JP2011081156A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】機械規模が過大でない基板固定手段により基板の周縁を面状に押圧することができる露光装置を、提供する。
【解決手段】露光テーブル１３の上面の中央には基板ＳＷを吸着するための多数の基板吸着用吸引孔１４Ｃが開けられた基板吸着領域が形成され、当該基板吸着領域の外側には、基板固定シート吸着用吸引孔列１４Ｐが開けられている。基板固定シート吸着用吸引孔列１４Ｐの外側であり且つ基板吸着領域に吸着された基板ＳＷの各外縁近傍には、夫々、対応する外縁と平行な先端縁を有するマイラーシート製の基板固定シート１０１，１２１を、その先端縁近傍が基板ＳＷの外縁近傍に重なる位置とそこから退避した位置との間で移動させる基板固定手段が、設置されている。基板吸着用吸引孔１４Ｃ及び基板固定シート吸着用吸引孔列１４Ｐは、夫々、真空ポンプ７１によって吸引及び外気導入される。
【選択図】 図２

Description

本発明は、プリント基板、液晶パネルその他電子回路基板にパターンを露光するときに、露光テーブルに該基板を固定する基板固定手段を有する露光装置に、関する。

電子回路基板（プリント回路基板）は、例えば、携帯電話，各種モバイル機器，パーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載されている。これらの電子機器には、小型軽量化に伴い、基板上に形成されるパターンの集積度を高めるべき要求があり、配線，接続用ランド，ビア等の回路要素やパターンの微細化が要求されている。

電子回路基板にパターンを形成する装置としては、フォトレジストが塗布された基板にマスクを密着させて、マスクを透過した光線で露光するコンタクト方式の露光装置と、パターンの描画データに基づいて制御される紫外光により、基板に塗布されたフォトレジストにパターンを直接描画するダイレクト方式の露光装置が知られている。そして、何れの方式の露光装置においても、極限まで微細化されたパターンを、ピントズレによる断線や形状の歪みを生じさせることなく精密に描画するために、上面が平坦に形成されたテーブル上に、真空吸着手段を用いて描画対象の基板を固定する必要があった。

ところが、上述した電子機器の小型軽量化に伴い、基板自体についても、薄いものが用いられるようになっているので、その全体が波打つことに因り、テーブル上面に密着されないまま吸着されてしまうことがあった。特に、多層構造の素材が基板として用いられる場合には、積層工程上の原因に因り基板の周縁に歪み（反り）が出現し、当該歪みの生じた部分がテーブル上面から離間してしまうことが多かった。

そこで、従来、テーブル上面に吸着された基板をその上方からテーブル上面に押しつけることにより、かかる波打ちや歪みを矯正する仕組みが、各種提案されている。

例えば、特許文献１〜３では、テーブル上の基板を複数個のクランプにて押さえ付ける方式の基板固定手段が、提案されている。また、特許文献４には、基板の外縁のサイズよりも十分大きな外縁を有するとともに基板の外縁よりも一回り小さい開口部を有する不透明部材の板からなる固定治具を用いて、基板の周縁全体をテーブル上面に押しつけるアイデアが、開示されている。

特開２００７−０９８９３１号公報 特開２００８−０８３４７８号公報 特開２００２−３６８３７８号公報 特開２００７−０５２１３８号公報

しかし、特許文献１乃至３に記載されたクランプ式の固定装置によると、押さえ付ける場所が複数個の点でしかないので、各クランプ同士の間に生じたテーブルとの離間や各クランプの位置よりも周縁側に生じたテーブルとの離間を除去することは困難であった。

また、特許文献４には、かかる固定治具を自動で着脱する装置までは開示されていない
が、固定部材を完全にテーブル上から退避させなければ基板を取り外すことができないことからすれば、かかる固定治具を自動で着脱する装置は大規模となると考えられる。また、装置が大型化すれば、不可避的に、交換に要するタクト時間が長く掛かるとともに、塵芥の発生率が高くなってしまうという問題も生じてしまう。さらに、不透明部材から固定治具が構成されているために、基板の縁部に形成された基板の識別記号やアライメントマークを識別することができなくなってしまうという問題も生じる。また、基板ＳＷは周縁付近まで感光材が塗布または貼付されているところ、固定治具に覆われた部分に塗布された感光材は感光されることがないので、以降の工程で基板ＳＷの表面から脱落し、搬送経路、露光テーブル等の諸基板製造設備に付着し、その結果、次の基板ＳＷに異物として転写される恐れがある。以上の理由に因り、特許文献４記載の技術を実用化するのは、実際には困難であると考えられる。

