JP2002134597A - ステージ装置 - Google Patents

ステージ装置

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JP2002134597A
JP2002134597A JP2000328250A JP2000328250A JP2002134597A JP 2002134597 A JP2002134597 A JP 2002134597A JP 2000328250 A JP2000328250 A JP 2000328250A JP 2000328250 A JP2000328250 A JP 2000328250A JP 2002134597 A JP2002134597 A JP 2002134597A
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hole
grooves
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Koji Kawahashi
孝司 川橋
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Ushio Inc
ウシオ電機株式会社
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    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、フレキシブル基板をステー
ジ面に、真空吸着により保持する際に、フレキシブル基
板とステージ面との間に空気だまりを生じさせることの
ないステージ装置を提供することである。 【解決手段】 本発明は、フレキシブル基板を真空吸着
により保持するためのステージ装置において、上記ステ
ージ装置の、上記フレキシブル基板を載置するステージ
面に、真空を供給する孔と、該孔から放射状に伸びる、
複数の溝とを設け、上記複数の溝は、互いに上記孔にお
いてのみ連結していることを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、フレキシブルプリ
ント基板等に使用される有機化合物のフィルム、ハード
ディスクの磁気ヘッドに使用される薄い金属箔等の変形
しやすいワーク(以下、総称してフレキシブル基板とい
う。)を吸着し、固定するステージ装置に関する。特
に、上記フレキシブル基板を変形することなく、ステー
ジに吸着・固定するための真空吸着溝の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体ウエハに、回路等のパターンを露
光する露光装置は、通常、半導体ウエハを保持すること
が可能なステージ(以下、露光ステージという。)を備
える。半導体ウエハを露光位置に搬送し、露光ステージ
に載置した際に、半導体ウエハが露光ステージの露光の
位置からずれない様にするために、また半導体ウエハ
が、露光処理中に振動等により位置ずれを生じ、露光不
良となることを防ぐために、半導体ウエハを露光ステー
ジに固定しておく必要があるからである。半導体ウエハ
を露光ステージに固定する手段として、一般的に真空吸
着方法が用いられる。ここで、真空吸着方法とは、半導
体ウエハ等のワークとステージの間の空間を減圧し、大
気圧との圧力差によってワークをステージ上に押しつけ
て、ワークをステージに固定する方法である。
【0003】真空吸着方法を利用した露光ステージ(以
下、真空吸着ステージという。)において、半導体ウエ
ハを載置するステージ面には、半導体ウエハと真空吸着
ステージとの間に減圧空間を形成するための孔や溝等が
設けられる。そして、これらの孔や溝には、真空を供給
するための真空系が接続される。
【0004】そして、このような真空吸着ステージとし
て、特開平5−218183号公報には、半導体ウエハ
を載置するステージ面に、多数の真空吸着孔を設けたス
テージが開示されている。また、特開平6−33379
9号公報には、半導体ウエハを載置するステージ面の中
心に真空吸着孔、該真空吸着孔を中心として同心円状に
設けられた複数の真空吸着溝、そして、前記真空吸着孔
と前記真空吸着溝とを連絡するために、前記真空吸着孔
から放射状に設けられた連絡溝を有するステージが開示
されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】近年、半導体ウエハだ
けでなく、厚さが20〜150μm程度の有機化合物の
フィルムや薄い金属箔等の変形しやすいワーク、即ちフ
レキシブル基板に、微細な回路パターンを形成すること
が求められるようになり、その回路パターン形成装置と
して、前述の真空吸着ステージを備えた露光装置が用い
られるようになってきた。ところで、前述の露光装置を
フレキシブル基板等に使用した場合、次のような問題が
起きることがある。
【0006】図6は、多数の真空吸着孔を設けたステー
ジにより、フレキシブル基板を保持した状態を示す図で
ある。また、図7は、真空吸着孔を中心として同心状に
設けられた、複数の矩形状の真空吸着溝と、真空吸着孔
と真空吸着溝とを連絡する連絡溝を有するステージによ
り、フレキシブル基板を保持した状態を示す図である。
