JP2010267807A - Substrate holding apparatus, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板保持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関するものである。 The present invention relates to a substrate holding apparatus, a stage apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method.
フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程においては、露光装置や検査装置等の大型基板の処理装置が用いられている。これらの処理装置を用いた露光工程、検査工程では、大型基板(例えばガラス基板)を処理装置に搬送する下記特許文献に開示されるような搬送装置が用いられる。 In a manufacturing process of an electronic device such as a flat panel display, a processing apparatus for a large substrate such as an exposure apparatus or an inspection apparatus is used. In an exposure process and an inspection process using these processing apparatuses, a transport apparatus as disclosed in the following patent document that transports a large substrate (for example, a glass substrate) to the processing apparatus is used.
ところで、上述の大型基板の搬送装置においては、基板保持装置への基板の受け渡し時に基板と基板保持装置との間に空気の層が介在することで、受け渡し後の基板に変形が生じたり、基板保持装置上の所望の載置位置に対して基板の載置ずれが生じる場合がある。受け渡し後の基板に載置ずれや変形が生じると、例えば露光装置では、基板上の適正な位置に所定の露光を行うことができなくなる等の露光不良の問題が生じる。基板の載置ずれや変形が生じた場合、それを解消するために例えば基板の受け渡しをやり直すことにより、基板の処理が遅延するという問題が生じる。また、受け渡し後に空気の層を残留させないように、例えば基板の受け渡し速度を低くすると、さらに基板の処理が遅延するという問題が生じてしまう。 By the way, in the above-mentioned large substrate transfer device, an air layer is interposed between the substrate and the substrate holding device when the substrate is transferred to the substrate holding device. There may be a case where the substrate is displaced with respect to a desired placement position on the holding device. When mounting displacement or deformation occurs on the substrate after delivery, for example, in the exposure apparatus, there arises a problem of exposure failure such that predetermined exposure cannot be performed at an appropriate position on the substrate. If the substrate is displaced or deformed, there is a problem that processing of the substrate is delayed by re-delivering the substrate, for example, in order to eliminate it. Further, for example, if the transfer speed of the substrate is lowered so that the air layer does not remain after the transfer, there arises a problem that the processing of the substrate is further delayed.
本発明の態様は、載置ずれや変形を生じさせることなく基板の受け渡しを行うことができる基板保持装置、ステージ装置、露光装置、及びデバイス製造方法を提供することを目的としている。 An aspect of the present invention is to provide a substrate holding apparatus, a stage apparatus, an exposure apparatus, and a device manufacturing method capable of transferring a substrate without causing a displacement or deformation.
本発明の第1の態様に従えば、基板を保持する基板保持装置であって、前記基板が載置される複数の載置部と、前記複数の載置部を区画する凹部と、前記凹部と前記載置部の背部空間とを連通させる複数の連通孔と、を備える基板保持装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a substrate holding device for holding a substrate, wherein a plurality of placement portions on which the substrate is placed, a recess that partitions the plurality of placement portions, and the recess There is provided a substrate holding device including a plurality of communication holes that communicate with the back space of the placement unit.
本発明の第2の態様に従えば、基板を保持する本発明の基板保持装置と、前記基板保持装置を移動させる移動機構と、を備えるステージ装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a stage apparatus including the substrate holding apparatus of the present invention that holds a substrate and a moving mechanism that moves the substrate holding apparatus.
本発明の第3の態様に従えば、パターンを介した露光光を基板に照射する露光装置であって、前記基板を保持する本発明の基板保持装置と、前記基板保持装置を前記露光光の照射領域に移動させる移動機構と、を備える露光装置が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an exposure apparatus for irradiating a substrate with exposure light via a pattern, the substrate holding apparatus of the present invention for holding the substrate, and the substrate holding apparatus for the exposure light. An exposure apparatus comprising a moving mechanism for moving to an irradiation area is provided.
本発明の第4の態様に従えば、本発明の露光装置を用いて、前記基板に前記パターンを転写することと、前記パターンが転写された前記基板を該パターンに基づいて加工することと、を含むデバイス製造方法が提供される。 According to the fourth aspect of the present invention, using the exposure apparatus of the present invention, transferring the pattern to the substrate, processing the substrate on which the pattern is transferred, based on the pattern, A device manufacturing method is provided.
本発明の態様によれば、載置ずれや変形を生じさせることなく基板の受け渡しを行うことができる。 According to the aspect of the present invention, it is possible to transfer a substrate without causing any mounting displacement or deformation.
