方向、ｙ方向に押圧したとき
に、レチクルＲのベース板１１０に対する位置決
め、すなわち異物検査装置３等に対する位置決め
を行なうためのものである。さて、吸着板１１１
はレチクルＲの上面（ガラス面）を真空吸着によ
り懸架するものである。その吸着はレチクルＲの
４隅に対応する位置に設けられた真空パツド１１
７ａ，１１７ｂ，１１７ｃ，１１７ｄによつて行
なわれる。この真空パツド１１７ａ〜１１７ｄは
吸着板１１１に固定されており、ベース板１１０
には固定されていない。尚、エアシリンダ１１５
ａ〜１１５ｄのうち、ストツパ１１６ｘ，１１６
ｙによつて制限を受けるエアシリンダ１１５ｂ，
１１５ｃの押圧力は、他のエアシリンダ１１５
ａ，１１５ｄの押圧力よりも強くなるように、加
圧気体の圧力や真空圧が各エアシリンダ毎に調整
されている。また押圧部材１１２ａ〜１１２ｄの
爪１１４は、ローラ１１３がレチクルＲの端面部
に当接したとき、レチクルＲの下面（パターン
面）側にわずかにもぐり込むようになる。これは
例えば真空パツド１１７ａ〜１１７ｄの真空排気
が故障してレチクルＲが吸着板１１１からはがれ
た場合、レチクルＲを落下させないためである。

さて、第２図の説明に戻つて、異物検査装置３
には、レーザ光源３８と、そのレーザ光源３８か
らのレーザ光を反射するミラー３９と、ミラー３
９からのレーザ光を反射して一定の角度で振動回
転する振動ミラー４０と、振動ミラー４０で一定
の角度だけ偏向されたレーザ光をレチクルＲのパ
ターン面に導びくミラー４１とから成る異物検出
機構が設けられている。この異物検出機構は例え
ば特開昭58−62543号公報や特開昭58−62544号公
報に詳しく開示されているので、ここでは簡単に
説明する。レチクルＲが保持枠３６に載置され
て、−ｘ方向に移動してくると、ミラー４１から
のレーザ光はレチクルＲのパターン面を70°〜80°
の入射角でｙ方向に走査する。さらに第２図には
示していないが、その走査軌道を異なる方向から
斜めに見込むように複数の光電検出器（例えば光
電子増倍管）が配置されている。これら光電検出
器はレチクルＲのパターン面を見込むものと、ガ
ラス面を見込むものとが対になつて配置されてい
る。そして、レチクルＲの走査軌道中に付着した
異物からの散乱光のうち、パターン面側の空間に
生じる散乱光と、ガラス面側の空間に生じる散乱
光とを別々に光電検出して、その両光電信号の全
てを比較することによつて、異物の付着の有無は
もちろんのこと、異物の大きさや付着状態、例え
ばパターン面とガラス面のどちらに付着している
のか、あるいはパターン面側に付着した異物でも
クロム等の金属薄膜（遮光部）上とガラス（透明
部）上のどちらに付着しているのか等の検出がで
きる。さらにレーザ光のｙ方向の走査（主走査と
呼ぶ）位置を計測する手段と、レチクルＲの保持
枠３６のｘ方向の移動（副走査と呼ぶ）位置を計
測する手段とを設け、光電検出器が異物からの散
乱光を受光した時のレチクルＲ上のレーザ光照射
位置を検出することによつて、異物の付着位置を
求める。

一方、姿勢転換機構４はケースRCから取り出
されて載置板３３に載置されたレチクルＲを受け
取る。ガイド部材４２はｙ方向に直線状に伸びて
装置本体１に取り付けられる。このガイド部材４
２は横断面がＴ字形に形成されていて、スライダ
ー部材４３のｙ方向の移動を案内する。スライダ
ー部材４３も第３図に示すようなベルト駆動によ
つて移動する。その駆動のためのモータはモータ
Ｍ４とする。またスライダー部材４３は、載置板
３３の直下の位置と、アーム機構５に対向する位
置との間でｙ方向に移動する。スライダー部材４
３には２本の支柱４４ａ，４４ｂがｙ方向に対向
して垂直に固定される。支柱４４ａ，４４ｂに挟
まれるように角柱部材４５が配置され、この角柱
部材４５の上部にはレチクルＲを保持する載置台
４６が固設されている。この角柱部材４５には支
柱４４ａ，４４ｂに回転可能に軸支される軸４７
が設けられ、この軸４７は支柱４４ｂに固設され
たモータＭ５によりウオームホイール４８を介し
て90°だけ回転される。このため、載置台４６と
角柱部材４５は第２図にようにレチクルＲを水平
に保持する第１状態と、レチクルＲを垂直に保持
する第２状態との間で第２図中時計方向に90°だ
け回転する。さて、載置台４６は角柱部材４５に
固着された台座板４９と、この台座板４９の上に
バネを介して支承された保持板５０とから成る。
保持板５０は上方から見るとコの字形に＋ｚ方向
に突出して形成された保持部５０ａを有し、レチ
クルＲの周辺を真空吸着する。またコの字形の保
持部５０ａの内側の凹部５０ｂは載置板３３がｚ
方向から入り込むように矩形状に形成されてい
る。さらに、その凹部５０ｂに入り込んだ載置板
３３が保持部５０ａの下部をｙ方向に水平にすり
ぬけるように、保持部５０ａの下にはｘ方向に伸
びたすり割り５０ｃが形成されている。尚、保持
部５０ａの外周サイズはレチクルＲのサイズとほ
ぼ同一に定められ、保持部５０ａのレチクルＲの
４隅に対応する部分には、レチクルＲが接触しな
いテーパ状の切欠き５０ｄが形成されている。と
ころで載置台４６は第２図のような第１状態のと
き角柱部材４５に対してｚ方向に移動可能に構成
されている。第６図は載置台４６の移動機構を示
す一部断面図であり、レチクルＲを垂直に保持す
るように載置台４６を第２図の状態から90°回転
させたときの状態を示すものである。前述の通
り、載置台４６の保持板５０は台座板４９に対し
て複数のバネ４９ａによつて支承されている。こ
れはレチクルＲを保持部５０ａに受け取つて真空
吸着する際、レチクルＲの表面（パターン面、あ
るいはガラス面）と、保持部５０ａの表面とが密
着するように保持板５０を台座板４９に対して若
干傾斜可能とするためである。さて、角柱部材４
５は第６図に示すように、軸４７が設けられた外
枠体１２０と、その外枠体１２０の内部にスライ
ド可能に嵌入するとともに、台座板４９に固着さ
れた内枠体１２１と、外枠体１２０の底部に固定
されたモータＭ６と、このモータＭ６の回転軸と
直結されて、内枠体１２１の内部に配置された送
りねじ１２２と、内枠体１２１の底部に固定され
て送りねじ１２２と螺合するナツト１２３と、送
りねじ１２２のモータＭ６と反対側の端部を外枠
体１２０に回転可能に軸支する軸受１２４とから
構成される。このため、モータＭ６を駆動して送
りねじ１２２を回転させると、内枠体１２１は外
枠体１２２に案内されて、第６図では左右方向に
移動する。よつて載置台４６も左右方向、すなわ
ちｘ方向に移動する。もちろん第２図に示した状
態の場合、載置台４６はｚ方向に移動する。尚、
第６図のようにレチクルＲを垂直にした時、載置
台４６と角柱部材４５とが軸４７を支点としてな
るべくつり合うように重量のバランスが整えられ
ている。これは、軸４７の回転用のモータＭ５に
加わる負荷を極力小さくするためである。