本発明は、従来技術による上記問題点に鑑み、追加する基板固定手段の機械規模を過大とすることなく、基板の周縁を面状に押圧することにより、露光テーブル上面に吸着固定された基板の波打ちや歪みを矯正し、もって、当該基板上にパターンを正確に描画することができる露光装置の提供を、課題とする。

本発明による露光装置は、以上の課題を解決するため、その上面の中央に、基板を吸着するための多数の基板吸着用吸引孔が開けられた基板吸着領域が形成され、当該基板吸着領域の外側に、基板固定シート吸着用吸引孔が開けられている露光テーブルと、各基板吸着用吸引孔，及び、各基板固定シート吸着用吸引孔から、夫々、吸引及び外気導入を選択的に行う吸引手段と、前記露光テーブルにおける前記基板吸着領域に吸着されるべき基板の各外縁近傍に夫々設置され、対応する前記基板の外縁と平行な先端縁を有し可撓性を有する基板固定シートを、その先端縁近傍が前記基板の外縁近傍に重なる位置と前記基板上から退避した位置との間で移動させる複数の基板固定手段とを、備えたことを特徴とする。

本発明によれば、基板の各外縁近傍領域が、基板固定手段によって移動された基板固定シートにて面状に押圧されることにより、テーブル上面に吸着固定された際における基板の波打ちや歪みが矯正され、もって、当該基板上にパターンを正確に描画することができる。各基板固定シートは、基板自体よりも十分に小さく、その移動範囲が小さいので、各基板固定手段の機械規模が過大となる必要はなく、よって、タクト時間が長くなることや、塵芥発生率が抑制される。また、基板固定シートはマイラーシート製なので、基板における基板固定シートに重なる部分に対しても、アライメントマーク等の撮影や感光材の露光が可能となる。

本発明の実施の形態である露光装置の一部透過斜視図 露光装置の平面図 露光装置の回路構成を示すブロック図 システムコントロール回路による制御内容を示すフローチャート 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１００の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 基板固定手段１２０の動作説明図 参考例の説明図

以下、上述した各図面に基づいて、本案の実施の形態を説明する。以下に説明する形態は、本発明による露光装置を、フォトレジスト等の感光材料が表面に塗布された基板ＳＷに対し、パターンの描画データに基づいて制御されるビームによりパターンを直接描画する、ダイレクト方式の露光装置として実施した例である。もっとも、本発明は、かかるダイレクト方式に限定されるものではなく、フォトレジストが塗布された基板にマスクを密着させて、マスクを透過した光線にてフォトレジストを感光させる、コンタクト方式の露光装置に適用することも可能である。

＜露光装置の機械構造＞
図１は、本実施形態による露光装置１０の全体斜視図である。図２は、当該露光装置１０の平面図である。図３は、当該露光装置１０の回路構成を示すブロック図である。

露光装置１０は、基板ＳＷを載置する露光テーブル１３が設けられた概略直方体状の筐体１１と、当該筐体１１の上面の長軸方向における中央から一端側に若干偏った位置に設置された門型ブラケット１２とから、概略構成されている。

筐体11の内部には、装置全体を制御する制御手段６０，真空ポンプ７１（図３），開放弁７０（図３），並びに、前記露光テーブル１３を移動させるＸ方向駆動機構１３ａ及びＹ方向駆動機構１３ｂ（図３）が、内蔵されている。

Ｘ方向駆動機構１３ａ（図３）及びＹ方向駆動機構１３ｂ（図３）は、リニアモータ、またはボールねじとモータ等を有しており、そのため、露光テーブル１３は、筐体１１の上面を、Ｘ方向駆動機構１３ａ（図３）により、門型ブラケット１２の下を通りその長軸方向（Ｘ軸方向）に一定速度で往復駆動され、一往復毎に、Ｙ方向駆動機構１３ｂ（図３）により、その短軸方向に若干量づつシフトされる。なお、当該露光テーブル１３の位置は、各駆動機構１３ａ，ｂ（図３）に内蔵されたエンコーダ等の位置検出部６９（図３）により、制御手段６０（図３）にフィードバックされる。