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明はこれに限定されることはない。以下では、感光剤を塗布された基板に対して液晶表示デバイス用パターンを露光する露光処理を行う露光装置について説明するとともに、本発明に係る基板保持装置、ステージ装置、及びデバイス製造方法の一実施形態についても説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this. Hereinafter, an exposure apparatus that performs an exposure process for exposing a liquid crystal display device pattern to a substrate coated with a photosensitive agent will be described, and an embodiment of a substrate holding apparatus, a stage apparatus, and a device manufacturing method according to the present invention will be described. A form is also demonstrated.
図1は、本実施形態の露光装置の概略構成を示す断面平面図である。露光装置1は、基板に液晶表示デバイス用パターンを露光する露光装置本体3と、搬送ロボット4と、搬出入部5と、を備えており、これらは高度に清浄化され、且つ所定温度に調整されたチャンバ2内に収められている。本実施形態において、基板は、大型のガラスプレートであり、その一辺のサイズは、例えば500mm以上である。
FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing a schematic configuration of the exposure apparatus of the present embodiment. The
図2は、露光装置本体3、及びこの露光装置本体3に基板Pを搬送する搬送ロボット4の外観斜視図である。露光装置本体3は、マスクMを露光光ILで照明する不図示の照明系と、液晶表示デバイス用パターンが形成されたマスクMを保持する不図示のマスクステージと、このマスクステージの下方に配置された投影光学系PLと、投影光学系PLの下方に配置されたベース8上を2次元的に移動可能に設けられた基板ホルダとしてのプレートホルダ(基板保持装置)9と、プレートホルダ9を保持するとともに該プレートホルダ9を移動させる移動機構33とを備えている。すなわち、露光装置本体3は、プレートホルダ9と移動機構33とを備えたステージ装置が設けられている。
FIG. 2 is an external perspective view of the exposure apparatus
なお、以下の説明においては、ベース8に対するプレートホルダ9の2次元的な移動が水平面内で行われるものとし、この水平面内で互いに直交する方向にX軸およびY軸を設定している。基板Pに対するプレートホルダ9の保持面は、基準の状態(例えば、基板Pの受け渡しを行う時の状態)において水平面に平行とされる。また、X軸およびY軸と直交する方向にZ軸を設定しており、投影光学系PLの光軸はZ軸に平行とされている。なお、X軸、Y軸およびZ軸まわりの各方向を、それぞれθX方向、θY方向およびθZ方向と呼ぶ。
In the following description, the two-dimensional movement of the
移動機構33は、移動機構本体35と、移動機構本体35上に配置され、プレートホルダ9を保持するプレートテーブル34とを有する。移動機構本体35は、気体軸受によって、ガイド面8a(ベース8の上面)に非接触で支持されており、ガイド面8a上をXY方向に移動可能である。露光装置本体3は、基板Pを保持した状態で、光射出側(投影光学系PLの像面側)において、ガイド面8aの所定領域内を移動可能である。
The
移動機構本体35は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む粗動システム(移動機構)の作動により、ガイド面8a上でXY平面内を移動可能である。プレートテーブル34は、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータを含む微動システムの作動により、移動機構本体35に対してZ軸、θX、θY方向に移動可能である。プレートテーブル34は、粗動システム及び微動システムを含む基板ステージ駆動システムの作動により、基板Pを保持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、およびθZ方向の6つの方向に移動可能である。
The movement mechanism
搬送ロボット4は、露光装置本体3および搬出入部5に対して基板Pを搬送するためのものである。搬送ロボット4は、後述のトレイ(支持部材)Tを介して支持した基板Pを搬送する。
The transport robot 4 is for transporting the substrate P to the exposure apparatus
露光装置1は、上記プレートホルダ9上に長方形の基板Pが載置された状態でステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、マスクMに形成されたパターンが基板P上の複数、例えば4つの露光領域(パターン転写領域)に順次転写されるようになっている。すなわち、この露光装置1では、照明系からの露光光ILにより、マスクM上のスリット状の照明領域が照明された状態で、不図示のコントローラによって不図示の駆動系を介して、マスクMを保持するマスクステージと基板Pを保持するプレートホルダ9とを同期して所定の走査方向(ここではY軸方向とする)に移動させることにより、基板P上の1つの露光領域にマスクMのパターンが転写される、すなわち走査露光が行われる。なお、本実施形態に係る露光装置1は、投影光学系PLが複数の投影光学モジュールを有し、上記照明系が複数の投影光学モジュールに対応する複数の照明モジュールを含む、所謂マルチレンズ型スキャン露光装置を構成するものである。
The
この1つの露光領域の走査露光の終了後に、プレートホルダ9を次の露光領域の走査開始位置まで所定量X方向に移動するステッピング動作が行われる。そして、露光装置本体3では、このような走査露光とステッピング動作を繰り返し行うことにより、順次4つの露光領域にマスクMのパターンが転写される。
After the scanning exposure of this one exposure region is completed, a stepping operation is performed in which the
