JP2001176947A

JP2001176947A - 基板支持装置および基板処理装置

Info

Publication number: JP2001176947A
Application number: JP36195799A
Authority: JP
Inventors: Yasuhito Kubota; 泰仁窪田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-12-20
Filing date: 1999-12-20
Publication date: 2001-06-29

Abstract

(57)【要約】【課題】基板と支持部との間の密着作用を解除して、
基板を支持部から円滑にリフトアップする。【解決手段】基板Ｐを支持する支持部２１ａと、支持
部２１ａに対して基板Ｐを昇降させる昇降機構３とを有
する基板支持装置２１において、支持部２１ａに対して
昇降機構３とは独立して昇降する第２昇降機構２２を備
える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送された基板を
支持する基板支持装置、および基板ホルダに支持された
基板に対して所定の処理を行う基板処理装置に関し、特
に、支持した基板に対して昇降を伴って搬送する基板支
持装置および基板処理装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイパネル、プラズ
マディスプレイパネル等を製造するためのリソグラフィ
工程では、ガラスプレート等の基板の大型化に伴う無人
化の要請から露光処理を行う露光装置と他の基板処理装
置、例えば、基板にレジスト等の感光剤を塗布する塗布
装置（コータ）や感光剤が塗布された基板に現像を行う
現像装置（デベロッパ）等とをインラインで接続したリ
ソグラフィシステムが多く用いられるようになってき
た。

【０００３】この種のリソグラフィシステムでは、例え
ば、露光装置のチャンバ内に露光装置本体、基板搬送装
置、受け渡しポート等を設け、感光剤塗布機能、現像機
能の双方を備えたコータ・デベロッパのチャンバ内にコ
ータ・デベロッパ本体、基板搬送装置を設けた構成にな
っている。そして、コータ・デベロッパで所定の処理
（感光剤塗布処理）が施された基板（例えば、ガラスプ
レート）は、コータ・デベロッパ側の基板搬送装置によ
って、露光装置内の受け渡しポートへ搬入される。

【０００４】受け渡しポートにセットされた基板は、露
光装置側の基板搬送装置によって露光装置本体の基板ス
テージへ搬送され、基板ホルダに支持された状態で露光
処理が施される。露光処理後に再度コータ・デベロッパ
に搬送される基板は、上記と逆の順序で搬送される。他
の基板は、露光装置から搬出されて検査工程等へ送られ
る。

【０００５】ところで、上記の基板ステージでは、基板
を吸着しながら昇降する昇降機構により基板の受け渡し
が行われている。図９および図１０に、この種の基板ス
テージの一例を示す。これらの図に示すように、紙面左
右方向に移動自在な基板ステージ１上には、ガラスプレ
ート（基板）Ｐを支持する基板ホルダ２が設置されてお
り、基板ホルダ２にはガラスプレートＰを吸着保持して
昇降させるリフトピン（昇降機構）３が複数設けられて
いる。また、基板ステージ１の側方には、ガラスプレー
トＰの両側縁を下方から吸着保持するロードアーム４お
よびアンロードアーム５がそれぞれ基板ステージ１に対
して離間・接近自在に配設されている。そして、上記リ
フトピン３は、ロードアーム４およびアンロードアーム
５が基板ホルダ２上に移動した際にも、これらロードア
ーム４およびアンロードアーム５に接触しない中央側の
位置に互いに所定の間隔をあけて配置されている。

【０００６】そして、ガラスプレートＰを基板ホルダ２
上にロードする場合は、まずロードアーム４がガラスプ
レートＰの両側縁を吸着保持したまま、プレートローデ
ィングポジション（基板ホルダ２上）へ移動する。次
に、リフトピン３が上昇してガラスプレートＰを吸着保
持する。そして、ロードアーム４が後退した後にリフト
ピン３が下降することにより、ガラスプレートＰは基板
ホルダ２上にロードされる。

【０００７】逆に、ガラスプレートＰを基板ホルダ２か
らアンロードする場合は、まず基板ステージ１がアンロ
ーディングポジションまで移動する。次に、リフトピン
３が露光処理済みのガラスプレートＰを吸着保持した状
態で上昇する。そして、アンロードアーム５が基板ホル
ダ２上のアンロードポジションまで移動した後に、リフ
トピン３が下降してガラスプレートＰをアンロードアー
ム５に受け渡す。この後、アンロードアーム５が後退し
て、一連の動作が完了する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の基板支持装置および基板処理装置には、
以下のような問題が存在する。チャンバは、クリーンル
ームとして清浄度が維持されているが、例えばフタル酸
等の化学物質が微量ながら浮遊している。そして、ガラ
スプレートＰに対する露光処理を多数行うことで、これ
らの化学物質が徐々に基板ホルダ２上に付着する。ま
た、基板ホルダ２上でガラスプレートＰの受け渡し動作
を繰り返し行うことで、中央部をリフトピン３に保持さ
れて撓んだガラスプレートＰの周辺部と基板ホルダ２と
が擦れ、やがて基板ホルダ２上の擦れた部分は表面処理
が剥離したり、表面粗さが小さくなり、平滑になってし
まう。このような平滑な部分に上記のような化学物質が
付着した状態でガラスプレートＰが保持されると、化学
物質が接着剤として機能し、基板ホルダ２とガラスプレ
ートＰとの間で密着作用が起こる。