門型ブラケット１２は、Ｘ方向から見て概略Ｈ字型の塔門型形状を有し、筐体１１の上面との間に、露光テーブル１３及びその付属部品（後述する基板固定手段１００，１２０）をＸ方向に通過させるとともにＹ方向へのシフトを許容する空間を開けて、筐体１１を両側から挟み込むように、設置されている。

この門型ブラケット１２内には左右一対の描画光学系２０が収容されている。各描画光学系２０は、光源部２１から発する光線を、変調投影部２２により、４本のビームに分割した上で、パターンの二値化イメージに相当する描画データに基づいて変調し、基板ＳＷ上に、パターンの映像をＹ方向に４個（計８個）並べて投影するのである。

より詳しく説明すると、一対の光源部２１は、他方から漏れるゴースト光や熱に因って影響を受けないように、夫々、門型ブラケット１２の上部に形成された各塔部１２ａ，１２ｂ内に収容されている。そして、各光源部２１は、UVランプ２１ａ，楕円ミラー２１ｂ，第１平面ミラー２１ｃ，コリメーションレンズ２１ｅ，第２平面ミラー２１ｄ，フライアイレンズ２１ｆ，及びアパーチャ２１ｇから、構成されている。

UVランプ２１ａは露光光を発し、楕円ミラー２１ｂは、この露光光を上方へ向けて平行光として反射する。第１平面ミラー２１ｃは、当該平行光を門型ブラケット１２全体の中央に向けて水平に反射し、コリメーションレンズ２１ｅは、当該平行光を収斂させる。第２平面ミラー２１ｄは、当該収斂された露光光を下方に向けて反射する。コリメーションレンズ２１ｅの焦点直前に設置されたフライアイレンズ２１ｆは、収束されることによって光源像を形成する直前の光束の光量分布を平均化し、アパーチャ２１ｇが、上述のようにして光量分布が平均化された光束を、２×２の開口により４分割する。

次に、各描画光学系２０の変調投影部２２は、門型ブラケット１２における各塔部１２ａ，１２ｂの下方において、Ｙ方向に並べて設置されている。当該変調投影部２２は、対応する光源部２１から入射する４本のビームを２本づつ水平に分離するプリズム２２ａと、当該プリズム２２ａにより分離されたビーム毎に設けられた４個の変調投影光学系２３とを備えている。従って、露光装置１０全体で、計８個の変調投影光学系２３が、Ｙ方向に等ピッチで配置されている。

各変調投影光学系２３は、プリズム２２ａによって分離された各ビームをＸ方向へ反射させる平面ミラー２３ａ，上記描画データ（変調信号）に基づく変調を行う空間光変調素子２３ｃ，フライアイレンズ２１ｆの表面と空間光変調素子２３ｃの表面とを共役にする第１投影レンズ２３ｂ，空間光変調素子２３ｃの表面を露光テーブル１３上の基板ＳＷ表面に投影する第２投影レンズ２３ｄから、構成されている。

上述した空間光変調素子２３ｃは、具体的にはＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）であり、相互に独立して２つの方向を切替可能に向くことができる多数の微小ミラーが二次元的に配列されてなる素子であり、各微小ミラーが一の方向を向くことにより、反射光を第２投影レンズ２３ｄに入射させ、他の方向を向くことにより、反射光を第２投影レンズ２３ｄ外へ逸らす。従って、各微小ミラーが、描画データを構成する各画素の値に応じた方向を向くことにより、描画データに対応したパターン通りに並んだ光束が、第２投影レンズ２３ｄに入射され、基板ＳＷ上に、当該パターンの像を形成するのである。

変調投影光学系２３は、上述のように、Ｙ方向に８組並べ設けられているので、露光テーブル１３のＸ方向への移動に同期して、各変調投影光学系２３の空間光変調素子２３ｃに入力する描画データを変化させることにより、基板ＳＷ上に、同時に８個の帯状のパターンを描画することができる。