搬送ロボット4は、例えば水平関節型構造を有するものであり、垂直な関節軸を介して連結された複数部分からなるアーム部(移送装置)10と、このアーム部10の先端に連結される搬送ハンド12と、駆動装置13と、を備えている。アーム部10は、駆動装置13により例えば上下方向(Z軸方向)に移動可能となっている。駆動装置13は、不図示の制御装置により、その駆動が制御されている。これにより搬送ロボット4は基板Pをプレートホルダ9に受け渡すようになっている。
The transfer robot 4 has, for example, a horizontal joint type structure, and includes an arm unit (transfer device) 10 composed of a plurality of parts connected via a vertical joint axis, and a transfer connected to the tip of the
なお、この搬送ロボット4は、図2には便宜上図示していないが、搬送ハンド12の下方に設けられ、この搬送ハンド12と同様の機構を有し、且つ独立駆動可能な搬送ハンドを備えたダブルアーム構造になっている。また、搬送ロボット4は、水平関節型構造のロボットに限定されるものではなく、公知のロボット(一般には搬送機構)を適宜採用もしくは組み合わせて実現可能なものである。
Although not shown in FIG. 2 for the sake of convenience, the transfer robot 4 is provided below the
搬出入部5は、図1に示すように、露光装置1に隣接配置されたコータ・デベロッパ(不図示)において感光剤が塗布された基板Pが搬入されて受け渡しされるとともに、搬入された基板Pの温度を調整する搬入ポートとしてのホルダ17と、このホルダ17の上方に配置され、露光装置1で露光処理が施された基板Pが受け渡される搬出ポートとしてのホルダ15とから概略構成されている(図1ではホルダ15のみが図示されている)。また、これらホルダ15、17は、θZ方向(Z軸周り)に回転可能になっており、搬送ハンド12に対する相対的な回転方向の位置補正をしたり、基板Pを90度回転させることができる。
As shown in FIG. 1, the carry-in / out unit 5 carries in and delivers a substrate P coated with a photosensitive agent in a coater / developer (not shown) arranged adjacent to the
図3はプレートテーブル34上に載置されたプレートホルダ9の断面構成を示す図であり、図4はプレートホルダ9における要部の構成を示す拡大図平面図であり、る。図4(a)は平面図であり、図4(b)は図4(a)に対応するAA矢視図であり、図4(c)は図4(a)に対応するBB矢視図である。図5はプレートホルダ9における要部の構成を示す拡大斜視図であり、図6はプレートホルダ9を裏面側(基板Pの載置面と反対側)から視た要部の構成を示す拡大斜視図である。
FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional configuration of the
プレートホルダ9の上面には、トレイTを保持する溝部30が形成されている。この溝部30は、トレイTのフレーム構造に対応して格子状に設けられている。また、プレートホルダ9の上面には、溝部30により矩形状に区画された基板載置部31が複数設けられている。基板載置部31は、基板Pを支持する複数の支持点もしくは支持面(不図示)を有しており、各基板載置部31の支持点もしくは支持面を含む面によって、基板Pに対するプレートホルダ9の実質的な保持面が形成されている。トレイTの厚さは、溝部30の深さよりも小さくなっている。これにより、図3に示すように、トレイTが溝部30内に収容されることでトレイT上に載置された基板Pのみが基板載置部31に受け渡されて載置されるようになっている。
A
また、基板載置部31の上面(支持点もしくは支持面の上面)は、基板Pに対するプレートホルダ9の実質的な保持面が良好な平面度を有するように仕上げられている。さらに、基板載置部31の上面には、基板Pをこの面に倣わせて密着させるための吸引孔Kが複数設けられている。各吸引孔Kは、不図示の真空ポンプに接続されている。
Further, the upper surface (support point or upper surface of the support surface) of the
また、プレートホルダ9は、溝部30と基板載置部31の背部空間とを連通させる複数の連通孔40を備えている。ここで、基板載置部31の背部空間とは、基板載置部31の裏面側(基板Pの保持面と反対側)に形成される空間を意味している。
In addition, the
連通孔40は基板載置部31の基板載置面とは異なる位置に設けられている。連通孔40は、基板載置部31に基板Pを受け渡す際の、基板Pとプレートホルダ9との間の空気を排気する排気口としての機能を有する。なお、連通孔40は、例えばシミュレーションに基づき、基板Pとプレートホルダ9との間の空気を効率的に排気することができる数或いは位置に配置されている。
The
一般に基板Pをプレートホルダ9に載置する場合した後に、基板Pの中央部とプレートホルダ9との間に空気溜りが生じる(すなわち、空気の層が残留する)可能性がある高い。そのため、上記連通孔40は少なくともプレートホルダ9の中央部に設けることが望ましい。本実施形態においては、連通孔40が溝部30内に設けられており、連通孔40の溝部30側の開口部が溝部30の側壁部30a及び底面部30bに形成されている。
In general, after the substrate P is placed on the
以下、連通孔40のうち溝部30の側壁部30aに形成された孔を第1連通孔40aと称し、底面部30bに形成された孔を第2連通孔40bと称する。第1連通孔40aは基板載置部31の基板載置面に平行な方向にプレートホルダ9を貫通しており、第2連通孔40bは基板載置部31の基板載置面に垂直な方向(すなわち、プレートホルダ9の厚さ方向)に貫通している。
Hereinafter, the hole formed in the
本実施形態においては、上述のように第1連通孔40a及び第2連通孔40bを形成することで基板Pとプレートホルダ9との間の空気を良好に排気することが可能となっている。なお、第2連通孔40bは、溝部30内にトレイTが収容された状態にて、トレイTの下面に隠れる位置に配置されている。
In the present embodiment, the air between the substrate P and the