さて、第６図のように垂直にされたレチクルＲ
はアーム機構５の角材状のアーム５２Ｒとアーム
５２Ｌとの下端側で挟持される。アーム５２Ｒ，
５２Ｌはｚ方向に細長く、その長さはレチクルＲ
を槽７，８，９内の所定位置まで降すことができ
るように定められている。アーム５２Ｒ，５２Ｌ
の上端側には軸５４Ｒ，５４Ｌがｘ方向に延設さ
れ、この軸５４Ｒ，５４Ｌはアーム支持部５３に
回転可能に軸支されている。第７図はアーム支持
部５３の詳細な構造を示す斜視図である。第７図
において、アーム５２Ｒに固設された軸５４Ｒに
は直角にレバー１３０Ｒが取り付けられ、レバー
１３０Ｒの一端とアーム支持部５３の上壁との間
にはバネ１３１Ｒが設けられている。このバネ１
３１Ｒはレバー１３０Ｒの一端を常に上方に付勢
するような引張力を発生する。ストツパー１３２
はレバー１３０Ｒの一端の上方への移動を係止す
るものである。このため、レバー１３０Ｒの一端
はバネ１３１Ｒの付勢力によつて通常はストツパ
ー１３２に当接して、レバー１３０Ｒはほぼ水平
に保たれるとともに、アーム５２Ｒは第２図のよ
うに垂直に保たれる。従つてその垂直の状態から
アーム５２Ｒはバネ１３１Ｒの付勢力に抗して軸
５４Ｒの回りに反時計方向には回転可能である
が、垂直の状態から時計方向に回転することはス
トツパー１３２によつて係止される。またレバー
１３０Ｒの近傍に設けられた検出器１３３は、レ
バー１３０Ｒが水平か否かを検出するものであ
る。すなわちこの検出器１３３はアーム５２Ｒが
垂直のときは検出信号を出力せず、アーム５２Ｒ
が垂直の状態から傾いているときは検出信号を出
力するように構成されている。尚、この検出は、
レバー１３０Ｒの一端がストツパー１３２に当接
しているか否かを電気的な導通の有無で検出する
ようにしても全く同様である。一方、アーム５２
Ｌについても同様に軸５４Ｌに直角にレバー１３
０Ｌが固設され、そのレバー１３０Ｌの一端には
バネ１３１Ｌが設けられる。バネ１３１Ｌはレバ
ー１３０Ｌの一端を上方に付勢するような引張力
を発生するが、その引張力はバネ１３１Ｒの引張
力よりも小さく定められている。従つてアーム５
２Ｌは軸５４Ｌの回りをバネ１３１Ｌの付勢力に
よつて反時計回りに回転可能であるとともに、バ
ネ１３１Ｌの付勢力に抗して時計方向にも回転可
能である。また検出器１３４，１３５はレバー１
３０Ｌの近傍に設けられてレバー１３０Ｌの位置
を検出する。具体的には、アーム５２Ｌが垂直に
たれさがつた状態のときレバー１３０Ｌは水平に
なり、その際検出器１３４，１３５はともに検出
信号を出力しない。そしてアーム５２Ｌがその垂
直の状態から時計方向に回転して傾いたときは、
検出器１３５のみが検出信号を出力し、逆にアー
ム５２Ｌが反時計方向に回転して傾いたときは検
出器１３４のみが検出信号を出力する。さて、ア
ーム支持部５３はｘ方向に伸びた角材５５を介し
てアーム搬送機構６に結合される。

ところでアーム５２Ｒ，５２Ｌの下端側にはレ
チクルＲの４隅を保持するために合成樹脂材料に
よる４つの爪部材５６，５７，５８，５９が設け
られている。この爪部材５６〜５９は２本のアー
ム５２Ｒ，５２Ｌがともに垂直になつたとき、レ
チクルＲの４隅を挟持するようにアーム５２Ｒ，
５２Ｌに各々固着されている。第８図はこのアー
ム５２Ｌと、それに設けられた２つの爪部材５
６，５７との詳細な構造を示す平面図である。爪
部材５６，５７はアーム５２Ｌに対して水平から
30°程度傾いた平行四辺形状であり、レチクルＲ
の一辺の長さだけ上下に離して固定される。そ
して爪部材５６，５７の端面には各々レチクルＲ
の４隅のうち、左側の２つの角を挟み込むＶ字形
の切込み５６ａ，５７ａが形成されている。上方
に位置する爪部材５６の切込み５６ａはレチクル
Ｒの左上の角を挟み込むように爪部材５６の右端
部の下部に設けられ、下方に位置する爪部材５７
の切込み５７ａはレチクルＲの左下の角を挟み込
むように爪部材５７の右端部の上部に設けられ
る。

第９図は爪部材５６に保持されたレチクルＲ側
からその爪部材５６とアーム５２Ｌを見た第８図
の側面図である。第１０図は第８図中のＡ−Ａ矢
視端面図である。レチクルＲの角は第９図，第１
０図に示すようにＶ字形の切込み５６ａに挟み込
まれる。一般にレチクルやフオトマスク等のガラ
ス基板の端面は全て面取りされているので、この
面取り部に合わせて切込み５６ａのＶ字の角度を
定めれば、レチクルＲは確実に保持される。切込
み５７ａについても同様に定められる。また爪部
材５６，５７は傾斜してアーム５２Ｌに設けられ
ているが、爪部材５６の斜辺部５６ｂ，５６ｃ
は、レチクルＲに近づくに従つて上昇するよう
に、すなわち第８図では右上りに形成されてい
る。これはレチクルＲを洗浄した際、斜辺部５６
ｂ、あるいは５６ｃに残つた洗浄液や純水等の滴
がレチクルＲと反対の方へ流れるようにするた
め、すなわち水切りをよくするためである。さ
て、アーム５２Ｌの下端でレチクルＲに向いた端
面にはナイフ状のエツジEGが形成されている。
第１１図は第８図においてこのエツジEGを横切
るようなＢ−Ｂ矢視断面図である。このエツジ
EGには、アーム５２Ｌを軸５４Ｌの回りに回転
させるためのアーム開閉機構が当接する。尚、ア
ーム５２Ｒについても、アーム５２Ｌの爪部材５
６，５７と同様の爪部材５８，５９が設けられ
る。爪部材５８，５９の位置は第８図の爪部材５
６，５７と対称に定められ、爪部材５８に刻設さ
れたＶ字形の切込み５８ａはレチクルＲの右上の
角を挟み込み、爪部材５９に刻設されたＶ字形の
切込み５９ａはレチクルＲの右下の角を挟み込
む。さらにアーム５２Ｌの下端でレチクルＲに向
いた端面には同様にエツジEGが形成されている。