門型ブラケット12の下面における各変調投影光学系２３よりも、図１の手前側（即ち、図５に示すハンドラ１９による露光テーブル１３上面に対する基板ＳＷの着脱がなされる側）には、各変調投影光学系２３による描画直前に基板ＳＷの表面の塵芥を除去するためのクリーニングユニット３０と、基板ＳＷの縁部に形成された個々の基板ＳＷの特定用の識別記号やアライメントマークを撮影するための一対の観察手段４０が、初期位置にある露光テーブル１３上に設置される標準サイズの基板ＳＷにおける両側縁に相当する位置に、夫々、設置されている。

図２は、露光テーブル１３上に、ハンドラ１９により基板ＳＷを設置した状態を示す平
面図である。また、図５は、露光テーブル１３におけるＺ−Ｙ平面と平行な断面を示す断面図である。図３は露光装置の回路構成を示すブロック図、図１５は露光テーブルにおけるＸ−Ｚ平面と平行な断面を示す断面図であり、これらの図も引用して図２および図５の要素を説明する。
これら各図２，５に示されるように、露光テーブル１３の中央には、対応可能な最大サイズの基板ＳＷよりも若干大きい領域（基板吸着領域）に亘って、多数の吸引孔（基板吸着用吸引孔）１４Ｃが、例えば５ｍｍピッチで形成されている。これら基板吸着用吸引孔１４Ｃは、大小様々なサイズの基板ＳＷを確実に固定できるように、各基板ＳＷの外縁に合わせた矩形の列（もしくは行）毎にグループ化され、各グループ毎に、図５に示されるように一つの管路Ｂにまとめられて、夫々、管路を開放することによって大気を吸い込む開放弁７０に連通しているとともに、図示せぬ切替弁を通じて、真空ポンプ７１（図３）に連通している。従って、各基板吸着用吸引孔１４Ｃが基板ＳＷによって塞がれた状態で真空ポンプ７１（図３）による吸引がなされると、当該基板吸着用吸引孔１４Ｃ内の気圧が大気圧以下となって、当該基板ＳＷが真空吸着される。また、開放弁７０（図３）が管路を開放して大気を吸い込むことにより、当該管路内の気圧が大気圧に戻ることで、基板ＳＷは、露光テーブル１３上から離脱可能となる。
なお、基板吸着領域，即ち、最大サイズの基板ＳＷ用の基板吸着用吸引孔１４Ｃよりも５ｍｍ程度外側に離れた位置には、基板ＳＷの各外縁と平行に、後述する各固定手段１００（１００ａ，１００ｂ），１２０（１２０ａ，１２０ｂ）（図１５）の基板固定シート１０１，１２１（図１５）を吸着する為の吸引孔（基板固定シート吸着用吸引孔）１４Ｐの列が、形成されている。例えば、最大サイズの基板ＳＷが５１０ｍｍ×４０５mmである場合、基板固定シート吸着用吸引孔１４Ｐの位置は、露光テーブルの中心線を挟んで、Y方向のピッチが５２０ｍｍ，X方向のピッチが４１５mm付近となる位置とする。これら基板固定シート吸着用吸引孔１４Ｐも、管路Ａ，Ｃを通じて、開放弁７０（図３）に連通しているとともに、図示せぬ切替弁を通じて真空ポンプ７１（図３）に連通している。

露光テーブル１３の上面における当該基板吸着領域を囲う上記基板固定シート吸着用吸引孔列１４ＰのＹ方向における両外側には、当該基板吸着領域に設置され且つ各基板吸着用吸引孔１４Ｃを通じて吸着された基板ＳＷの両側縁（Ｘ方向と平行な外縁）近傍を、露光テーブル１３の上面に向けて押圧する基板固定手段１００ａ，１００ｂが、設置されている。また、露光テーブル１３の上面における当該基板吸着領域を囲う上記基板固定シート吸着用吸引孔列１４ＰのＸ方向における両外側には、当該基板吸着領域に設置され且つ各基板吸着用吸引孔１４Ｃを通じて吸着された基板ＳＷの前後縁（Ｙ方向と平行な外縁）近傍を、露光テーブル１３の上面に向けて押圧する基板固定手段１２０ａ，１２０ｂが、設置されている。