【０００９】一方、ガラスプレートＰには、露光処理に
先だって行われる感光剤塗布処理において感光剤から発
生したガスや、他の工程を経て搬送される途中で各種の
付着物が付着する可能性がある。そのため、下面側にこ
のような付着物が付着したガラスプレートＰが基板ホル
ダ２に保持されることでも、上記の密着作用が増長され
る。

【００１０】このように密着作用が存在する状態で、露
光処理済みのガラスプレートＰをリフトピン３によって
基板ホルダ２からリフトアップさせようとすると、図１
１に示すように、ガラスプレートＰは周辺が基板ホルダ
２に密着して撓みが大きくなり、ガラスプレートＰには
曲げ応力が発生する。密着力が比較的弱いときには、あ
る時点でガラスプレートＰと基板ホルダ２との密着状態
が解放される。

【００１１】このとき、ガラスプレートＰは、弾性復元
力でリフトピン３上で激しく振動するため、振動がおさ
まるまでアンロードアーム５は基板ホルダ２上のアンロ
ードポジションまで移動できず、タクトタイムが悪化す
るという問題があった。また、ガラスプレートＰが振動
することで、リフトピン３とガラスプレートＰとの相対
位置関係が変動して、アンロードアーム５への受け渡し
に支障を来す可能性もあった。さらに、ガラスプレート
Ｐと基板ホルダ２との間の密着力が大きいときには、リ
フトピン３でリフトアップした際に、曲げ応力が許容応
力を越えてガラスプレートＰにクラックが発生したり、
最悪の場合はガラスプレートの周辺部が破損してしまう
という問題もあった。

【００１２】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、ガラスプレート等の基板と基板ホルダ等の
支持部との間の密着作用を解除して、基板を支持部から
円滑にリフトアップ可能な基板支持装置および基板処理
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、実施の形態を示す図１ないし図７に対応
付けした以下の構成を採用している。本発明の基板支持
装置は、基板（Ｐ）を支持する支持部（２１ａ）と、支
持部（２１ａ）に対して基板（Ｐ）を昇降させる昇降機
構（３、２６）とを有する基板支持装置（２１）におい
て、支持部（２１ａ）に対して昇降機構（３、２６）と
は独立して昇降する第２昇降機構（２２）を備えること
を特徴とするものである。

【００１４】従って、本発明の基板支持装置では、支持
部（２１ａ）に支持された基板（Ｐ）を昇降機構（３、
２６）によりリフトアップさせる際に、密着作用により
基板（Ｐ）と支持部（２１ａ）とが密着していても、第
２昇降機構（２２）がこの密着部において基板（Ｐ）を
リフトアップすることで、基板（Ｐ）と支持部（２１
ａ）との密着を解除することができる。そのため、基板
（Ｐ）には曲げ応力が発生せず、昇降機構（３、２６）
は、円滑に基板（Ｐ）をリフトアップできる。

【００１５】また、本発明の基板処理装置は、基板
（Ｐ）を支持する基板ホルダ（２１）と、基板ホルダ
（２１）に支持された基板（Ｐ）に対して所定の処理を
行う処理部（９）とを備えた基板処理装置（６）におい
て、基板ホルダとして、請求項１から５のいずれか１項
に記載の基板支持装置（２１）が用いられることを特徴
とするものである。

【００１６】従って、本発明の基板処理装置では、処理
部（９）で処理された基板（Ｐ）を昇降機構（３、２
６）により基板ホルダ（２１）からリフトアップさせる
際に、密着作用により基板（Ｐ）と基板ホルダ（２１）
の支持部（２１ａ）とが密着していても、第２昇降機構
（２２）がこの密着部において基板（Ｐ）をリフトアッ
プすることで、基板（Ｐ）と支持部（２１ａ）との密着
を解除することができる。そのため、基板（Ｐ）には曲
げ応力が発生せず、昇降機構（３、２６）は、円滑に基
板（Ｐ）をリフトアップできる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の基板支持装置およ
び基板処理装置の第１の実施の形態を、図１ないし図５
を参照して説明する。ここでは、基板処理装置として、
感光剤を塗布された基板に対して露光処理を施す露光装
置を用い、基板として液晶ディスプレイパネル製造に用
いられる角形のガラスプレートを用いる場合の例を用い
て説明する。これらの図において、従来例として示した
図９および図１０と同一の構成要素には同一符号を付
し、その説明を簡略化する。