さて、アーム５２Ｒ，５２Ｌは第２図に示すよ
うに装置本体１に設けられたアーム開閉機構６０
によつて、対向する爪部材５６と５８及び爪部材
５７と５９とが互いに近づくように閉じたり、互
いに離れるように開いたりする。アーム開閉機構
６０には、軸６２の回転によつてアーム５２Ｌの
エツジEGと係合する回転片６３と、軸６４の回
転によつてアーム５２ＲのエツジEGと係合する
回転片６５とが設けられる。回転片６３，６５が
第２図のようにほぼ垂直になつたとき、アーム５
２Ｌ，５２Ｒはともに垂直になる。その状態から
回転片６３が図中反時計方向に回り、回転片６４
が図中時計方向に回ると、２本のアーム５２Ｒ，
５２Ｌはアーム支持部５３内のバネ１３１Ｒ，１
３１Ｌの付勢力に抗して開く。回転片６３，６４
がその逆に回転すると、アーム５２Ｒ，５２Ｌは
そのバネ１３１Ｒ，１３１Ｌの付勢力によつて閉
じる。第１２図はアーム開閉機構６０の詳細な構
造を示す斜視図である。回転片６３は実際には第
１２図のように回転自在に軸支された合成樹脂材
料のローラ６３ａを有する。このローラ６３ａは
その周方向にアーム５２ＬのエツジEGと嵌合す
るＶ字形の溝を有する。回転片６３に固着された
軸６２にはウオームギヤ６２ａと、軸６２の回転
位置を検出するためのレバー６２ｂとが設けられ
る。ウオームギヤ６２ａはモータＭ７の回転軸に
固定されたウオームホイル６２ｃによつて回転す
る。検出器１４０，１４１はレバー６２ｂの回転
位置を検出することによつて、回転片６３の位
置、すなわちアーム５２Ｌを閉じたか開いたかを
検出する。具体的には、第１２図のように回転片
６３が垂直になつてアーム５２Ｌが垂直になつた
位置から回転片６３が同図中、時計方向に所定角
度だけ回転したとき検出器１４０が検出信号を出
力する。さらに回転片６３が垂直になつた位置か
ら反時計方向に回転してアーム５２Ｌの下端が第
２図において所定角度だけ左方（−ｙ方向）に開
いたとき検出器１４１が検出信号を出力する。

一方、回転片６５と軸６４についても不図示で
はあるが、第１２図と同様に、回転片６５を回転
するモータＭ８と、回転片６５の位置を検出する
検出器１４２，１４３とが設けられている。ただ
し、このモータＭ８と前述のモータＭ７との駆動
は連動していて、さらに回転片６５が回転片６３
の回転方向と常に反対に回転するように構成され
ている。もちろん回転片６５の先にはＶ字溝を有
するローラが回転可能に設けられていて、そのロ
ーラのＶ字溝はアーム５２Ｒの下端のエツジEG
と嵌合する。

以上のようなアーム開閉機構６０によつてアー
ム５２Ｒ，５２Ｌが所定角度だけ開くと、アーム
５２Ｒ，５２Ｌに設けられた爪部材５６と爪部材
５８との間隔、及び爪部材５７と爪部材５９との
間隔はともに垂直状態にされたレチクルＲのｙ方
向の幅よりも大きくなる。そして、姿勢転換機構
４の載置台４６を第６図のように90°だけ回転し
た後、モータＭ６で−ｘ方向に所定距離だけ送る
と、保持板５０に真空吸着されたレチクルＲの４
隅は、それぞれ爪部材５６〜５９の切込み５６
ａ，５７ａ，５８ａ，５９ａと対向する。その
後、モータＭ７，Ｍ８を駆動すると、アーム５２
Ｒ，５２Ｌは閉じ始め、爪部材５６〜５９の各切
込みがレチクルＲの４隅を挟持する。このとき保
持部５０ａには４隅に切欠き５０ｄが設けられて
いるので、爪部材５６〜５９が保持部５０ａにぶ
つかることはない。

さて、アーム５２Ｒ，５２Ｌに保持されたレチ
クルＲはｚ方向とｙ方向とに移動するアーム搬送
機構６によつて槽７，８，９の方へ運ばれる。第
２図に示すように、アーム搬送機構６は、角材５
５と結合したスライダー７０によつてｚ方向に直
線状に伸びたガイド７１に沿つてｚ方向に上下動
する。このガイド７１は装置本体１には固定され
ず、スライダー７２に固定される。スライダー７
２は装置本体１にｙ方向に直線的に延設されたガ
イド７３によつて、ｙ方向に直線移動する。ガイ
ド７１には第３図と同様にスライダー７０をベル
ト駆動するためのモータＭ９が設けられ、ガイド
７３には同様にスライダー７２をベルト駆動する
ためのモータＭ１０が設けられている。尚、ガイ
ド７１はスライダー７０がスライダー７２と干渉
しないように横断面の形状がＴ字型になつてい
る。このためスライダー７０は第２図のような位
置からガイド７１の下端まで自由に上下動する。

槽７，８，９のそれぞれの上面にはスリツト状
の開口部７ａ，８ａ，９ａが設けられる。この開
口部７ａ，８ａ，９ａはともにｙ方向に細長く形
成され、各開口部はｙ方向に配列されている。そ
してアーム５２Ｒ，５２Ｌに保持されたレチクル
Ｒは、アーム搬送機構６によつてｙ方向、すなわ
ちレチクルＲの表面と平行な方向に運ばれ、開口
部７ａ，８ａ，９ａの上方に位置した後、その開
口部を通つてアーム５２Ｒ，５２Ｌと共に槽内に
進退する。

