CN101840160B - 曝光装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曝光装置，即使工件从工件搬运机构落下，也不会损伤工件本身或工件台的部件，并且，与现有技术相比，生产节拍不变长。本发明的曝光装置，将通过机械手所搬运的工件载置在工件台，对载置在该工件台的工件通过掩模来照射光，在上述工件上对形成在上述掩模的图案进行曝光，在机械手搬运工件的区域，即从机械手搬运工件的搬运高度(搬运位级)至工件台的吸附平台表面高度之间的空间，铺设横穿工件台的缆线。

Description

曝光装置

技术领域

本发明涉及将印刷基板或液晶面板用玻璃基板等进行曝光的曝光装置。

背景技术

图10表示在印刷基板或液晶面板等（以下也称为工件）的制造工程中，使用于配线等的图案形成的现有的曝光装置的概略构成及其动作的一例。

这种曝光装置主要具备有：光照射部10；形成有复制在工件上的图案的掩模M；保持该掩模的掩模台20；保持进行曝光处理的印刷基板或液晶面板等的工件W的工件台30；及将形成于掩模M的图案投影在工件台30上的工件W的投影透镜40。另外，也有不具备投影透镜40而使掩模M与工件W接近或紧贴来进行曝光的曝光装置。

光照射部10具备：作为放射包含紫外线的光的光源的灯11、及将来自灯11的光反射的反射镜12。

此外，该图的工件台30为利用平面电动机（Surface Motor）的平面台，工件台30具备有台板（platen）31与滑动件（移动体）32。

台板31是具有以棋盘格子状设有磁性体凸极的平面的构件。在该台板31上，滑动件32利用空气的作用而悬浮。在该状态下对滑动件32施加磁力，使滑动件32与台板31的凸极之间的磁场产生变化，由此使滑动件32在台板31上移动。作为如上所示的工件台的例，有专利文献1中所记载的平面台装置。

在滑动件32之上安装有连接真空配管（未图示）的吸附平台33，吸附保持进行曝光处理的工件W。

此外，在滑动件32上安装有用于测定滑动件32的位置的激光干涉仪34，此外，在台板31上安装有将来自该激光干涉仪34的激光光线36反射的反射镜35。由激光干涉仪34所射出的激光光线36通过该反射镜35予以反射而返回至激光干涉仪34，来测定滑动件32的位置（移动距离）。

被吸附在吸附平台33的工件W，使滑动件32在通过上述激光干涉仪34来检测位置的同时移动，由此将曝光区域分割成多个而逐次予以曝光。

此外，曝光装置是具备有预对准台50。进行曝光处理前的工件W被置放在该预对准台50，对工件台30进行粗略的定位（预对准）。

预对准的方法有将工件抵碰在定位销的方法、或通过传感器在多个部位检测工件的边缘而使位置对位的方法等。

进行曝光的工件的从预对准台50向工件台30的搬入、或已完成曝光的工件从工件台30的搬出，通过工件搬运机构60的机械手（handler）61来进行。机械手61是利用安装在臂部的多吸附垫62来吸附工件W而悬吊进行搬运的。

作为利用吸附垫吸附如上所示的工件而悬吊进行搬运的机械手的例，有专利文献2所记载的搬运机构。

使用图10（a）、（b）、（c），说明通过机械手61搬运工件W（向工件台30的搬入与搬出）。另外，在图10（b）、（c）中，省略表示了曝光装置的光照射部10与掩模M及掩模台20。

图10（a）。在工件台30的吸附平台33上吸附保持工件W1而进行曝光处理。接着，进行曝光处理的工件W2被置放在预对准台50而进行预对准。

工件搬运机构60是在一支臂部63的两侧具备工件搬出用的机械手61a、及工件搬入用的机械手61b。在各自的机械手61a、61b安装有多个吸附垫62，通过该吸附垫62，将工件W吸附保持而悬吊进行搬运。在臂部63安装有移动机构（未图示），工件搬运机构60作为全体沿图示左右与上下方向移动。

图10（b）。若工件W1的曝光处理与工件W2的预对准结束，则工件搬运机构60下降，由工件搬入用机械手61a保持预对准台50的工件W2，此外，由工件搬出用机械手6lb保持吸附平台33上的工件W1。保持两工件的工件搬运机构60上升而沿图示右方向移动。

图10（c）。若保持工件W2的工件搬入用机械手6la来到吸附平台33之上，则工件搬运机构60下降而将工件W2置放在吸附平台33上。吸附平台33吸附保持工件W2。此外，工件搬出用机械手61b也将所保持的工件W1置放在进行后序工程的显影处理的装置的工作台（未图示）。