【００１８】図１は、露光装置（基板処理装置）６の平
面図である。露光装置６は、図２に示す液晶表示素子等
のパターンが形成されたマスク（レチクル）Ｍとガラス
プレートＰとを投影光学系ＰＬに対して相対走査するこ
とによって、マスクＭに形成されたパターンをガラスプ
レートＰ上に転写する処理を実施するものであって、ガ
ラスプレートＰに感光剤塗布処理および現像処理を行う
不図示のコータ・デバロッパに隣接配置されたチャンバ
７内に、基板搬送装置８、露光装置本体（処理部）９お
よび受け渡しポート１０が収納された構成になってい
る。また、露光装置６とコータ・デベロッパとは、チャ
ンバ７に形成された開口部１１を介してインライン接続
されている。なお、投影光学系ＰＬの光軸方向をＺ軸方
向とし、該Ｚ軸に直交する面内でマスクＭとガラスプレ
ートＰとを投影光学系ＰＬに対して相対走査する走査方
向をＹ軸方向、このＹ軸方向に直交する非走査方向をＸ
軸方向として説明する。

【００１９】受け渡しポート１０は、コータ・デベロッ
パで感光剤を塗布されたガラスプレートＰ、および露光
装置本体９で露光処理が施されたガラスプレートＰの受
け渡しが行われるものであって、Ｚ方向に移動自在、且
つガラスプレートＰを下方から吸着支持する矩形配置さ
れた４本の支持軸１２を備えている。支持軸１２は、基
板搬送装置８が受け渡しポート１４へ向けて移動した際
にも、基板搬送装置８と干渉しない位置に配置されてい
る。また、この受け渡しポート１０において支持軸１２
で支持されたガラスプレートＰは、所定温度に調整され
るようになっている。

【００２０】基板搬送装置８は、ガラスプレートＰを吸
着保持した状態でＸＹ平面に沿って移動することで、受
け渡しポート１０と露光装置９との間でガラスプレート
Ｐを搬送するものであって、図３に示すように、ガラス
プレートＰを露光装置本体９へ搬入する際に用いられる
ロードアーム４と搬出する際に用いられるアンロードア
ーム５とから構成されている。図４に示すように、各ア
ーム４、５には、ガラスプレートＰの両側縁を下方から
吸着保持する保持部１３、１３が、ガラスプレートＰの
幅とほぼ同じ間隔で、且つ長さ方向に所定の間隙をあけ
てそれぞれ設けられている。

【００２１】図２に示すように、露光装置本体９は、照
明光学系１４、マスクステージ１５、投影光学系ＰＬお
よび基板ステージ１６を主体として構成されている。照
明光学系１４は、光源ユニット、シャッタ、２次光源形
成光学系、ビームスプリッタ、集光レンズ系、視野絞
り、および結像レンズ系等（いずれも不図示）から構成
され、露光用照明光によってマスクＭ上の矩形（あるい
は円弧状）の照明領域を均一な照度で照明する。

【００２２】マスクステージ１５は、リニアモータ等か
ら成るマスク駆動機構１７によってＹ軸方向（図２にお
ける紙面直交方向）に駆動される。また、マスクステー
ジ１５は、不図示のモータ等の駆動装置によってＸＹ面
内で微少駆動可能に構成されている。このマスクステー
ジ１５には、マスクＭが真空吸着等によって固定されて
いる。マスクステージ１５のＸＹ面内の位置は、位置検
出装置であるマスク用レーザ干渉計システム１８によっ
て所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能で
計測される。

【００２３】投影光学系ＰＬとしては、等倍の正立正像
を投影する複数（図３では五つ）の投影光学系ユニット
ＰＬ１〜ＰＬ５をいわゆる千鳥状に配置したものが用い
られている。なお、このような複数組の等倍正立の投影
光学系ユニットを用いた投影光学系の詳細は公知である
ので、ここでは詳細な説明を省略する。従って、照明光
学系１４からの露光用照明光によってマスクＭ上の照明
領域が照明されると、マスクＭの照明領域部分の回路パ
ターンの等倍像がガラスプレートＰ上の、前記照明領域
に共役な露光領域に投影されるようになっている。

【００２４】基板ステージ１６は、投影光学系ＰＬの下
方に配置され、ステージベース１９上をリニアモータ等
を含む基板駆動機構２０によってＹ軸方向（あるいはＸ
Ｙ二次元方向）に駆動される。この基板ステージ１６に
は、上面（支持部）２１ａにおいてガラスプレートＰを
吸着支持する基板ホルダ（基板支持装置）２１が配設さ
れている。そして、図４に示すように、基板ホルダ２１
には、ロードアーム４およびアンロードアーム５が移動
してきた際に各アーム４、５に接触しないように中央側
に配置されたリフトピン３と、周辺部に配置された補助
リフトピン（第２昇降機構）２２とが設けられている。