以上レチクルＲの搬送装置の構成を説明した
が、この内でレチクル搬送機構中のスライダー２
１と、アーム搬送機構６中のスライダー７０とに
は、それぞれ上昇（＋ｚ方向の移動）時のモータ
Ｍ１，Ｍ９の負荷を低減させるためにバランスウ
エイト（つり合いおもり）が設けられている。こ
れは例えば、ガイド２０の上端にプーリを設け、
スライダー２１にワイヤーの一端を固定し、その
ワイヤーをプーリにかけて他端にバランスウエイ
トを固定するように構成される。

次に本装置の制御系を第１３図の回路ブロツク
図に基づいて説明する。

マイクロプロセツサ（以下、MPUとする）１
５０は装置全体のシーケスをプログラムに従つて
制御するものであり、メモリ回路（RAM，
ROM等）を有する公知のものである。インター
フエイス回路（以下IFとする）１５１は装置の
各機構への指令や、検出器からの情報をMPU１
５０が入出力できる形に整合させるものである。

異物検出回路１５２は、前述の異物検査装置３
内に設けられた複数の光電検出器からの光電信号
を入力して、レチクルＲ上に付着した異物を検出
する。この回路１５２の具体的な構成は特開昭58
−62544号公報に詳しく開示されている。また、
異物検出回路１５２には、その異物の付着位置を
検出するためにレーザ光のレチクルＲ上での主走
査位置と副走査位置との検出回路も含まれてい
る。電磁弁１５３は第４図に示したケースRCの
扉１００の開閉用のエアシリンダ１０７に加圧気
体を供給（又は真空排気）するか否かを切換える
ものであり、電磁弁１５３はMPU１５０からの
指令で駆動回路１５４によつて作動する。駆動制
御回路１５５はMPU１５０からの指令により、
レチクル搬送機構のモータＭ１，Ｍ２の駆動量を
制御する。モータMSは第１図に示したシヤツタ
ー板SBをスライドさせるものであり、このモー
タMSはMPU１５０からの指令に応じて駆動回
路１５６を介して作動する。駆動回路１５６はシ
ヤツター板SBが異物検査装置３の開口部３ｂを
全開する位置と全閉する位置との間でスライドす
るようにモータMSを制御する。電磁弁１５７は
第５図に図示したキヤリア３７のエアシリンダ１
１５ａ〜１１５ｄに加圧気体を供給（又は真空排
気）するか否かを切換えるものであり、MPU１
５０からの指令を受ける駆動回路１５８によつて
作動する。駆動制御回路１５９はMPU１５０か
らの指令により、異物検査装置３内のスライダー
３６を移動させるモータＭ３の駆動量を制御す
る。駆動制御回路１６０はMPU１５０からの指
令により姿勢転換機構４のモータＭ４，Ｍ５，Ｍ
６の駆動量を制御する。駆動制御回路１６１はア
ーム開閉機構６０内のモータＭ７，Ｍ８の駆動量
を制御する。ただしモータＭ７とＭ８は並列に接
続されて、両モータの駆動量は同一になる。アー
ム開閉機構６０内の４つの検出器１４０，１４
１，１４２，１４３の各検出信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４は２値信号であり、IF１５１を介して
MPU１５０に入力する。アーム支持部５３内の
３つの検出器１３３，１３４，１３５の各検出信
号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７は２値信号であり、IF１５
１を介してMPU１５０に入力する。駆動制御回
路１６２はMPU１５０からの指令によりアーム
搬送機構６のモータＭ９，Ｍ１０の駆動量を制御
する。尚、MPU１５０には操作者の指令を入力
するためのキーボード装置１６３と、シーケンス
の進行状態や異物検査の結果等を表示するデイス
プレイ装置１６４とが接続されている。

次に本装置の動作を第１４図，第１５図のフロ
ーチヤート図に基づいて説明する。

レチクルＲのケースRCは予め装置本体１に複
数個装着されているものとする。まず、操作者は
キーボード装置１６３から、どのケースに収納さ
れたレチクルを洗浄するかを入力する。すると
MPU１５０はステツプ200，201でモータＭ２，
Ｍ３に駆動指令を出力して、搬入出アーム３２と
保持枠３６を最も−ｘ方向に移動させた退避位置
に位置決めする。次に、MPU１５０はステツプ
202でモータＭ１に駆動指令を出力して、キーボ
ード装置１６３から入力されたケースRCの扉１
００と載置板３３とが対向するように、搬入出ア
ーム３２を上下方向にサーチする。次のステツプ
203でMPU１５０は電磁弁１５３に駆動指令を出
力して、ケースRCの扉１００を開く。ステツプ
204でMPU１５０はモータＭ２に駆動指令を出力
して、載置板３３をそのケースRCの内部、すな
わちレチクルＲのパターン面と下蓋の内壁面との
間に侵入させる。そしてステツプ205でMPU１５
０はモータＭ１に駆動指令を出力して、載置板３
３をケースRC内でわずかに（＋Δzだけ）上昇さ
せる。これによつてレチクルＲはケースRC内の
載置面からわずかに浮いた状態になる。ステツプ
206でMPU１５０はレチクルＲの載置板３３への
真空吸着動作（バキユーム・オン）を開始する。
ステツプ207でMPU１５０はモータＭ２に駆動指
令を出力して、載置板３３をケースRC外に搬出
して退避位置まで−ｘ方向に移動する。そしてス
テツプ208でMPU１５０は電磁弁１５３への駆動
指令を中止する。このとき、扉開閉機構のエアシ
リンダ１０７の内部に設けられたコイルバネによ
つてピストンは自動的に元の位置に押し戻され、
ケースRCの扉１００は閉じられる。