また、プレートホルダ9は、図6に示すように裏面側に基板載置部31の各々に対応して設けられる複数の凹み70が形成されており、これによって基板載置部31の厚みを薄くすることでプレートホルダ9の軽量化が計られている。また、各基板載置部31は、基板載置部31における強度を補強する補強用のリブ71を凹み70の底部に備えている。各リブ71は、例えば平面視略十字状に形成されている。第1連通孔40aにおける基板載置部31の背部空間(凹み70)側の開口部41はリブ71と重ならない状態に形成されている。具体的に本実施形態では、開口部41と重なる部分のリブ71を削ることで逃げ部71aを儲け、開口部41の少なくとも一部がリブ71と異なる高さに設けられている。
In addition, as shown in FIG. 6, the
図7はプレートホルダ及び9とプレートテーブル34との関係を示す概略構成図である。図7に示すように、プレートホルダ9は裏面側に突出する脚部9aを有しており、プレートテーブル34は脚部9aに対応する位置に設けられた凸状受け部34aを有している。これにより、これによりプレートホルダ9の裏面は、プレートテーブル34から離間した状態に保持される。具体的に本実施形態では、例えば脚部9aの高さを910mm、凸状受け部34aの高さを5mmに設定した。これにより、プレートホルダ9の裏面とプレートテーブル34の表面とが十分に離間した状態となっている。これにより、上記連通孔40を介して基板Pと基板載置部31との間から排気された空気の流路を十分に確保することができる。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing the relationship between the
ところで、上述の排気を効率的に行うためには、連通孔40のうち、基板Pに対向する第2連通孔40bを多数形成することが望ましい。しかしながら、第2連通孔40bを多数形成すると、プレートホルダ9の機械的強度が低下する可能性がある。そこで、本実施形態では、上述のように第2連通孔40bに加えて、上述のように第1連通孔40aを形成することで、プレートホルダ9の機械的強度を維持しつつ、基板Pとプレートホルダ9との間に存在する空気を効率的に排気可能としている。
By the way, in order to efficiently perform the above-described exhaust, it is desirable to form a large number of second communication holes 40 b facing the substrate P among the communication holes 40. However, if a large number of second communication holes 40b are formed, the mechanical strength of the
次に、トレイTの構造について詳述する。本発明においてトレイTとは皿状のものに限定されず、後述するような複数のフレーム部材が組み合わされてなるフレーム構造を有したものを含む。図8は、トレイTの平面構造を示す図である。トレイTは、図8に示すように縦横の所定間隔で格子状に張り巡らされた複数本の線状部材19により全体として略矩形形状に形成されたフレーム構造からなる支持部20(図8上で、基板Pの内部に示されている矩形形状のフレーム構造のうち最大のもの)を備えている。また、複数本の線状部材19によって構成される各格子の内部には、いずれもが基板Pよりも小さい四角形の開口部21が複数形成されている。これら開口部21は、後述するこれらの複数本の線状部材19は、ここでは相互に溶接され、あるいは格子状に組み合わされている。なお、トレイTの形状は図8に示す形状に限定されることはなく、例えば開口部21が一つのみ形成された、基板Pの周縁部のみを支持する枠状の単一フレームであってもよい。
Next, the structure of the tray T will be described in detail. In the present invention, the tray T is not limited to a dish-like one, and includes a tray having a frame structure formed by combining a plurality of frame members as described later. FIG. 8 is a diagram illustrating a planar structure of the tray T. As shown in FIG. 8, the tray T includes a
支持部20の四辺には、それぞれつば部18が突設されている。図2に示すように、基板Pを支持するトレイTの四辺にそれぞれ突設された合計この4つのつば部18のうち、対向する2辺のつば部18が搬送ロボット4の搬送ハンド12によって下方から保持される(図2参照)。すなわち、本実施形態における搬送ロボット4は、図2に示したようにトレイTを介して基板Pを支持するとともに、基板Pを所定の位置に搬送するようになっている。
On the four sides of the
トレイTの形成材料としては、トレイTが基板Pを支持した際に基板Pの自重による撓みを抑制することが可能な材料を用いることができ好ましく、例えば各種合成樹脂、あるいは金属を用いることができる。具体的には、ナイロン、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート、繊維強化プラスチック、ステンレス鋼等が挙げられる。繊維強化プラスチックとしては、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic:ガラス繊維強化熱硬化性プラスチック)やCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic:炭素繊維強化熱硬化性プラスチック)が挙げられる。また、格子状に張り巡らされる線状部材19は、ワイヤー等の柔軟性に優れた部材を用いて形成してもよい。なお、トレイTの表面はプレートホルダ9(基板載置部31)の表面と同じ反射率に設定されている。
As a material for forming the tray T, a material capable of suppressing the bending due to the weight of the substrate P when the tray T supports the substrate P can be used. For example, various synthetic resins or metals can be used. it can. Specific examples include nylon, polypropylene, AS resin, ABS resin, polycarbonate, fiber reinforced plastic, and stainless steel. Examples of the fiber reinforced plastic include GFRP (Glass Fiber Reinforced Plastic) and CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastic). Further, the