工件搬运机构向图示左方移动而返回至图10（a）的位置。工件W2的曝光处理开始，在预对准台50上，将接下来予以曝光处理的工件，通过其他搬运机构（未图示）搬运来。

（专利文献1）日本特开2004-138878号公报

（专利文献2）日本特开2000-340635号公报

工件W尤其为印刷基板时，有在工件W发生较大翘曲的情形。其原因之一，考虑到印刷基板是在树脂制基板上粘贴铜箔等金属所形成的，因此，因两者的热膨胀率的差异而发生的。

被安装在机械手61的吸附垫62的与工件W相接触的部分，是柔软的树脂（橡胶）制，对于工件W的稍微翘曲，进行变形对应。但是，若翘曲较大时，有在吸附垫62与工件W之间产生间隙，用于吸附保持工件W的真空会漏气而慢慢失去保持力。

在此，例如，工件搬入用机械手61a将工件W从预对准台50抬起时，可吸附保持工件W，但是若在将其搬运至工件台30的途中失去吸附保持力，工件W也如图11所示那样落下，而夹在工件台30的激光干涉仪用反射镜35与滑动件32之间。

如上所示，工件W在搬运途中从机械手61落下时，滑动件32发生移动等，尤其会有滑动件32接触工件W而使工件W损伤的情形。此外，也有落下的工件W损伤安装在工件台30的激光干涉仪34或反射镜35等精密部件的情形。

为防止这些情形，考虑当使工件W从预对准台50换载置于工件台30时，先使滑动件32靠近预对准台50一侧。若事先如此，即使工件W落下，也不会有工件W载置于工件台30的吸附平台33上而使工件W或工件台30的精密部件损伤的情形等。

但是因此，如图12所示，机械手61a、61b拿起预对准台50的工件W1、及吸附平台33的工件W1、W2后，滑动件32向预对准台50的方向移动（图12（a）），之后，在机械手61将工件W置放在吸附平台33以后，滑动件32移动至投影透镜40下的曝光位置（图12（b））。

如此一来，与在上述图10中所示的工件W的搬运顺序相比，滑动件32向预对准台50方向的移动与向曝光位置的返回的顺序增加，因此，曝光处理的时间（生产节拍）相应变长。

发明内容

本发明监于上述问题点，目的在提供一种曝光装置，在通过工件搬运机构来搬运工件时，即使工件从工件搬运机构落下，也不会发生工件本身或工件台的部件损伤的情形，并且，与现有技术相比，生产节拍（tact）不会变长。

在本发明中，将上述课题如下进行解决。

曝光装置，将通过机械手所搬运的工件载置于工件台，经由掩模对载置于该工件台的工件照射光，在上述工件上对形成于上述掩模的图案进行曝光，上述机械手以悬吊方式吸附上述工件来进行搬运，在机械手搬运工件的区域，即从机械手搬运工件的搬运高度（搬运位级）至工件台的吸附平台表面高度之间的空间，铺设横穿工件台的缆线。

该缆线起如下作用：在当工件从机械手脱落而落下时，将工件在工件台之上接住。

另外，也考虑到若将缆线仅在一个方向铺设，接住的工件会从缆线与缆线之间落下，因此也可从上述缆线，在相对该缆线呈正交的方向铺设第2缆线。

此外，也可铺设网状物来取代缆线。

发明的效果

在本发明中，可得到以下效果。

即使工件从机械手落下，也通过横穿工件台的缆线或网状物接住，而不会有工件落下在工件台上的情形。

由此，不会有基板或工件台的部件损伤的情形等。此外，工件的搬运顺序不会改变，也不会对生产节拍造成影响。

此外，当防止工件落下的机构为缆线时，在相对直线状缆线（第1缆线）呈正交的方向上铺设第2缆线，由此可防止工件从第1缆线与第1缆线之间落下。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的曝光装置的概略构成的图。