【００２５】リフトピン３がガラスプレートＰの中央側
を保持して昇降させるのに対して、補助リフトピン２２
はガラスプレートＰの側縁をリフトアップするものであ
って、矩形のガラスプレートＰの各辺中央近傍に４箇所
配置されている。これら補助リフトピン２２の位置およ
び数は、ガラスプレートＰの大きさや、ガラスプレート
Ｐに対するリフトピン３の位置等に応じて適宜選択され
る。

【００２６】図５に示すように、各補助リフトピン２２
は、基板ホルダ２１に形成された孔部２３に沿って、基
板ホルダ２１の上面２１ａから没入した位置と、該上面
２１ａから突出した位置との間をエア駆動によりリフト
ピン３とは独立して昇降自在になっている。また、リフ
トピン３の昇降ストローク（ここで、昇降ストロークと
は基板ホルダ２１の上面２１ａからの突出量）がロード
アーム４およびアンロードアーム５にガラスプレートＰ
を受け渡すのに必要な１０〜２０ｍｍに設定されるのに
対して、各補助リフトピン２２の昇降ストロークはリフ
トピン３より小さい１〜２ｍｍに設定されている。

【００２７】この基板ステージ１６（ひいてはガラスプ
レートＰ）のＸＹ面内の位置は、移動鏡２４を介して位
置検出装置である基板用レーザ干渉計システム２５によ
って所定の分解能、例えば０．５〜１ｎｍ程度の分解能
で計測される構成になっている。

【００２８】上記の構成の基板支持装置および基板処理
装置の作用について以下に説明する。コータ・デベロッ
パで表面に感光剤が塗布されたガラスプレートＰは、コ
ータ・デベロッパ側の搬送アーム（不図示）に下面側を
吸着保持されて、開口部１１を介して受け渡しポート１
０の上方へ搬送される。ここで、支持軸１２が上昇して
ガラスプレートＰを吸着保持するとともに、搬送アーム
が後退することで、ガラスプレートＰが受け渡される。

【００２９】ガラスプレートＰが受け渡しポート１０に
セットされると、基板搬送装置８のロードアーム４は受
け渡しポート１０へ向けて移動する。そして、ロードア
ーム４がガラスプレートＰを保持すべき位置まで到達す
ると支持軸１２が下降し、図２に示すように、ロードア
ーム４はガラスプレートＰの両側縁を保持部１３におい
て吸着保持することで、ガラスプレートＰが基板搬送装
置８に受け渡される。

【００３０】基板搬送装置８は、ガラスプレートＰと支
持軸１２とが所定量離間するまで＋Ｘ方向へ移動する。
そして、Ｚ軸周りに回転してガラスプレートＰを露光装
置本体９に対向させた後に＋Ｙ方向へ移動する。ガラス
プレートＰが基板ホルダ２１のほぼ真上のプレートロー
ディングポジションに到達すると、リフトピン３が上昇
してガラスプレートＰを吸着保持する。そして、ロード
アーム４がローディングポジションから退避した後にリ
フトピン３が下降することで、ガラスプレートＰは基板
ホルダ２１の上面２１ａ上にロードされる。

【００３１】ガラスプレートＰが基板ホルダ２１にセッ
トされると、レーザ干渉計システム１８、２５の計測値
をモニタしつつ、マスク駆動機構１７、基板駆動機構２
０を介してマスクステージ１５と基板ステージ１６とを
同期移動して、Ｙ軸方向に沿って同一速度で同一方向に
投影光学系ＰＬに対して相対走査する。これにより、マ
スクＭ上のパターン領域全域の回路パターンが、表面に
感光剤が塗布されたガラスプレートＰ上に転写される。

【００３２】露光処理が終了すると、まず基板ステージ
１６がアンロードポジションまで移動する。次に、リフ
トピン３が露光処理済みのガラスプレートＰを吸着保持
して上昇する。ここで、リフトピン３の作動に対して
０．１〜０．３秒遅延して、補助リフトピン２２がリフ
トピン３とほぼ同じ速度で作動してガラスプレートＰの
各側縁をリフトアップする。これにより、化学物質等に
より基板ホルダ２１の上面２１ａと周辺部が密着してい
たガラスプレートＰは、曲げ応力が発生する前に密着状
態を解除されて上昇する。なお、リフトピン３に中央側
を支持されたガラスプレートＰは、元々周辺部が自重に
より撓み、周辺部が基板ホルダ２１と離間するタイミン
グが中央側よりも遅れるため、補助リフトピン２２の作
動がリフトピン３の作動よりも遅延しても何ら支障がな
い。

【００３３】そして、リフトピン３が所定の高さまで上
昇すると、アンロードアーム５が基板ホルダ２１上のア
ンロードポジションまで＋Ｙ方向に移動する。このと
き、アンロードアーム５の保持部１３と補助リフトピン
２２とは、図４に示すように、平面的には干渉する位置
関係にあるが、補助リフトピン２２の昇降ストロークが
図３に示すように小さいため、これらの間には隙間が形
成され、アンロードアーム５は補助リフトピン２２に接
触することなく、アンロードポジションまで移動でき
る。