図6、7に示した真空吸着ステージ1により、フレキシ
ブル基板4、例えば長尺の帯状ワーク4aを保持した場
合、真空吸着用の孔2aと孔2aまたは、溝2bと溝2
bとの間に空気だまり3が生じ、帯状ワーク4aを部分
的に盛り上げるように変形させる場合がある。
【0007】このような空気だまり3が生じた状態で、
例えば投影露光装置においては、投影レンズによって、
マスクに形成された回路パターンを帯状ワーク4a上に
投影すると、帯状ワーク4aの、空気だまり3が生じた
部分は、マスクパターンの結像位置からずれた位置にな
るため、マスクパターンの投影像はぼけてしまい、解像
不良や配線パターン寸法のばらつきなどが発生し、製品
不良となることがある。
【0008】また、マスクとワークとに印されたアライ
メントマークを、画像処理装置を用いて検出・処理する
ことにより、マスクとワークの位置合わせを行うような
露光装置の場合、ワークアライメントマーク(ワークマ
ーク)が設けられた部分が、上記のように盛り上がる
と、画像処理装置に取り込まれるワークマーク像が変形
したり、ぼけたりして、画像処理装置はワークマークを
認識できない。したがって、ワークマーク像を検出する
ことができなくなるので、マスクとワークの位置合わせ
ができなくなる。
【0009】ところで、上述の空気だまりの発生は、次
のようなメカニズムによるものと考えられる。すなわ
ち、フレキシブル基板、例えば帯状ワーク4aがステー
ジ面1a上に載置されるとき、帯状ワーク4aは薄くて
変形しやすいため、ステージ面1aと帯状ワーク4aと
の間の空気全てを押し出すことができず、帯状ワーク4
aはわずかに空気を包み込んだ状態でステージ面1a上
に載置される。そして、真空吸着用の孔2aまたは溝2
bに真空が供給されると、帯状ワーク4aの、真空吸着
用の孔2aまたは溝2b上に位置する部分には大気圧と
の圧力差が生じ、帯状ワーク4aはステージ面1aに押
し付けられる。この時、孔2a、または溝2bに囲まれ
た領域に空気が残っていると、帯状ワーク4aの変形に
よりその空気は閉じ込められてしまい、空気だまり3と
なって現われる。(図8(a),(b))
【0010】本発明は、以上のような事情に基づいてな
されたものであって、本発明の目的は、フレキシブル基
板をステージ面に、真空吸着により保持する際に、フレ
キシブル基板とステージ面との間に空気だまりを生じさ
せることのないステージ装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者は、フレキシブ
ル基板とステージ面との間であって、ステージ面に設け
られた真空吸着用の孔または溝により囲まれた領域内
で、多くの空気だまりが発生することを確認し、以下の
考察を得た。すなわち、フレキシブル基板をステージ面
に保持するため、真空吸着用の孔または溝に真空を供給
すると、フレキシブル基板は、ステージ面とフレキシブ
ル基板との間の空気をフレキシブル基板の縁に押し出し
ながら、ステージ面上に吸着・固定されていく。この
時、ステージ面に、真空吸着用の孔または溝により囲ま
れた領域が存在すると、ステージ面とフレキシブル基板
との間の空気が完全に無くなる前に、フレキシブル基板
が真空吸着用の孔または溝に吸着されてしまう。そし
て、その結果、ステージ面とフレキシブル基板との間に
残った空気は逃げ場を失い、空気だまりとなって現れ
る。
【0012】そして、本発明者は、上記の考察により、
ステージ面上に真空吸着用の孔または溝で囲まれた領域
を形成しないように、孔及び溝を配置することにより、
空気だまりの発生を防止できることを見出し、かかる知
見に基いて本発明を完成した。
【0013】すなわち、本発明は、フレキシブル基板を
真空吸着により保持するためのステージ装置において、
上記ステージ装置の、上記フレキシブル基板を載置する
ステージ面に、真空を供給する孔と、該孔から放射状に
伸びる、複数の溝とを設け、上記複数の溝は、互いに上
記孔においてのみ連結していることを特徴としている。
【0014】
【作用】上記構成によれば、ステージ面上に真空吸着用
の孔または溝で囲まれた領域を形成することは無い。し
たがって、フレキシブル基板をステージ面に、真空吸着
により保持する際、ステージ面とフレキシブル基板との
間に残存する空気は、真空を供給する孔を中心として外
側へ、即ちフレキシブル基板の縁へ向かって押し出され
て行く。
【0015】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例に係るス
テージ装置のステージ面の構造を示す図である。同図に
おいて、図6乃至7に示したものと同一のものには同一
の符号が付されている。本発明のステージ装置のステー
ジ1は、その表面を無電解ニッケルメッキ処理してなる
アルミニウムブロックによって構成され、載置されるフ
レキシブル基板4の幅よりも少し大き目のほぼ正方形の
形状を有している。そして、上記ステージの略中心の1
ケ所に、貫通した孔2aが形成され、上記フレキシブル
基板4を載置するステージ面1aには、該孔2aから放
射状に伸びる、8本の直線状の溝2bが設けられてい
る。ここで、上記孔、および溝の寸法の一例を示すと、
孔の径φ1mm、溝の幅W0.4mm、溝の深さD0.