次に、露光装置1の動作について説明する。具体的には搬送ロボット4により基板Pを搬入及び搬出する方法について説明する。図9は搬送ロボット4の動作を説明するための斜視図であり、図10は基板Pをプレートホルダ9上に載置する際に−Y軸方向から視た図である。
ここでは、基板PをトレイTに載置し、このトレイTに載置された基板Pを搬送ロボット4で露光装置本体3に対して搬入、搬出する手順について説明する。なお、トレイTに対する基板Pの受け渡しは、ホルダ17の近傍に設けられた不図示の基板受け渡し装置、例えば支持棒及びその上下動機構のような構成部分を含み、トレイTの上方で一旦基板Pを支持し、下降して基板PをトレイTに移載する受け渡し装置で行われるものとする。
Next, the operation of the
Here, a procedure for placing the substrate P on the tray T and carrying the substrate P placed on the tray T into and out of the exposure apparatus
感光剤が塗布された基板Pがコータ・デベロッパからホルダ17に搬送されると、ホルダ17が回転してホルダ17上のトレイTを所定の姿勢に位置させる。
When the substrate P coated with the photosensitive agent is conveyed from the coater / developer to the
トレイTの位置が決まると、受け渡し装置の支持棒がトレイTの開口部21を通して上昇し、トレイTの上方で基板Pを下方から吸着支持する。
基板Pは上方でトレイTに対して正確に位置合わせされた後、支持棒が基板Pを吸着しながら下降することで、基板Pは位置決めされた状態で支持部20上に支持される。ここで、基板Pは、露光処理が実施される温度に調整される。
When the position of the tray T is determined, the support rod of the delivery device rises through the
After the substrate P is accurately aligned with respect to the tray T above, the support bar descends while adsorbing the substrate P, so that the substrate P is supported on the
続いて、搬送ロボット4は、駆動装置13によりアーム部10及び搬送ハンド12を駆動させることでトレイTと一体的に温度調整済みの基板Pを保持する。搬送ハンド12はトレイTの下面側を支持しつつ上昇し、トレイTを介して支持した基板Pとホルダ17の上面とを離間させる。
Subsequently, the transport robot 4 holds the substrate P whose temperature has been adjusted integrally with the tray T by driving the
続いて、搬送ロボット4は、搬送ハンド12の長手方向(基板Pの長辺方向)を露光装置本体3のプレートホルダ9側に向けるように搬送ハンド12の向きを変える。その後、図9に示されるように搬送ロボット4は、搬送ハンド12が保持しているトレイTをプレートホルダ9の上方に搬送する。そして、図10(a)に示すように支持部20の各線状部材19とプレートホルダ9の溝部30とを対向させる。このとき、搬送ハンド12は基板Pの表面とプレートホルダ9の基板載置部31とがほぼ平行になるように基板Pを搬送する。ここで、ほぼ平行とは、自重による基板Pの撓みを排除した場合に平行もしくは平行に近い状態であることを意味している。具体的には、搬送ハンド12は、搬送ハンド12による基板Pの被保持部分と基板載置部31の基板載置面とがほぼ平行となるように基板Pを搬送する。なお、図5においては搬送ハンド12のみを図示しており、搬送ロボット4の全体構成は省略している。
Subsequently, the transfer robot 4 changes the direction of the
続いて、搬送ロボット4は、駆動装置13を駆動し、搬送ハンド12を下方(Z軸方向)に移動する。そして、搬送ハンド12はトレイTを溝部30内に収容するとともに、基板Pを基板載置部31へと受け渡す。
Subsequently, the transport robot 4 drives the driving
なお、本実施形態では、基板Pを鉛直方向に移動させることでプレートホルダ9に載置する場合について説明するが、本発明はプレートホルダ9の基板載置部31が水平状態に設置されることに限定されず、表面を鉛直方向に向けて配置されたプレートホルダ9に対し、基板Pを搬送する場合も含む。
In the present embodiment, the case where the substrate P is placed on the
ところで、従来基板をプレートホルダに載置する場合、基板の載置ずれ(所定の載置位置からの位置ずれ)や基板の変形が生じる可能性があった。この載置ずれが生じる原因の一つとして、例えば基板の載置直前に基板とプレートホルダとの間に生じる薄い空気層によって基板が浮遊状態となることが考えられる。また、基板の変形を生じさせる原因の一つとして、例えば基板を載置した際後に基板とプレートホルダとの間に空気溜りが介在することで基板が膨らんだ状態となることが考えられる。 By the way, when the conventional substrate is placed on the plate holder, there is a possibility that the placement displacement of the substrate (position displacement from a predetermined placement position) or the deformation of the substrate may occur. One possible cause of this displacement is that the substrate floats due to a thin air layer generated between the substrate and the plate holder immediately before the substrate is placed, for example. Further, as one of the causes for causing the deformation of the substrate, for example, it is conceivable that the substrate swells when an air pocket is interposed between the substrate and the plate holder after the substrate is placed.