【００３４】この後、リフトピン３が下降することで、
ガラスプレートＰはアンロードアーム５の保持部１３に
受け渡されて吸着保持される。そして、アンロードアー
ム５によって受け渡しポート１０へ搬送されたガラスプ
レートＰは、コータ・デベロッパ側の搬送アームによっ
てコータ・デベロッパへ搬送されて現像処理が施され
る。

【００３５】本実施の形態の基板支持装置および基板処
理装置では、補助リフトピン２２が上昇してガラスプレ
ートＰと上面２１ａとの密着状態を解除するので、ガラ
スプレートＰを基板ホルダ２１の上面２１ａから支障な
くリフトアップさせることができる。特に、密着作用が
発生しやすい周辺部に補助リフトピン２２を配設したこ
とで、この密着状態をより確実、且つ迅速に解除するこ
とができる。そのため、ガラスプレートＰに対する曲げ
応力が許容応力を越えてクラックが発生したり、破損し
たりすることを未然に回避できる。

【００３６】また、本実施の形態では、ガラスプレート
Ｐに曲げ応力が発生しないため、密着状態を解除したと
きにもガラスプレートＰには振動が発生せず、振動がお
さまるまでアンロードアーム５の移動を停止させておく
必要もなくなり、タクトタイムの向上も実現することが
できる。加えて、ガラスプレートＰの振動を抑止するこ
とで、ガラスプレートＰとリフトピン３との相対位置関
が変動してしまうという事態も防ぐことができ、ガラス
プレートＰの受け渡しを円滑に行うことができる。

【００３７】さらに、本実施の形態の基板支持装置およ
び基板処理装置では、補助リフトピン２２の昇降ストロ
ークがリフトピン３２の昇降ストロークよりも小さいの
で、補助リフトピン２２の駆動部が小型で簡素になり、
コストダウンも実現する。また、補助リフトピン２２の
昇降ストロークを小さくすることで、アンロードアーム
５のアンロードポジションへの移動をＹ方向に沿った一
方向にすることができる。そのため、リフトピン３と同
じ高さで上昇したときのように、アンロードアーム５と
補助リフトピン２２との接触をさけるために一対のアン
ロードアーム５をそれぞれＸ方向にも移動可能として、
Ｘ方向、Ｙ方向の両方向に亙って移動させる必要がなく
なり、装置の小型化、簡素化に寄与することができる。

【００３８】図６および図７は、本発明の基板支持装置
および基板処理装置の第２の実施の形態を示す図であ
る。これらの図において、図１ないし図５に示す第１の
実施の形態の構成要素と同一の要素については同一符号
を付し、その説明を省略する。第２の実施の形態と上記
の第１の実施の形態とが異なる点は、ガラスプレートＰ
の搬送形態である。なお、ここでは、基板搬送装置８お
よび基板ステージ１６のみ図示する。また、基板搬送装
置８は、Ｚ方向にも移動自在な単一の搬送アーム４によ
りロードおよびアンロードを行うものとする。

【００３９】図６に示すように、本実施の形態では、ガ
ラスプレートＰの大型化、薄型化で搬送時の撓み量が大
きくなり、投影光学系ＰＬと基板ホルダ２１（ここでは
便宜上、基板ステージと基板ホルダとを一体的な構成で
図示している）との間の隙間が大きくなることを防止す
るために、ガラスプレートＰを昇降機構としての格子状
のトレイ２６で位置決め状態で支持して搬送する構成に
なっている。

【００４０】トレイ２６は、ガラスプレートＰよりも一
回り大きな矩形の外枠２７と、この外枠２７の内部に所
定間隔で格子状に張り巡らせた複数本の線状部材２８と
を備えるものである。外枠２７の両側には、搬送アーム
４に保持されるつば部２９が片側二つ、合計四つ外側に
向けて延出している。これら複数本の線状部材２８によ
って構成される各格子の内部には、矩形の貫通孔（開口
部）３０が複数形成されている。これら複数本の線状部
材２８は、相互に溶接され、あるいは格子状に組み合わ
されるとともに、外枠２７に溶接されて固着している。
このように、トレイ２６は、外枠２７と線状部材２８と
の組み合わせ（一体成形を含む）により形成されるの
で、その素材として剛性の高い鉄等の金属を用いること
により、軽量高剛性にすることが可能になり、速やかな
搬送が可能になる。