5mmである。しかし、これに限るものではなく、フレ
キシブル基板4の大きさ、柔らかさ、幅方向の反り具合
等に応じて適宜決めることができる。また、上記フレキ
シブル基板4を載置するステージ面1aと反対側の面に
は、真空を供給する真空系(図示しない)が、配管チュ
ーブ、継ぎ手(何れも図示しない)を介して、孔2aに
接続されている。
【0016】次に、上述のステージによりフレキシブル
基板が吸着・固定される様子を、図2に基づき説明す
る。なお、図2においては、分かり易いようにフレキシ
ブル基板の形状変化を誇張して示している。
【0017】厚さ20〜150μm程度のフレキシブ
ル基板4が、ステージ面1a上に搬送されると、真空系
により孔2aに真空が供給される。そして、フレキシブ
ル基板4の、孔2aの真上にある部分が最初に吸着され
る。(図2(a)) 続いて、フレキシブル基板4の、吸着された上記部分
の周辺部が、真空吸着溝2bから供給される真空により
吸着されると共に、ステージ面1aとフレキシブル基板
4との間に残存する空気が、図2(b)内の矢印で示す
ように、孔2aを中心として外側へ向かって押し出され
ていく。 このようにして、フレキシブル基板4は、ステージ面
1aの、孔2aの設けられた部分から周辺部に向かって
順番にステージ面1aに吸着・固定される。(図2
(c)) そして最後に、フレキシブル基板4全体が、ステージ
面1aとフレキシブル基板4との間に空気が残らない状
態で吸着・固定される。(図2(d))
【0018】次に、図1,2に示した本実施例の作用を
説明する。本実施例のステージ装置は、ステージ1の表
面1aを無電解ニッケルメッキ処理してなるアルミニウ
ムブロックによって構成され、載置されるフレキシブル
基板4よりも少し大き目のほぼ正方形の形状を有してい
る。そして、上記ステージ1の略中心の1ケ所に、孔2
aが形成され、上記フレキシブル基板4を載置するステ
ージ面1aには、該孔2aから放射状に伸びる、8本の
直線状の溝2bが設けられている。
【0019】すなわち、ステージ装置のステージ面に、
真空を供給する孔と、該孔から放射状に伸びる複数の溝
とが設けられ、複数の溝は、互いに上記孔においてのみ
連結しているので、ステージ面上に真空吸着用の孔また
は溝で囲まれた領域を形成することは無い。したがっ
て、フレキシブル基板をステージ面に、真空吸着により
保持する際、ステージ面とフレキシブル基板との間に残
存する空気は、真空を供給する孔を中心として外側へ、
即ちフレキシブル基板の縁へ向かって押し出されて行
く。よって、フレキシブル基板とステージ面との間に空
気が残ることは無く、フレキシブル基板をステージ面
に、空気だまりを発生せずに、吸着・固定することがで
きる。
【0020】尚、本実施例においては、ステージ面上に
設けられる溝の本数を8本としたが、これに限るもので
はなく、フレキシブル基板の大きさ、柔らかさ、幅方向
の反り具合などに応じてその本数を適宜決定することが
できる。また、本発明のステージ装置のステージは、そ
の表面を無電解ニッケルメッキ処理してなるアルミニウ
ムブロックによって構成され、ほぼ正方形の形状を有し
ているが、これに限るものではない。すなわち、ステー
ジの表面処理には、アルマイト処理やセラミックスを溶
着したものを用いても良いし、ステージの材質も鉄や銅
などの金属であっても良い。そして、ステージの形状に
関して言及するならば、長方形のフレキシブル基板に対
しては長方形のステージを設け、円形のフレキシブル基
板に対しては円形のステージを設けて構成すると良い。
更に、本実施例のステージ装置のステージは、ステージ
面の略中心に真空供給用の孔を設けたが、これに限るも
のではなく、図3に示すように、真空吸着用の孔をステ
ージ面の端部に設け、該孔から放射状に真空吸着溝を設
けても良い。
【0021】図4は、本発明の実施例に係るステージ装
置のステージ面の、他の構造を示す図である。同図にお
いて、図6乃至7に示したものと同一のものには同一の
符号が付されている。本実施例のステージ装置のステー
ジ1は、吸着するフレキシブル基板4の面積が大きい場
合に対応したステージ1である。
【0022】フレキシブル基板4の面積が大きい場合、
ステージ面1aもそれに応じて大きくなる。この時、上
述の実施例に係るステージ装置のステージをそのまま用
いた場合、ステージ面1aに設けられた、複数の放射状