さて次にMPU１５０はステツプ209でモータ
MSに駆動指令を出力してシヤツター板SBを開放
する。そしてステツプ210で、MPU１５０はモー
タＭ１に駆動指令を出力して、載置板３３を＋ｚ
方向に移動させる。その移動はレチクルＲが開口
部３ｂを通りぬけ、キヤリア３７の吸着板１１１
に当接するまで行なわれる。吸着板１１１はベー
ス板１１０にバネで支承されているので、レチク
ルＲが当接してわずかにオーバーランしても、そ
のオーバーランの分はバネの伸縮によつて吸収さ
れる。このためレチクルＲを傷つけることはな
い。またそのバネのために吸着板１１１はベース
板１１０に対してわずかに傾斜可能であるから、
例えレチクルＲが完全に水平でなくてもレチクル
Ｒの上面（本実施例ではガラス面）と吸着板１１
１の吸着面とは完全に密着する。次にMPU１５
０はステツプ211で載置板３３の真空吸着動作を
解除（バキユーム・オフ）し、ステツプ212で電
磁弁１５７の駆動指令を出力して、キヤリア３７
のエアシリンダ１１５ａ〜１１５ｄを作動する。
これによつてキヤリア３７の押圧部材１１２ａ〜
１１２ｄの各ローラ１１３がレチクルＲの端面部
に押圧してレチクルＲの位置決めを行なうととも
にレチクルＲを挟持する。次のステツプ213で
MPU１５０は予めキーボード装置１６３から入
力された異物検査を行なつてから洗浄するか、異
物検査をせずに洗浄するかの選択を判断する。こ
こでは異物検査するものとして、ステツプ214に
進み、キヤリア３７の吸着板１１１の真空吸着を
開始（バキユーム・オン）する。これによつてレ
チクルＲは吸着板１１１に固定される。そして次
にステツプ215でMPU１５０はモータＭ１に駆動
指令を出力して、載置板３３を−ｚ方向（下方）
に移動する。その移動量は、保持枠３６のｘ方向
の移動経路をふさがない程度、例えば開口３ｂの
高さに定められている。次いでステツプ216で
MPU１５０はモータＭ３に駆動指令を出力して
保持枠３６を＋ｘ方向に移動して、キヤリア３７
の直下に位置決めする。ステツプ217でMPU１５
０は載置板３３を＋ｚ方向に移動させるとともに
ステツプ218で真空吸着を開始する。この際載置
板３３は保持枠３６の内側を通り貫けてキヤリア
３７に保持されたレチクルＲの下面に当接して、
レチクルＲの下面を吸着する。次にMPU１５０
はステツプ219で電磁弁１５７の駆動を中止する。
このときキヤリア３７のエアシリンダ１１５ａ〜
１１５ｄのピストンは内部のコイルバネによつて
元の位置に復帰し、押圧部材１１２ａ〜１１２ｄ
のローラ１１３はレチクルＲの端面部から離れ、
位置決め動作は解除される。続いてステツプ220
でキヤリア３７の吸着板１１１の真空吸着動作が
解除（バキユーム・オフ）され、ステツプ221で
載置板３３は−ｚ方向に移動を開始し、同時にス
テツプ222で保持枠３６は真空吸着動作を開始す
る。載置板３３が−ｚ方向に移動していくと、レ
チクルＲの下面の４隅が保持枠３６の保持部３６
ａに真空吸着され、ステツプ223で載置板３３の
真空吸着が解除される。その後載置板３３はさら
に−ｚ方向に移動して、第２図に示すような位
置、すなわち第１図中の位置ａで待期する。以上
の各ステツプでレチクルＲは異物検査装置３内に
受け渡され、ステツプ224で、MPU１５０はシヤ
ツター板SBの閉成指令をモータMSに出力する。
尚このとき、レチクルＲは第１図中の位置ｉ、す
なわち異物検査位置に位置決めされたことにな
る。次にステツプ225で保持枠３６は−ｘ方向に
検査のための所定速度で移動する。この移動は、
異物検査用のレーザ光がレチクルＲ全面を走査す
る位置まで行なわれ、その間次のステツプ226で
異物からの散乱光を光電検出する異物検査が実行
される。異物検査は例えばレチクルＲの−ｘ方向
の移動（副走査）中は、レーザ光を第２図のよう
にレチクルＲのパターン面に照射し、レチクルＲ
が最も−ｘ方向に位置した時点から折り返し＋ｘ
方向に移動する間はレーザ光がレチクルＲのガラ
ス面を照射するようにレーザ光の光路を切換えて
実行される。その切換えの構造については特開昭
58−79240号公報に開示されている。異物検査が
終了するとステツプ227で保持枠３６は＋ｘ方向
に移動して、レチクルＲはキヤリア３７の直下に
位置決めされる。次にステツプ228でシヤツター
板SBが開き、ステツプ229で載置板３３は＋ｚ方
向に移動し、開口部３ｂを通り貫けて保持枠３６
に保持されたレチクルＲの下面に位置する。そし
てステツプ230で保持枠３６の保持部３６ａの真
空吸着が解除され、レチクルＲは載置板３３に受
け渡されてさらに上昇し、キヤリア３７の吸着板
１１１に当接する。次のステツプ231でキヤリア
３７は先のステツプ212と同様にレチクルＲの位
置決めを開始し、ステツプ232で吸着板１１１は
レチクルＲを真空吸着する。これによつてレチク
ルＲはキヤリア３７に懸架状態で保持され、ステ
ツプ233で載置板３３は開口部３ｂの位置まで−
ｚ方向に移動する。ステツプ234で保持枠３６は
キヤリア３７の直下から−ｘ方向に移動して退避
位置に戻る。ステツプ235で載置板３３は再び＋
ｚ方向に移動して、キヤリア３７に保持されたレ
チクルＲの下面に当接する。そしてステツプ236
で吸着板１１１の真空吸着が解除され、ステツプ
237で載置板３３の真空吸着が開始される。そし
てステツプ238で先のステツプ219と同様にキヤリ
ア３７の押圧部材１１２ａ〜１１２ｄによる位置
決め（押圧）動作が解除される。ステツプ239で
レチクルＲを保持した載置板３３は−ｚ方向に第
１図中の位置ａまで移動し、ステツプ240でシヤ
ツター板SBが閉じられる。

さて、異物検査の結果、レチクルＲにほとんど
異物が付着していないか、付着していても露光さ
れない程小さな異物の場合、MPU１５０は洗浄
の必要がないと判断して、レチクルＲをケース
RCに戻す。また、検査の結果、異物の付着があ
まりにも激しい場合もケースRCに戻す。これは
あまりにも汚染されたレチクルＲを洗浄すると、
逆に洗浄用の槽７，８，９内が汚染されてしまう
からである。ケースRCに戻すか、洗浄するかは
デイスプレイ装置１６４に表示され、戻す場合は
レチクルＲの汚染状態も表示する。ここでは引続
きレチクルＲを洗浄する場合について説明する。

ステツプ241でMPU１５０はモータＭ４に駆動
指令を出力して姿勢転換機構４の載置台４６を−
ｙ方向に移動させて、載置板３３の直下に位置決
めする。次のステツプ242でMPU１５０は載置台
４６の保持板５０の真空吸着動作を開始し、ステ
ツプ243で載置板３３を−ｚ方向に微小量Δzだけ
移動させるとともにステツプ244で載置板３３の
真空吸着動作を解除する。これによつてレチクル
Ｒは保持板５０の保持部５０ａに吸着され、載置
板３３は、凹部５０ｂ内に位置する。そしてステ
ツプ245でMPU１５０はモータＭ４に駆動指令を
出力して載置台４６をアーム機構５と対向するま
で＋ｙ方向に移動させる。このとき、載置板３３
は保持板５０のすり割５０ｃをくぐりぬける。載
置台４６が第２図のように位置決めされると、次
にステツプ246でMPU１５０はモータＭ５に駆動
指令を出力して、載置台４６を第６図のように
90°回転させる。