【００４１】そして、基板ホルダ２１は、トレイ２６を
介してガラスプレートＰを支持するために、格子状の線
状部材２８が嵌合する溝部２１ｂが格子状に形成されて
いる。図７に示すように、溝部２１ｂの深さは、線状部
材２８が嵌合したときに上面２１ａに対して突出せず没
入するように設定されている。また、基板ホルダ２１の
上面２１ａには、トレイ２６の貫通孔３０の位置に対応
し、且つガラスプレートＰがセットされた際に、当該ガ
ラスプレートＰの側縁近傍に位置するように孔部２３が
形成されている。そして、孔部２３には、補助リフトピ
ン２２が配設されている。なお、基板ホルダ２１の上面
２１ａは、ガラスプレートＰが載置された際にガラスプ
レートＰのたわみを除去するように平面度よく仕上げら
れている。

【００４２】上記の形態の露光装置でガラスプレートＰ
を基板ホルダ２１へロードする際の動作について説明す
る。まず、搬送アーム４を駆動して、ガラスプレートＰ
をトレイ２６と一体的に基板ホルダ２１の上方まで移動
させる。このとき、線状部材２８と、基板ホルダ２１上
の溝部２１ｂとが対向するように搬送アーム４の位置を
調整する。次に、搬送アーム４を所定量下降させる。そ
の結果、各線状部材２８が基板ホルダ２１の溝２１ｂに
嵌まることで、線状部材２８が基板ホルダ２１の上面２
１ａより下方に下がり、ガラスプレートＰのみが上面２
１ａに支持された状態となる。基板ホルダ２１上へのガ
ラスプレートＰの受け渡しが完了すると、搬送アーム４
を−Ｙ方向に移動させて基板ホルダ２１上から退避させ
る。かくして、基板ホルダ２１へのガラスプレートＰの
搬送が完了する。

【００４３】続いて、ガラスプレートＰを基板ホルダ２
１からアンロードする際の動作について説明する。ガラ
スプレートＰへの露光処理が終了すると、搬送アーム４
がトレイ２６のつば部２９を下方からリフトアップす
る。これにより、線状部材２８がガラスプレートＰに当
接して、ガラスプレートＰが上昇する。ここで、トレイ
２６の上昇に対して、詳細には線状部材２８がガラスプ
レートＰに当接した後、０．１〜０．３秒遅延して補助
リフトピン２２が作動して、トレイ２６とほぼ同じ速度
でガラスプレートＰの各側縁をリフトアップする。これ
により、ガラスプレートＰは、側縁部に曲げ応力が発生
することなく搬送される。

【００４４】本実施の形態の基板支持装置および基板処
理装置では、上記第１の実施の形態と同様の効果が得ら
れることに加えて、トレイ２６を用いることで、より大
型で薄型のガラスプレートＰであっても、クラックや破
損が生じることなく、円滑にガラスプレートＰの搬送、
受け渡しが可能になる。この結果、投影光学系ＰＬと基
板ホルダ２１との間隙を小さくすることが可能になり、
露光装置の小型化を実現することができる。

【００４５】なお、上記実施の形態において、補助リフ
トピン２２の作動をリフトピン３やトレイ２６の作動に
対して遅延させるものとして説明したが、同時に作動さ
せてもよい。この場合も遅延させたときと同様の作用・
効果が得られる。これら補助リフトピン２２やリフトピ
ン３の昇降ストロークは、一例を示したものであり、他
の数値を適宜設定してもよい。

【００４６】また、上記実施の形態では、第２昇降機構
としての補助リフトピン２２を露光装置６の基板ホルダ
２１に設ける構成としたが、これに限定されるものでは
なく、例えばマスクステージ１５に設け、マスクＭをリ
フトアップする際に用いてもよい。さらに、補助リフト
ピン２２を露光装置６以外にも、基板を支持部からリフ
トアップするコータ・デベロッパ、周辺露光装置、タイ
トラー、各種検査装置や計測装置等に設けてもよい。

【００４７】なお、本実施の形態の基板としては、液晶
表示デバイス用のガラスプレートＰのみならず、半導体
デバイス用の半導体ウエハや、薄膜磁気ヘッド用のセラ
ミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクま
たはレチクルの原版（合成石英、シリコンウエハ）等が
適用される。

【００４８】露光装置６としては、マスクＭとガラスプ
レートＰとを同期移動してマスクＭのパターンを走査露
光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装
置（スキャニング・ステッパー；USP5,473,410）の他
に、マスクＭとガラスプレートＰとを静止した状態でマ
スクＭのパターンを露光し、ガラスプレートを順次ステ
ップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影
露光装置（ステッパー）にも適用することができる。

【００４９】露光装置６の種類としては、ガラスプレー
トＰに液晶表示デバイスパターンを露光する液晶表示デ
バイス製造用の露光装置に限られず、ウエハに半導体デ
バイスパターンを露光する半導体デバイス製造用の露光
装置や、薄膜磁気ヘッド、撮像素子（ＣＣＤ）あるいは
レチクルなどを製造するための露光装置などにも広く適
用できる。