の溝2bは、孔2aの周辺では互いに近接しているが、
ステージ面1aの端部では互いに離れてしまうため、ス
テージ面1aの端部の、溝2bに挟まれた領域では、吸
着力が弱くなり、該領域で吸着不良が生じる場合があ
る。
【0023】そこで、本実施例のステージ装置のステー
ジ面1aには、上記ステージ1の略中心の1ケ所に、孔
2aが形成され、上記フレキシブル基板4を載置するス
テージ面1aには、該孔2aから放射状に伸びる、8本
の直線状の溝2bが設けられている。更に、対角線方向
に伸びた、上記直線状の溝2bのそれぞれは、複数の溝
2cに分岐している。この時、複数の溝2bは、互いに
孔2aにおいてのみ連結し、分岐した溝2cは、直線状
の溝2bの1つと連結し、その他の直線状の溝2bとは
連結していない。また、分岐した溝2c同士は、直線状
の溝2b上で連結しているが、それ以外の領域では、互
いに連結していない。よって、ステージ面1a上には、
溝2b,2cにより囲まれた領域は形成されない。
【0024】したがって、フレキシブル基板をステージ
面に、真空吸着により保持する際、ステージ面とフレキ
シブル基板との間に残存する空気は、真空を供給する孔
を中心として外側へ、即ちフレキシブル基板の縁へ向か
って押し出されて行く。よって、フレキシブル基板とス
テージ面との間に空気が残ることは無く、フレキシブル
基板をステージ面に、空気だまりを発生せずに、吸着・
固定することができる。また、ステージ面1aの端部に
おいて、溝と溝との間隔は狭まり、吸着力を確保するこ
とができるので、面積の大きいフレキシブル基板4をし
っかり吸着・固定することができる。
【0025】尚、上記2つの実施例においては、ステー
ジ面上に、直線状の、真空吸着用の溝を設けたが、これ
に限るものではなく、図5に示すように、曲線状の溝で
構成することもできる。また、上記2つの実施例におい
ては、フレキシブル基板の形状が長尺の帯状のワークで
ある場合を例にして説明したが、所定の大きさに揃えた
シート状の枚葉ワークであっても、同様の作用・効果を
得ることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のステージ
装置においては、ステージ面上に真空吸着用の孔または
溝で囲まれた領域を形成することが無いので、フレキシ
ブル基板とステージ面との間に空気が残ることは無く、
フレキシブル基板をステージ面に、空気だまりを発生せ
ずに、吸着・固定することができ、例えば露光装置に用
いられる場合、ワークをマスクパターンの結像位置に確
実に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例に係るステージ装置のステー
ジ面の構造を示す図である。
【図2】 本発明の実施例に係るステージ装置のステー
ジにより、フレキシブル基板が吸着・固定される様子を
示す図である。
【図3】 本発明の実施例に係るステージ装置のステー
ジ面に設けられた真空吸着用の孔がステージ面の端部に
設けられた場合を示す図である。
【図4】 本発明の実施例に係るステージ装置のステー
ジ面の、他の構造を示す図である。
【図5】 本発明の実施例に係るステージ装置のステー
ジ面に設けられた溝が曲線で構成されている場合を示す
図である。
【図6】 多数の真空吸着孔を設けたステージにより、
フレキシブル基板を保持した状態を示す図である。
【図7】 真空吸着孔を中心として同心状に設けられた
複数の真空吸着溝と、真空吸着孔と真空吸着溝とを連絡
する連絡溝を有するステージにより、フレキシブル基板
を保持した状態を示す図である。
【図8】 空気だまりが発生する様子を示す概念図であ
る。
【符号の説明】 1 真空吸着ステージ 2 孔または溝 2a 孔 2b,2c 溝 3 空気だまり 4 フレキシブル基板 4a 帯状ワーク

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フレキシブル基板を真空吸着により保持
    するためのステージ装置において、 上記ステージ装置の、上記フレキシブル基板を載置する
    ステージ面に、 真空を供給する孔と、 該孔から放射状に伸びる、複数の溝とを設け、 上記複数の溝は、互いに上記孔においてのみ連結してい
    ることを特徴とするステージ装置。
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