图2是放大表示第l实施例的工件台的立体图。

图3是从图2的箭头A方向观看缆线安装构件A的图。

图4是从图2的箭头B方向观看缆线安装构件B的图。

图5是表示缆线的弯曲与施加于缆线的力的关系的图

图6是表示本发明的第2实施例的曝光装置的工件台的立体图。

图7是从图6的箭头C方向观看第2缆线安装构件的图。

图8是表示缆线的其他铺设方式的例子的图。

图9是表示在工件台上设置网状物的例子的图。

图10是表示现有的曝光装置的概略构成及其动作的一例的图。

图11是表示工件落下在工件台的状态图。

图12是表示滑动件在预对准台50与曝光位置之间移动的图。

图中，10：光照射部；20：掩模台；30：工件台；31：台板；32：滑动件（移动体）；33：吸附平台；34：激光干涉仪；35：反射镜；36：激光光线；40：投影透镜；50：预对准台；60：工件搬运机构；61：机械手；62：吸附垫；63：臂部；70：缆线；71：缆线安装构件A；72：缆线安装构件B；73：第2缆线；74：第2缆线安装构件；80：弹簧；81：缆线折叠构件；82：压板；83：卷绕螺栓；90：网状物；91：网状物的细绳（线）；M：掩模；W：工件；L1：工件的搬运高度（搬运位级）；L2：吸附平台的表面高度。

具体实施方式

图1是表示本发明第1实施例的曝光装置的概略构成的图。其中，关于与图10相同的构成，标注相同的符号。

本发明的曝光装置具备：光照射部10；形成有复制在工件的图案的掩模M；保持该掩模的掩模台20；保持进行曝光处理的印刷基板或液晶面板等的工件W的工件台30；及将形成在掩模M的图案投影在工件台30上的工件W的投影透镜40。

光照射部10具备：放射包含紫外线的光的光源即灯11，及将来自灯11的光反射的反射镜12。此外，工件台30为利用平面电动机的平面台，具备有台板31与滑动件（移动体）32。

台板31是具有棋盘格子状地设有磁性体凸极的平面的构件，在台板31上，滑动件32利用空气的作用而悬浮。对滑动件32施加磁力，使滑动件32与台板31的凸极之间的磁场产生变化，由此使滑动件32在台板31上移动。本实施例中的台板31的一边长度为900mm～1200mm，滑动件32的一边长度为约300mm。

在滑动件32上安装有连接真空配管（未图示）的吸附平台33，吸附保持进行曝光处理的工件W。本实施例中的吸附平台33的一边长度为500mm～600mm。

此外，在滑动件32上安装有用于测定滑动件32的位置的激光干涉仪34，此外，在台板31上安装有将来自该激光干涉仪34的激光光线36反射的反射镜35。

来自激光干涉仪34的激光光线36通过该反射镜35反射而返回至激光干涉仪34，来测定滑动件32的位置（移动距离）。

被吸附在吸附平台33的工件W，使滑动件32在通过激光干涉仪34来检测位置的同时移动，由此将曝光区域分割成多个而逐次予以曝光。

此外，在预对准台50中，进行在进行曝光处理前的工件W2的对工件台30的粗略定位（预对准）。

工件搬运机构60的机械手6la、6lb，将曝光前的工件从预对准台50搬入至吸附平台33，此外，将已完成曝光的工件从吸附平台33搬出。机械手61利用安装在臂部的多个吸附垫62来吸附工件W而以悬吊进行搬运。

在如上所示的曝光装置中，为了防止工件W落下到工件台30上，在工件台30之上以横穿工件台30的方式铺设缆线（wire）70。

如图1所示，设置缆线70的高度方向的范围是从由机械手61搬运工件W的搬运高度（搬运位级（1evel））L1起至工件台30的吸附平台33表面的高度L2之间。在该范围的空间铺设横穿工件台30的长度的缆线。

在图1中，缆线70向图示面前内侧铺设，仅看到缆线70的剖面。缆线70的直径为约1mm。

此外，工件的搬运高度（搬运位级）L1至吸附平台的表面高度L2的间隔为约20mm，在该图中，为易于了解，缆线W的直径、与工件搬运位级L1至吸附平台的表面高度L2的间隔均放大表示。

此外，作为设置缆线70的水平方向的范围，除了用于将工件W载置在吸附平台33的范围、及照射用于将工件W曝光的曝光光线的范围以外，为机械手61悬吊工件W进行搬运的区域。

在本实施例中，表示将缆线70设在预对准台50与吸附平台33之间的例。但是，缆线70可设在将工件W从吸附平台33搬出的侧，也可设在吸附平台33的两侧。此外，为了确实接住工件W，希望缆线70设置多列。

缆线70的材质可为金属，也可为树脂。缆线70为树脂，也如上所述在照射曝光光线的范围，由于会形成曝光光线的阴影而未设置，因此不用担心曝光光线（紫外线）所造成的劣化。