【００５０】また、照明光学系１４の光源として、超高
圧水銀ランプから発生する輝線（ｇ線（４３６ｎｍ）、
ｈ線（４０４．７ｎｍ）、ｉ線（３６５ｎｍ））、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレー
ザ（１９３ｎｍ）、Ｆ₂レーザ（１５７ｎｍ）のみなら
ず、Ｘ線や電子線などの荷電粒子線を用いることができ
る。例えば、電子線を用いる場合には電子銃として、熱
電子放射型のランタンヘキサボライト（ＬａＢ₆）、タ
ンタル（Ｔａ）を用いることができる。さらに、電子線
を用いる場合は、マスクＭを用いる構成としてもよい
し、マスクＭを用いずに直接ガラスプレート上にパター
ンを形成する構成としてもよい。また、ＹＡＧレーザや
半導体レーザ等の高周波などを用いてもよい。

【００５１】投影光学系ＰＬの倍率は、等倍系のみなら
ず縮小系および拡大系のいずれでもよい。また、投影光
学系ＰＬとしては、エキシマレーザなどの遠紫外線を用
いる場合は硝材として石英や蛍石などの遠紫外線を透過
する材料を用い、Ｆ₂レーザやＸ線を用いる場合は反射
屈折系または屈折系の光学系にし（レチクルＲも反射型
タイプのものを用いる）、また電子線を用いる場合には
光学系として電子レンズおよび偏向器からなる電子光学
系を用いればよい。なお、電子線が通過する光路は、真
空状態にすることはいうまでもない。また、投影光学系
ＰＬを用いることなく、マスクＭとガラスプレートＰと
を密接させてマスクＭのパターンを露光するプロキシミ
ティ露光装置にも適用可能である。

【００５２】基板ステージ１６やマスクステージ１５に
リニアモータ（USP5,623,853またはUSP5,528,118参照）
を用いる場合は、エアベアリングを用いたエア浮上型お
よびローレンツ力またはリアクタンス力を用いた磁気浮
上型のどちらを用いてもよい。また、各ステージ１５、
１６は、ガイドに沿って移動するタイプでもよく、ガイ
ドを設けないガイドレスタイプであってもよい。

【００５３】各ステージ１５、１６の駆動機構として
は、二次元に磁石を配置した磁石ユニット（永久磁石）
と、二次元にコイルを配置した電機子ユニットとを対向
させ電磁力により各ステージ１５、１６を駆動する平面
モータを用いてもよい。この場合、磁石ユニットと電機
子ユニットとのいずれか一方をステージ１５、１６に接
続し、磁石ユニットと電機子ユニットとの他方を各ステ
ージ１５、１６の移動面側（ベース）に設ければよい。

【００５４】基板ステージ１６の移動により発生する反
力は、投影光学系ＰＬに伝わらないように、特開平８−
１６６４７５号公報（USP5,528,118）に記載されている
ように、フレーム部材を用いて機械的に床（大地）に逃
がしてもよい。本発明はこのような構造を備えた露光装
置においても適用可能である。マスクステージ１５の移
動により発生する反力は、投影光学系ＰＬに伝わらない
ように、特開平８−３３０２２４号公報（US S/N 08/41
6,558）に記載されているように、フレーム部材を用い
て機械的に床（大地）に逃がしてもよい。本発明はこの
ような構造を備えた露光装置においても適用可能であ
る。

【００５５】以上のように、本願実施形態の基板処理装
置である露光装置６は、本願特許請求の範囲に挙げられ
た各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的
精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立て
ることで製造される。これら各種精度を確保するため
に、この組み立ての前後には、各種光学系については光
学的精度を達成するための調整、各種機械系については
機械的精度を達成するための調整、各種電気系について
は電気的精度を達成するための調整が行われる。各種サ
ブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブ
システム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気
圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステム
から露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム
個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種
サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了した
ら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度
が確保される。なお、露光装置の製造は温度およびクリ
ーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ま
しい。

【００５６】液晶表示デバイスや半導体デバイス等のデ
バイスは、図８に示すように、液晶表示デバイス等の機
能・性能設計を行うステップ２０１、この設計ステップ
に基づいたマスクＭ（レチクル）を製作するステップ２
０２、石英等からガラスプレート（ガラス基板）Ｐ、ま
たはシリコン材料からウエハを製作するステップ２０
３、前述した実施の形態の露光装置６によりマスクＭの
パターンをガラスプレートＰ（またはウエハ）に露光す
るステップ２０４、液晶表示デバイス等を組み立てるス
テップ（ウエハの場合、ダイシング工程、ボンディング
工程、パッケージ工程を含む）２０５、検査ステップ２
０６等を経て製造される。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る基
板支持装置は、支持部に対して昇降機構とは独立して昇
降する第２昇降機構を備える構成となっている。これに
より、この基板支持装置では、基板を支持部から支障な
くリフトアップさせることができるため、基板に対する
曲げ応力が許容応力を越えてクラックが発生したり、破
損したりすることを未然に回避できる。また、基板に曲
げ応力が発生せず、密着状態を解除したときにも基板に
は振動が発生しないため、振動がおさまるまで搬送アー
ムの移動を停止させておく必要もなくなり、タクトタイ
ムの向上を実現できる。さらに、基板と昇降機構との相
対位置関が変動してしまうという事態も防ぐことがで
き、基板の受け渡しを円滑に行うことができるという効
果を奏する。