次に第１５図のステツプ247でMPU１５０はモ
ータＭ７，Ｍ８に駆動指令を出力してアーム機構
５の開放を行なう。モータＭ７，Ｍ８の駆動によ
り回転片６３，６５が回転すると、アーム５２
Ｒ，５２Ｌがともに開き、アーム５２Ｒ，５２Ｌ
がレチクルＲを挟み込める程度開くと、第７図に
示した検出器１３３と１３４がそれぞれ検出信号
Ｓ５，Ｓ６を出力し、回転片６３，６５がさらに
回転してアーム５２Ｒ，５２Ｌを所定の制限まで
開くと、アーム開閉機構６０内の検出器１４１と
１４３はそれぞれ検出信号Ｓ２，Ｓ４を出力す
る。MPU１５０はその検出信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ
２，Ｓ４が全て出力されていることを検出して次
のステツプ248に進む。これはレチクルＲをアー
ム機構５に確実に受け渡すための確認動作であ
る。ステツプ248でMPU１５０はモータＭ６に駆
動指令を出力して、第６図のような状態の載置台
４６を−ｘ方向に所定量だけ移動させる。これに
よつて、保持板５０に吸着されたレチクルＲの４
隅がそれぞれアーム５２Ｒ，５２Ｌの４つの爪部
材５６，５７，５８，５９に対向する。ステツプ
249でMPU１５０はモータＭ７，Ｍ８に駆動指令
を出力して、回転片６３，６５を先と逆方向に回
転させてアーム５２Ｒ，５２Ｌを閉成させる。そ
の回転は回転片６３，６５のローラ６３ａ，６５
ａがアーム５２Ｒ，５２ＬのエツジEGからはな
れて、アーム５２Ｒ，５２Ｌをｙ方向に移動した
とき、その下端が回転片６３，６５，ローラ６３
ａ，６５ａと干渉しないような位置まで行なわれ
る。このとき、爪部材５６〜５９の切込み５６ａ
〜５９ａがレチクルＲの４隅を保持すると、アー
ム支持部５３中の検出器１３３，１３４，１３５
はともに検出信号Ｓ５，Ｓ６，Ｓ７を出力せず、
一方アーム開閉機構６０中の検出器１４０と１４
２がそれぞれ検出信号Ｓ１，Ｓ３を出力する。
MPU１５０はそれら検出信号をモニターし、検
出信号Ｓ１，Ｓ３が出力され、その他の検出信号
Ｓ２，Ｓ４〜Ｓ７が出力されていないことを確認
して次のステツプ250を実行する。尚、レチクル
Ｒが爪部材５６〜５９で保持されなかつたとき
は、アーム５２Ｌが所定の制限まで閉じるので検
出器１３５が検出信号Ｓ７を出力する。さて、ス
テツプ250でMPU１５０は保持板５０の真空吸着
動作を解除し、ステツプ251で載置台４６を＋ｘ
方向に戻す。これによりレチクルＲはアーム５２
Ｒ，５２Ｌに懸架される。このとき、アーム５２
Ｒ，５２Ｌはバネ１３１Ｒ，１３１Ｌの働きで共
に垂直に維持される。次に、MPU１５０はステ
ツプ252でモータＭ１０に駆動指令を出力して、
アーム機構５に保持されたレチクルＲを第１図に
示す位置ｂ（第２図の位置）から槽７上方の位置
ｃまで＋ｙ方向に搬送する。ステツプ253でMPU
１５０はモータＭ９に駆動指令を出力して、アー
ム機構５を−ｚ方向に移動させて、レチクルＲを
槽７内の位置ｄまで降下させる。ここでレチクル
Ｒは洗浄液を吹き付けられ、回転ブラシで擦られ
洗浄される。槽７での洗浄が終ると、レチクルＲ
は位置ｃまで引き上げられ、その後ステツプ254
で−ｙ方向に移動して槽８の上方の位置ｅまで搬
送される。そしてステツプ255でレチクルＲは槽
８内の位置ｆまで降され、アルコール液が吹き付
けられる。（アルコールによるリンス工程）次に
レチクルＲは位置ｅまで引き上げられた後、ステ
ツプ256で−ｙ方向に位置ｇまで搬送され、ステ
ツプ257で槽９内の位置ｈまで降されて蒸気乾燥
される。乾燥されたレチクルＲは位置ｇまで引き
上げられた後ステツプ258で位置ｂまで−ｙ方向
に搬送される。次にステツプ259で載置台４６は
−ｘ方向に移動して、保持板５０の保持部５０ａ
がレチクルＲの表面（ここではパターン面）に当
接する。この際、洗浄によつてレチクルＲが正確
に垂直でなくわずかに傾いていたとしても、保持
板５０は台座板４９にバネ４９ａで微小傾斜可能
に支承されているから、レチクルＲの表面に密着
する。そしてMPU１５０はステツプ260で保持板
５０の真空吸着を開始し、ステツプ261でアーム
機構５を開放して、爪部材５６〜５９をレチクル
Ｒの４隅から引き離す。次にステツプ262で載置
台４６が＋ｘ方向に戻り、ステツプ262でアーム
機構５が閉じられる。これによつてレチクルＲは
載置台４６に保持され、続いてステツプ264で載
置台４６は先とは逆に−90°回転してレチクルＲ
の姿勢を水平にする。そしてステツプ265で載置
台４６は−ｙ方向に移動して、載置板３３が保持
板５０のすり割５０ｃの間をぬけて凹部５０ｂに
入り込むような位置ａ（第１図参照）に位置決め
される。

以上のように搬送されたレチクルＲは再び異物
検査装置３に送り込まれて、レチクルＲに要求さ
れる清浄度が満足なものか否か、すなわち異物が
十分に除去されたか否かを検査する。その結果、
異物が十分除去されていれば、レチクルＲは異物
検査装置３からレチクル搬入出機構を介してケー
スRC内に収納される。また検査の結果、まだ異
物が残つている場合は、再度洗浄を行なうように
する。しかし、再洗浄を所定回以上行なつた結
果、異物が残つていると判断されたときは、その
レチクルＲに異物以外の大きな傷がついているこ
とも考えられる。この場合もレチクルＲはケース
RCに収納されて、デイスプレイ装置１６４にそ
の旨表示が行なわれる。

尚、ケースRCに収納されたレチクルＲの汚染
度が例えば他の異物検査装置で予めわかつている
場合は、操作者がキーボード装置１６３からその
ことを入力する。すると第１４図のフローチヤー
ト中、ステツプ213でMPU１５０は異物検査を実
行しないと判断してステツプ237に進みただちに
洗浄工程を実行する。