图2是放大表示第1实施例的工件台的立体图。

在台板31的两侧（在图1中为面前侧与里侧）设置用于安装缆线70的缆线安装构件A71与缆线安装构件B72，在该2个缆线安装构件71、72之间架设缆线70。在本实施例中，缆线安装构件71、72的间隔为约1800mm，缆线70的直径为约1mm。

工件W依序移动而被曝光时，会有已载置工件W的吸附平台33的一部分从台板31超出的情形。因此，为了防止吸附平台33与缆线安装构件71、72接触，缆线安装构件71、72的间隔比台板31的宽度更长，与台板31的两边间隔距离。

缆线70从缆线安装构件A71延伸至缆线安装构件B72，然后折叠，而再次返回至缆线安装构件A71加以固定。也即，1条缆线在缆线安装构件71，72间往返而形成2列缆线线。在图2中通过2条缆线70，形成4列缆线线。

缆线70之下，为了曝光处理，安装有已载置工件W的吸附平台33的滑动件32进行移动。因此，在缆线安装构件71、72之间并无法设置如支持缆线70那样的支柱。

图3是从图2的箭头A方向观看缆线安装构件A71的图，图4是从图2的箭头B方向观看缆线安装构件B72的图。使用图3与图4，关于缆线70的铺设方式加以说明。

如图3所示，在缆线70的一端安装有弹簧80，该弹簧80的未安装有缆线70的一侧被固定在缆线安装构件A71。

通过弹簧80而将一端固定在缆线安装构件A71的缆线70，以从缆线安装构件A71横穿工件台30的台板31上的方式延伸至缆线安装构件B72。

已到达缆线安装构件B72的缆线70，如图4所示，通过被安装在缆线安装构件B72的2个缆线折叠构件81，具有预先设定的宽幅而折叠，再次横穿工件台30的台板31上而朝向缆线安装构件A71。

已到达缆线安装构件A71的缆线70，通过防止缆线70的位置偏移的压板82，利用卷绕螺栓83予以卷绕。当卷绕卷绕螺栓83时，弹簧80延伸，对在缆线安装构件A71与缆线安装构件B72间往返的缆线70施加张力（tension）。

缆线70因历时而发生松弛时，可通过卷绕该卷绕螺栓83，再次对缆线70施加张力。

图5是表示1800mm的缆线的弯曲与施加于缆线的力（重力）的关系的图。

如上所述，供设置缆线70的从工件搬运高度（搬运位级）L1至工件台30的吸附平台33的表面高度L2的间隔为约20mm，第1与第2缆线安装构件71、72的间隔，也即缆线70的单程的长度为1800mm。

当在缆线70有较大弯曲时，则缆线70挂住在其下移动的滑动件32上的吸附平台33而造成装置不良。

因此，发明人就长度1800mm的缆线

的弯曲ω与施加于缆线的张力（重量）F的关系进行调查。

如图5所示，当以缆线的张力F为10N的方式设定砝码的重量时，缆线的弯曲量ω为约1mm。当以张力F为20N的方式设定砝码的重量时，缆线的弯曲量ω为约0.5mm。此外，当以张力F为40N的方式设定砝码的重量时，缆线的弯曲量ω为0.5mm以下。

由该结果可知，若事先通过图3所示的弹簧81与卷绕螺栓83，对缆线70施加20N以上（最好为40N以上）的张力，并不会有缆线70与在其下移动的吸附平台33相接触的情形。

另外，作为接住工件从机械手落下的构件，也可考虑如屋顶般地设置金属杆或板状构件而非缆线。

但是，其会发生如以下所示的问题，由成本或制作难易度、装置小型化、而且在其构件发生弯曲时的修正作业的难易度等方面来考虑，以缆线较为适合。

接住工件落下的构件为金属杆或板状构件时，例如若为1800mm的长度时，无法如上所述在途中设置支柱，因此杆的粗细较细或板的厚度较薄时，会因本身重量而弯曲，其一部分会从可设置工件防落构件的工件搬运位级L1至吸附平台表面高度L2的范围突出，而会与在其下移动的吸附平台33相接触。

因此，杆状构件或板状构件必须加粗杆的粗细或加厚板的厚度，以免从工件搬运位级L1至吸附平台表面高度L2的间隔即20mm突出。但是，如此一来，圆杆或板的重量会增加，价格也变得较高，工件台也大型化。