これに対し、本実施形態によれば、搬送ハンド12の下降動作に伴って溝部30内にプレートホルダ9が入り込むに従って、図10(b)に示されるように基板Pとプレートホルダ9と(基板載置部31)との間の空気100が第1連通孔40a及び第2連通孔40bを介して排気されるようになる。さらに、搬送ハンド12の下降動作が進むと、図10(c)に示されるように空気100が主に第2連通孔40bを介して排気されるようになる。そして、最終的にプレートホルダ9は溝部30内に収容されることで、図10(d)に示されるように、空気溜りを生じさせることなく基板Pが基板載置部31に載置される。
On the other hand, according to the present embodiment, as the
以上のように、基板Pとプレートホルダ9との間の空気は基板載置部31の背部空間に連通する複数の連通孔40を介して排気される。これにより、プレートホルダ9と基板Pとの間に空気溜りや薄い空気層が生じることを抑制できる。よって、その空気溜りや空気層に起因して基板Pが浮遊状態となったりなること、および膨らんだ状態となることを抑制し、基板Pの載置ずれや変形の発生を防止することができる。したがってこのため、プレートホルダ9に対する基板Pの受け渡しを円滑に行うことができ、プレートホルダ9上に良好に基板Pを載置することができ、基板Pの受け渡し動作を複数回やり直すことで生産性が低下することが無いる。
As described above, the air between the substrate P and the
また、本実施形態では、図7に示したようにプレートホルダ9の裏面とプレートテーブル34の表面とが十分に離間した状態に配置されることで、プレートホルダ9及びプレートテーブル34間の隙間に連通孔40を介して排気された空気を効率的に逃がすことができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the back surface of the
また、本実施形態では、図6に示したように第1連通孔40aにおける開口部41をリブ71と重ならない状態に形成することで、第1連通孔40aを介して基板Pと基板載置部31との間から排気された空気がリブ71に干渉するのを防止し、効率的に空気を排気することができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the
プレートホルダ9への基板Pの受け渡しが完了すると、搬送ロボット4は搬送ハンド12をプレートホルダ9上から退避させる。
そして、プレートホルダ9に基板Pが載置されたら、マスクMは照明系により露光光ILで照明される。露光光ILで照明されたマスクMのパターンは、プレートホルダ9に載置されている基板Pに投影光学系PLを介して投影露光される。
露光装置1では、上述のようにプレートホルダ9上に良好に基板Pを載置することができるため、基板P上の適正な位置に所定の露光を高精度に行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現できる。また、露光装置1では、上述のようにプレートホルダ9に対する基板Pの受け渡しを円滑に行うことができるため、基板Pに対する露光処理を遅延なく行うことができる。
When the delivery of the substrate P to the
When the substrate P is placed on the
Since the
ところで、プレートホルダ9の上面(露光光に対向する面)側に設けられた孔は露光時に露光光の反射率が限りなく低くなる一方、プレートホルダ9の表面は一定の反射率があることから、その境界部分の反射率差によって露光像にムラが発生する可能性がある。これに対し、本実施形態では、露光処理時において溝部30の底面に設けられた第2連通孔40bがトレイTの下面に隠れるので、上述のような反射率差が発生することが防止され、露光像にムラが生じることを防止できる。また、トレイTの表面とプレートホルダ9の表面とが略同じほぼ等しい反射率に設定されているため、露光像にムラが発生することを防止できる。
したがって、本実施形態によれば、プレートホルダ9上に良好に載置された基板Pに対して信頼性の高い露光処理を行うことができる。
By the way, the hole provided on the upper surface (the surface facing the exposure light) of the
Therefore, according to the present embodiment, a highly reliable exposure process can be performed on the substrate P that is satisfactorily placed on the
次に、露光処理終了後のプレートホルダ9からの基板Pの搬出動作について説明する。なお、以下の説明では搬送ハンド12が基板Pの搬出を行うように説明するが、ダブルハンド構造のうちのもう1つの搬送ハンドが搬出を行うようにしてもよい。
Next, the carrying-out operation of the substrate P from the
露光処理が終了すると、搬送ロボット4は搬送ハンド12を駆動し、プレートホルダ9上に載置されたトレイTの下方でプレートホルダ9のX軸方向両側に搬送ハンド12を−Y方向側から挿入する(図9参照)。これと同時に、不図示の制御装置により真空ポンプによる吸引が解除され、プレートホルダ9による基板Pの吸着が解除される。
When the exposure process is completed, the transport robot 4 drives the
次に、駆動装置13により搬送ハンド12が所定量上方に駆動されると、搬送ハンド12がトレイTのつば部18の下面にそれぞれ当接し、さらに上方に搬送ハンド12が駆動されると、基板Pを支持するトレイTがプレートホルダ9の上方に持ち上げられ、支持部20がプレートホルダ9から離間する。このとき、本実施形態によれば上述のように基板Pの載置ずれや変形が防止されているため、トレイTを上方へ移動したときに基板PをトレイTの支持部20上に円滑に載置することができる。