【００５８】請求項２に係る基板支持装置は、第２昇降
機構を支持部の周辺部に配置する構成となっている。こ
れにより、この基板支持装置では、基板と支持部との密
着状態をより確実、且つ迅速に解除できるという効果が
得られる。

【００５９】請求項３に係る基板支持装置は、第２昇降
機構が昇降機構よりも小さい昇降ストロークを有する構
成となっている。これにより、この基板支持装置では、
第２昇降機構の駆動部および基板搬送機構が小型で簡素
になり、コストダウンが実現するという効果が得られ
る。

【００６０】請求項４に係る基板支持装置は、第２昇降
機構が昇降機構に対して同時または遅延して作動する構
成となっている。これにより、この基板支持装置では、
基板に曲げ応力が発生する前に、基板と支持部との密着
状態を解除できるという効果が得られる。

【００６１】請求項５に係る基板支持装置は、基板を支
持して搬送されるトレイが嵌合する溝部を支持部に設
け、この溝部に嵌合したトレイの開口部に対応して第２
昇降機構を配置する構成となっている。これにより、こ
の基板支持装置では、より大型で薄型の基板であって
も、クラックや破損が生じることなく、円滑に搬送、受
け渡しが行えるという効果が得られる。

【００６２】請求項６に係る基板処理装置は、基板を支
持する基板ホルダとして請求項１から５のいずれか１項
に記載の基板支持装置が用いられる構成となっている。
これにより、この基板処理装置では、基板ホルダに対し
て基板の受け渡しを円滑に行うことができるため、基板
に対する処理を連続的に支障なく施すことができ、生産
効率の向上につながる。また、より大型で薄型の基板で
あっても、円滑に搬送、受け渡しを行うことができ、装
置の小型化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図であっ
て、ガラスプレートに露光処理を行う露光装置の断面平
面図である。

【図２】図１における断面正面図である。

【図３】リフトピンおよび補助リフトピンを有する
基板ホルダと基板搬送装置との正面図である。

【図４】図３における平面図である。

【図５】補助リフトピンの詳細図である。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図であっ
て、ガラスプレートがトレイを介して搬送アームに支持
された外観斜視図である。

【図７】同ガラスプレートが基板ホルダ上に支持さ
れた断面図である。

【図８】液晶表示デバイスの製造工程の一例を示す
フローチャート図である。

【図９】従来技術による基板ホルダの平面図であ
る。

【図１０】図９における正面図である。

【図１１】周辺部が基板ホルダに密着した状態でリ
フトピンにリフトアップされて撓んだガラスプレートの
正面図である。

【符号の説明】

Ｍマスク（レチクル）Ｐガラスプレート（基板）３リフトピン（昇降機構）６露光装置（基板処理装置）９露光装置本体（処理部）２１基板ホルダ（基板支持装置）２１ａ上面（支持部）２１ｂ溝部２２補助リフトピン（第２昇降機構）２６トレイ（昇降機構）３０貫通孔（開口部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を支持する支持部と該支持部に対
して前記基板を昇降させる昇降機構とを有する基板支持
装置において、前記支持部に対して前記昇降機構とは独立して昇降する
第２昇降機構を備えることを特徴とする基板支持装置。
【請求項２】請求項１記載の基板支持装置におい
て、前記第２昇降機構は、前記支持部の周辺部に配置される
ことを特徴とする基板支持装置。
【請求項３】請求項１または２記載の基板支持装置
において、前記第２昇降機構は、前記昇降機構よりも小さい昇降ス
トロークを有することを特徴とする基板支持装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれかに記載の基
板支持装置において、前記第２昇降機構は、前記昇降機構に対して同時または
遅延して作動することを特徴とする基板支持装置。
【請求項５】請求項１から４のいずれかに記載の基
板支持装置において、前記支持部には、複数の開口部を有し前記基板を支持し
て搬送されるトレイが嵌合する溝部が形成され、前記第２昇降機構は、前記溝部に嵌合した前記トレイの
開口部に対応して配置されることを特徴とする基板支持
装置。
【請求項６】基板を支持する基板ホルダと、該基板
ホルダに支持された基板に対して所定の処理を行う処理
部とを備えた基板処理装置において、前記基板ホルダとして、請求項１から５のいずれか１項
に記載の基板支持装置が用いられることを特徴とする基
板処理装置。