此外，在仅为约20mm的从工件搬运位级L1至吸附平台表面高度L2之间，难以安装重且粗的圆杆或厚的板状构件。

此外，虽考虑到如上所示的杆状构件或板状构件会因历时而发生弯曲，但是若一旦弯曲，只能替换成新品，而会发生部件替换的费用，并且替换作业时间也变长。

相对于此，缆线细而轻量，价格也较为廉价。此外，即使因历时而发生弯曲，也可仅通过卷绕卷绕螺栓而再次施加张力。

图6是表示本发明第2实施例的曝光装置的工件台的立体图。

在图5所示的第1实施例中，缆线70是设有多列，但是这下为朝相同方向延伸。因此，当工件W从机械手61落下时，即使暂时利用缆线70加以接住，也会有从缆线与缆线之间落下在下面的情形。

作为其对策，如图6所示，在相对上述第1实施例所示的缆线（第1缆线）70呈正交的方向设置第2缆线73。

第2缆线73将其中一方设在第1缆线70，将另一方安装在第2缆线安装构件74地设置。

图7是从图6的箭头C方向观看第2缆线安装构件74的图。

第2缆线73是将其中一方形成为钩（hook）状或形成为圆而与第1缆线70相连，将另一方卷绕在第2缆线安装构件74的卷绕螺栓83。由此可将第2缆线73设在相对第1缆线70呈正交的方向。

第1缆线70被第2缆线73的张力牵拉而弯曲，但是只要能接住工件W即可，因此即使稍微弯曲也不会有问题。

通过设置第2缆线73，缆线被铺设成十字，因此工件从缆线与缆线之间落下在下方的担心会消失。另外，第2缆线73也为了确实接住工件W，希望设置多列。

图8是表示横穿工件台而设的缆线的其他铺设方式的例子的图。

在上述第1实施例中，缆线是以在工件台的四方台板的相对置的2边之间横断工件台的方式而设置。

但是，如图8所示，也可将缆线70在与台板31相邻的边之间相对台板31的边斜向而设置。即使如上所示设置缆线，也可防止工件落下在工件台。

图9是表示在工件台上设置网状物来取代直线状缆线的例子的图。

即使使用网状物，也可防止工件落下在工件台。但是，在使用网状物时，为了防止发生松弛，必须设法对网状物以纵横方向施加张力。

因此，如图9所示，网状物90形成有四角网眼，以可将其网眼的四角的各顶点朝对角线方向拉紧的方式，使网状物90的细绳（线）91朝4个方向延伸。

朝4个方向延伸的细绳91的中，1个方向的细绳被安装在横穿台板31而施加张力而设置的缆线70上。剩下的3个方向的细绳安装在设置于台板31的3个边的网状物安装构件92的卷绕螺栓83。

当通过各卷绕螺栓83来拉紧各细绳91时，网状物90也被缆线70所拉紧，因此朝四角网眼的对角线方向延伸而对网状物90全体在纵横方向施加张力。由此，可无松弛地设置网状物90。即使因历时而在网状物90上发生松弛，也可通过卷绕卷绕螺栓83，容易地重新施加张力。

另外，设置网状物90的范围是与上述设置缆线的范围相同。关于高度方向，在从机械手61搬运工件W的搬运高度（搬运位级）L1至工件台30的吸附平台33表面高度L2之间，关于水平方向，除了用于将工件W载置在吸附平台33的范围、及照射用于将工件W进行曝光的曝光光线的范围以外，为机械手61搬运工件W的区域。

此外，与缆线同样地，网状物的材质可为金属制，也可为树脂制。

Claims (3)

1.一种曝光装置，将通过机械手所搬运的工件载置于工件台，经由掩模对载置于该工件台的工件照射光，在上述工件上对形成于上述掩模的图案进行曝光，其特征在于：

上述机械手以悬吊方式吸附上述工件来进行搬运，

在机械手搬运工件的区域，即从机械手搬运工件的搬运高度至工件台的表面高度之间的空间，横穿上述工件台铺设有缆线。

2.如权利要求1所述的曝光装置，其特征在于，从上述缆线在相对该缆线呈正交的方向铺设有第2缆线。

3.一种曝光装置，将通过机械手所搬运的工件载置于工件台，经由掩模对载置于该工件台的工件照射光，在上述工件上对形成于上述掩模的图案进行曝光，其特征在于：

上述机械手以悬吊方式吸附上述工件来进行搬运，

在机械手搬运工件的区域，即从机械手搬运工件的搬运高度至工件台的表面高度之间的空间，横穿上述工件台铺设有网状物。

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