Next, when the
この支持部20とプレートホルダ9とが離間する位置までトレイTが持ち上げられた時点で、基板Pを保持しているトレイTが搬送ハンド12によってプレートホルダ9上から退避される。このようにして、露光装置本体3に対する基板Pの搬出動作が完了する。
When the tray T is lifted to a position where the
なお、上述の実施形態の基板Pとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、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。 As the substrate P in the above-described embodiment, not only a glass substrate for a display device but also a semiconductor wafer for manufacturing a semiconductor device, a ceramic wafer for a thin film magnetic head, or an original mask (reticle) used in an exposure apparatus ( Synthetic quartz, silicon wafer) or the like is applied.
また、露光装置としては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを介した露光光ILで基板P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)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板P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)にも適用することができる。 Further, as the exposure apparatus, a step-and-scan type scanning exposure apparatus (scanning stepper) that moves the mask M and the substrate P synchronously to scan and expose the substrate P with the exposure light IL through the pattern of the mask M. In addition, the present invention may be applied to a step-and-repeat projection exposure apparatus (stepper) in which the pattern of the mask M is collectively exposed while the mask M and the substrate P are stationary, and the substrate P is sequentially moved stepwise. it can.
また、本発明は、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。 The present invention also relates to a twin-stage type exposure having a plurality of substrate stages as disclosed in US Pat. No. 6,341,007, US Pat. No. 6,208,407, US Pat. No. 6,262,796, and the like. It can also be applied to devices.
また、本発明は、米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。 Further, the present invention relates to a substrate stage for holding a substrate as disclosed in US Pat. No. 6,897,963, European Patent Application No. 1713113, etc., and a reference mark without holding the substrate. The present invention can also be applied to an exposure apparatus that includes a formed reference member and / or a measurement stage on which various photoelectric sensors are mounted. An exposure apparatus including a plurality of substrate stages and measurement stages can be employed.
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。 In the above-described embodiment, a light-transmitting mask in which a predetermined light-shielding pattern (or phase pattern / dimming pattern) is formed on a light-transmitting substrate is used. As disclosed in US Pat. No. 6,778,257, a variable shaped mask (also called an electronic mask, an active mask, or an image generator) that forms a transmission pattern, a reflection pattern, or a light emission pattern based on electronic data of a pattern to be exposed. ) May be used. Further, a pattern forming apparatus including a self-luminous image display element may be provided instead of the variable molding mask including the non-luminous image display element.