以上のように本発明の実施例によれば、レチク
ルＲをケースRC内に収納してしまえば、その後
は一切人手を介さずにレチクルＲの洗浄ができる
と共に、洗浄後のレチクルＲは再びケースRC内
に自動的に収納されるから、レチクルＲに再度異
物が付着することがなく極めて清浄なレチクルが
得られるという利点がある。しかもケースRCは
装置本体１に複数装置できるから、複数のレチク
ルを１枚ずつ異物検査しながら確実に洗浄でき、
レチクルの交換の手間が低減されることと相まつ
て、複数枚のレチクルの洗浄処理時間は大幅に短
縮される。また、ケースRCに収納されたレチク
ルＲは載置板３３によつて取り出された後、異物
検査装置３中のキヤリア３７で一度位置決めされ
てから異物検査又は洗浄を行なうべく搬送され
る。これはレチクルＲがケースRC内にずれて収
納されていた場合、そのまま異物検査をすると、
異物の付着位置の検出精度が低下するとともに、
そのまま洗浄のために姿勢転換機構４を介してア
ーム機構５にレチクルＲの受け渡しを行なうと、
レチクルＲの４隅と爪部材５６〜５９との位置ず
れが生じ、アーム５２Ｒ，５２ＬがレチクルＲを
取り損うという欠点を解決するためである。その
ため、一度異物検査装置３中のキヤリア３７でレ
チクルＲの位置決めを行なうようにしてある。さ
らに、アーム５２Ｒ，５２Ｌはアーム支持部５３
のバネ１３１Ｒ，１３１Ｌの付勢力だけでレチク
ルＲを常に一定の力で挟持するから、レチクルＲ
に傷付けたり、割つたりすることがなく、アーム
開閉機構６０によらない限りレチクルＲをはずす
ことはない。このため装置が暴走した場合でもレ
チクルＲを落下させることが低減し、安全性、信
頼性の高い搬送が可能である。

また、本実施例では爪部材５６〜５８はアーム
５２Ｒ，５２Ｌに対して水平から30°程度傾けて
設けたが、その角度は洗浄液等の粘性により適宜
定められるものであるが、20°〜70°程度であれば
水切り効果が得られる。さらにレチクルＲの４隅
だけが爪部材５６〜５８で保持されるので、垂直
状態のレチクルＲの下端部にたまる洗浄液やアル
コール等の液体の切れがよく、乾燥後のレチクル
Ｒに液体のシミを残すことがないという効果もあ
る。

尚、レチクルＲは垂直状態にして洗浄されるか
ら、両面（パターン面、ガラス面）を同一条件で
洗浄（例えば両面同時のブラツシング）すること
が可能であり、高い洗浄能力が得られるという利
点もある。

さて、このようにしてレチクルＲは洗浄する装
置の性能評価は、一般に洗浄後のレチクルを目視
検査するか、露光装置を使つてウエハ上にレチク
ルのパターンを試し焼きして現像した後、転写さ
れたウエハ上のパターンを目視検査することによ
つて行なわれる。しかしながら目視検査では5μm
以下の異物の検出は困難であり、また転写法では
露光装置の転写解像力に制限されて解像力以上に
小さい異物は転写されず、検査そのものが不可能
であつた。さらにどちらの評価方法とも労力と時
間がかかり、しかも定量性を欠くという問題があ
つた。そのためICやLSI等の半導体装置の製造工
程中、リソグラフイ工程における微細化が今後よ
り一層進むと予想される今日、現状の洗浄装置が
その微細化に対応可能であるかどうか、また洗浄
装置の改良すべき点がどこにあるのか等について
の情報が得られなかつた。

本発明によれば、洗浄装置の評価が精密に、高
精度にかつ短時間に定量的に実現可能である。そ
のことを第１６図を用いて説明する。第１６図は
異物検出回路１５２に接続される光電検出器回路
の回路ブロツク図である。異物検出回路１５２に
は、異物からの散乱光を異なる複数の位置で受光
するように配置された複数の光電検出器からの光
電信号が入力するが、第１６図では代表的にその
１つの光電検出回路を示す。異物からの散乱光lo
は集光レンズ３００で集光されて光電検出器、例
えば光電子増倍管（以下、フオトマルと呼ぶ）３
０１の受光面３０１ａに達する。プリアンプ３０
２は散乱光loの光強度に応じた光電信号３０３を
増幅して、その信号を異物検出回路１５２に入力
する。高電圧発生回路３０４はフオトマル３０１
にバイアス電圧３０５を供給すると共に、そのバ
イアス電圧３０５は、切替スイツチ３０６で選択
的に入力される電圧Ｖ１とＶ２（ただしＶ２＞Ｖ
１）を100倍程度に増幅した低電圧と高電圧とに
切替えられる。バイアス電圧３０５を変化させる
とフオトマル３０１の光電変換の効率（感度）が
敏感に変化し、バイアス電圧３０５を高くすると
散乱光の光強度が低くなつても光電信号３０３は
十分大きく出力される。このため、より小さな異
物の検出が可能となる。そこで普通のレチクルを
検査するときはバイアス電圧３０５が低電圧（例
えば300〜1500V）になるような電圧Ｖ１が切替
スイツチ３０６で選択される。この場合は、レチ
クルに要求されている清浄度に見合つた検出能力
に定められる。例えば、レチクル上で5μm以下の
大きさの異物は露光装置で転写されることがない
から、検出の必要がないものとすれば、その低電
圧は5μm以上の大きさの異物を検出する能力に合
わせられる。一方、洗浄装置を評価するときは切
替スイツチ３０６によつてバイアス電圧３０５が
低電圧（300〜1500V）よりも50〜200V程度高い
高電圧になるような電圧Ｖ２が選択される。そし
て、異物検出回路１５２はその光電信号の大きさ
が所定のスライスレベルよりも大きいか否かを検
出することによつて異物の有無を検査する。

さて、洗浄装置を評価するには、レチクルの洗
浄を行なつた後、そのレチクルを異物検査装置３
に搬送する。そして、切替スイツチ３０６で電圧
Ｖ２を選択してバイアス電圧３０５を高電圧にし
た状態で異物検査を行なう。これにより、通常の
場合よりも高感度に異物を検出でき、例えば5μm
以下の大きさの異物の付着も容易に検査できる。
そこでその検査の結果、レチクルに残存した異物
がどれぐらいの大きさか、あるいは残存した異物
の量がどれぐらいかを調べて、洗浄装置の洗浄能
力を評価する。また、レチクルに形成されたパタ
ーンからの散乱光が異物の誤検出となつたり、あ
るいはパターンからの散乱光と異物からの散乱光
とを分離して検出する能力が低い異物検査装置の
場合には、パターンが形成されていないガラス基
板、いわゆるブランクガラスをレチクルの代りに
用いることによつて、さらに小さな異物まで誤検
出なく検査可能になり、洗浄装置の評価はより精
密になる。