上述の実施形態の露光装置は、本願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。
The exposure apparatus of the above-described embodiment is manufactured by assembling various subsystems including the constituent elements recited in the claims of the present application so as to maintain predetermined mechanical accuracy, electrical accuracy, and optical accuracy. The In order to ensure these various accuracies, before and after assembly, various optical systems are adjusted to achieve optical accuracy, various mechanical systems are adjusted to achieve mechanical accuracy, and various electrical systems are Adjustments are made to achieve electrical accuracy.
The assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus includes mechanical connection, electrical circuit wiring connection, pneumatic circuit piping connection, and the like between the various subsystems. Needless to say, there is an assembly process for each subsystem before the assembly process from the various subsystems to the exposure apparatus. When the assembly process of the various subsystems to the exposure apparatus is completed, comprehensive adjustment is performed to ensure various accuracies as the entire exposure apparatus. The exposure apparatus is preferably manufactured in a clean room where the temperature, cleanliness, etc. are controlled.
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図11に示すように、マイクロデバイスの機能・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(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板(感光剤)を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、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)205、検査ステップ206等を経て製造される。なお、ステップ204では、感光剤を現像することで、マスクのパターンに対応する露光パターン層(現像された感光剤の層)を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工することが含まれる。
As shown in FIG. 11, a microdevice such as a semiconductor device includes a
なお、上述の実施形態及び変形例の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態及び変形例で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。 Note that the requirements of the above-described embodiments and modifications can be combined as appropriate. Some components may not be used. In addition, as long as it is permitted by law, the disclosure of all published publications and US patents related to the exposure apparatus and the like cited in the above-described embodiments and modifications are incorporated herein by reference.
P…基板、T…トレイ、IL…露光光、1…露光装置、4…搬送ロボット、9…プレートホルダ、13…駆動装置、30…溝部、30a…側壁部、30b…底面部、31…基板載置部、33…移動機構、40…連通孔、40a…第1連通孔、40b…第2連通孔、71…リブ、100…空気
P ... Substrate, T ... Tray, IL ... Exposure light, 1 ... Exposure device, 4 ... Transfer robot, 9 ... Plate holder, 13 ... Drive device, 30 ... Groove part, 30a ... Side wall part, 30b ... Bottom part, 31 ...
Claims (11)
前記基板が載置される複数の載置部と、
前記複数の載置部を区画する凹部と、
前記凹部と前記載置部の背部空間とを連通させる複数の連通孔と、
を備える基板保持装置。 A substrate holding device for holding a substrate,
A plurality of placement portions on which the substrate is placed;
A recess for partitioning the plurality of placement portions;
A plurality of communication holes for communicating the concave portion and the back space of the mounting portion;
A substrate holding apparatus comprising:
前記連通孔の前記背部空間側の開口部は、該背部空間の側壁部のうち前記リブと重ならない位置に設けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板保持装置。 A rib portion is provided in the back space of the mounting portion to reinforce the mounting portion,
The substrate holding device according to any one of claims 1 to 4, wherein an opening on the back space side of the communication hole is provided at a position that does not overlap the rib in a side wall portion of the back space.
前記基板保持装置を移動させる移動機構と、
を備えるステージ装置。 A substrate holding device according to any one of claims 1 to 7, which holds a substrate;
A moving mechanism for moving the substrate holding device;
A stage apparatus comprising:
前記基板を保持する請求項1〜7のいずれか一項に記載の基板保持装置と、
前記基板保持装置を前記露光光の照射領域に移動させる移動機構と、
を備える露光装置。 An exposure apparatus for irradiating a substrate with exposure light through a pattern,
The substrate holding apparatus according to any one of claims 1 to 7, which holds the substrate;
A moving mechanism for moving the substrate holding device to the irradiation region of the exposure light;
An exposure apparatus comprising:
前記支持部材を介して前記基板を保持し、該基板を前記基板保持装置へ搬送する搬送装置と、を備え、
前記搬送装置は、前記基板を前記基板保持装置の前記載置部へ受け渡し、前記支持部材を前記基板保持装置の前記凹部へ受け渡す請求項9に記載の露光装置。 A support member for supporting the substrate;
A transport device that holds the substrate via the support member and transports the substrate to the substrate holding device;
The exposure apparatus according to claim 9, wherein the transfer device delivers the substrate to the mounting portion of the substrate holding device, and delivers the support member to the concave portion of the substrate holding device.
前記パターンが転写された前記基板を該パターンに基づいて加工することと、
を含むデバイス製造方法。 Using the exposure apparatus according to claim 9 or 10, transferring the pattern to the substrate;
Processing the substrate to which the pattern is transferred based on the pattern;
A device manufacturing method including:
Priority Applications (1)
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JP2009117925A JP2010267807A (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Substrate holding apparatus, stage apparatus, exposure apparatus, and device manufacturing method |
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2009
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