尚、ここでは光電検出回路の感度を可変にする
のにフオトマル３０１のバイアス電圧３０５を可
変としたが、プリアンプ３０２の増幅率を可変に
しても同様の効果が得られる。さらに、レチクル
やブランクガラスを照射するレーザ光のパワー密
度を可変にしても全く同様の効果が得られる。い
ずれにしろ、洗浄後のレチクルやブランクガラス
を通常よりも高い異物検出能力で検査することに
よつて洗浄能力や洗浄効果の確認ができる。ま
た、バイアス電圧、増幅率、又はパワー密度が２
段階以上の必要に応じた段階で切替えられるよう
にロータリースイツチを設けておいてもよい。

このように、目視や転写法では検出できない異
物を検出可能なので、洗浄装置の精密で定量的な
評価（どの程度の洗浄能力があるか等）が効率的
に行なえる。さらに洗浄装置内部の清浄度のチエ
ツクにも有効であり、例えば洗浄槽７内の回転ブ
ラシの異物除去能力が低下してレチクルに残存す
る異物が多くなつてきたときは、ブラシが摩耗し
たと判断でき、ブラシを交換する時期にあること
が容易にわかるという利点もある。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ケースに入つた
基板（レチクルやフオトマスク）を人手に介さず
に搬出し、異物検査及び洗浄を自動的に収納でき
るので、レチクルやフオトマスクの洗浄で最も問
題となる人による直接的な扱いがなくなり、異物
のないレチクルやフオトマスクが得られる。さら
に洗浄後、ただちに異物検査をするので洗浄装置
の能力を評価できるという利点もある。また完全
に異物除去されたレチクルやフオトマスクはケー
スに収納される。そこでそのケースを露光装置に
装着して自動的にレチクルの搬出を行ない所定の
露光位置までローデイングするようにすれば、製
造されたICやLSIに異物による欠陥を引き起す可
能性が極めて低くなり、この結果、IC，LSIの製
造の歩留りは著しく向上するという利点がある。
しかも露光装置等のIC製造装置に運ぶまでの雰
囲気のクリーン度（清浄度）をそれ程高くしなく
てもよく、製造ラインの設備、特に空調設備に多
大な投資を必要としない利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例による自動洗浄装置の
平面図、第２図はその自動洗浄装置の全体的な搬
送機構の配置を示す斜視図、第３図はベルト駆動
の構造を示す斜視図、第４図はレチクル搬入出機
構とケースとの配置を示す斜視図、第５図はキヤ
リア３７の構造を示す斜視図、第６図は姿勢転換
機構の構造を示す部分断面図、第７図はアーム支
持部５３の構造を示す斜視図、第８図はアーム５
２Ｌの構造を示す平面図、第９図は第８図の側面
図、第１０図は第８図中のＡ−Ａ矢視端面図、第
１１図は第８図中のＢ−Ｂ矢視断面図、第１２図
はアーム開閉機構の構造を示す斜視図、第１３図
は自動洗浄装置を制御するための制御系の回路ブ
ロツク図、第１４図、第１５図は制御系による動
作の一例を説明するフローチヤート図、第１６図
は異物検査装置の光電検出回路の一例を示す回路
ブロツク図である。 主要部分の符号の説明、１……装置本体、２…
…クリーンユニツト、３……異物検査装置、４…
…姿勢転換機構、５……アーム機構、６……アー
ム搬送機構、７……洗浄槽、８……リンス槽、９
……蒸気乾燥槽、RC……レチクルケース。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 洗浄すべき基板をほぼ密閉状態で水平に保持
   するとともに水平状態で取り出し可能に収納する
   ケースの複数個が装着可能な装着機構と、 前記基板をほぼ水平に保持した状態で前記基板
   の表面に付着した異物の有無を検査する異物検査
   手段と、前記基板をアームでほぼ垂直に保持した
   状態で洗浄する洗浄手段と、前記装着機構、前記
   異物検査手段、及び前記洗浄手段とを一体に収納
   して内部環境を洗浄に保つ装置本体とで構成され
   た基板の洗浄装置において、 前記装着機構に装着されたケースから水平に取
   り出された基板を、前記異物検査手段へ水平状態
   で受け渡すための搬送機構と； 該搬送機構によつて運ばれてくる基板を水平状
   態で受け取るとともに、該受け取つた基板を回動
   機構により垂直状態に変換する姿勢転換手段と； 該姿勢転換手段によつて垂直状態に保持された
   基板を前記洗浄手段のアームへ垂直状態で受け渡
   すための駆動機構と； 前記搬送機構、姿勢転換手段、及び駆動機構に
   よる前記基板の一連の搬送動作を制御する制御手
   段とを備えたことを特徴とする基板の洗浄装置。 ２ 前記異物検出手段は前記基板に付着した異物
   を光学的に検出する光電検出部と、前記異物に対
   する検出感度を変更する感度変更部とを有し、前
   記洗浄手段で洗浄された基板を、前記姿勢転換手
   段を介して前記異物検査手段へ搬送して検査を行
   う際、異物に対する検出感度が通常よりも高くな
   るように前記感度変更部を制御することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記制御手段は、前記異物検査手段で検査さ
   れた基板の異物による汚染状態を表示する表示部
   材と、汚染状態が極端であると判断された基板は
   前記洗浄手段へ送ることなく前記ケースへ戻すプ
   ログラムとを備えたことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項に記載の装置。 ４ 前記姿勢転換手段は、前記基板を保持する保
   持部と、前記ケースから水平に取り出された前記
   基板を受け取る位置と、該基板を前記洗浄手段の
   アームへ受け渡す位置との間で前記保持部を移動
   させるための移動部材と、前記基板の姿勢転換の
   ために該移動部材に対して前記保持部をほぼ90°
   回転させる回転機構とを含むことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の装置。 ５ 前記制御手段は、前記ケースから搬送された
   基板を前記異物検査手段で検査してから前記洗浄
   手段へ送るか、前記異物検査手段を介さずに前記
   洗浄手段へ送るかを、予め指定するための入力手
   段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の装置。 ６ 前記洗浄手段は、前記基板の表面に付着し異
   物を擦つて除去する異物除去部材を備え、前記制
   御手段は前記洗浄手段によつて洗浄された基板を
   前記異物検査手段に送つて前記基板に残存した異
   物を検査するシーケンスのプログラムを含み、残
   存した異物の大きさ、又は量に基づいて前記洗浄
   手段の異物除去能力を評価可能にしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ７ 前記洗浄手段の異物除去能力の低下に基づい
   て、前記洗浄手段の異物除去部材の摩耗による交
   換時期を判断することを特徴とする特許請求の範
   囲第６項に記載の装置。