この図５に示すように、基板ＳＷの両側縁用の基板固定手段１００ａ，１００ｂは、露光テーブル１３の長手方向と平行な側面に固定されたＸ−Ｚテーブル１０９ａ，１０９ｂと，当該Ｘ−Ｚテーブル１０９ａ，１０９ｂによりＸ−Ｚ方向に移動可能に保持されるとともに、ロッド１０８ａ，１０８ｂをＹ方向に伸縮するシリンダ１０７ａ，１０７ｂと，当該ロッド１０８ａ，１０８ｂの先端に回り止め機構を介して固定されているブラケット１０６ａ，１０６ｂと，当該ブラケット１０６ａ，１０６ｂに保持されているとともに、ロッド１０４ａ，１０４ｂをＺ方向上方へ伸縮するシリンダ１０５ａ，１０５ｂと、当該ロッド１０４ａ，１０４ｂの先端に設けられたＸ方向の回転軸１０３ａ，１０３ｂを介してＺ−Ｙ平面内で回転自在に軸支されているとともに、後述の基板固定シート１０１ａ，１０１ｂを交換自在に保持（クランプ）したブラケット１０２ａ，１０２ｂと，上記Ｘ−Ｚテーブル１０９ａ，１０９ｂによりＸ−Ｚ方向に移動可能に保持されるとともに、Ｚ方向上向きに突出している支柱１１０ａ，１１０ｂ，及び、当該支柱１１０ａ，１１０ｂの先端近傍に設けられたＸ方向の回転軸１１１ａ，１１１ｂを介してＺ−Ｙ平面内で回転自在に軸支されたローラ１１２ａ，１１２ｂとから、構成されている。

上述したＸ−Ｚテーブル１０９ａ，１０９ｂの動力源は、エアーシリンダであっても、回転式のモータでもリニアモータにであっても良い。

基板固定シート１０１ａ，１０１ｂは、上記シリンダ１０７ａ，１０７ｂがロッド１０８ａ，１０８ｂを繰り込むとともに、シリンダ１０５ａ，１０５ｂがロッド１０４ａ，１０４ｂを繰り出すことによって、その下面が露光テーブル１３の上面と面一となった状態（図１０参照）において、その先端縁が露光テーブル１３上に吸着された基板ＳＷにおける各側縁近傍（描画のなされない幅２ｍｍ程度のマージン部分）と重なるサイズの矩形形状を有している。また、基板固定シート１０１ａ，１０１ｂは、マイラーシートであるとともに０．１乃至１．０ｍｍの範囲の厚さを有するので、当該状態においては、基板吸着用吸引孔１４Ｃによって吸着された状態を維持しつつ、基板ＳＷの厚さに則して若干弾性変形し、その弾発力に拠り、基板ＳＷにおける上記マージン部分を、面状に、露光テーブル１３に押しつける。また、マイラーシートは、可視光及び紫外光を透過させる特性を有するので、当該状態のまま観察手段４０（図１および図３）の下方に移動すれば、基板固定シート１０１ａ，１０１ｂが基板ＳＷの識別番号やアライメントマークに重なる場合であっても、観察手段４０（図１および図３）は、当該識別番号やアライメントマークを撮影することができる。また、描画光学系２０（図１）の下方に移動して露光光の照射がなされると、基板固定シート１０１ａ，１０１ｂに重なるマージン部分に塗布された感光材も露光するので、当該部分の感光剤が剥落して塵芥化する問題も解消される。

またローラ１１２ａ，１１２ｂは、基板固定シート１０１a、１０１ｂを下方から支えられれば良いので、ローラ１１２ａ，１１２ｂの最高位置が露光テーブル１３の表面と同一高さもしくは１ないし２ｍｍ下がった位置となるように、取り付けられている。本例では、ローラ１１２ａ，１１２ｂとして、外形φ１０ｍｍのテフロン製Ｏ−リングが用いられるが、鋼もしくは樹脂製の球体もしくは露光テーブル１３の長辺に平行に設置された円筒でもよく、鋼製もしくは樹脂製のベアリングでも構わない。

また、回転軸１０３ａ，１０３ｂは、基板固定シート１０１ａ，１０１ｂが水平となる回転位置よりも前下がりにならないように回転規制がなされている。

図１５は、露光テーブルにおけるＸ−Ｚ平面と平行な断面を示す断面図である。図２及び図１５に示すように、基板ＳＷの前後縁用の基板固定手段１２０ａ，１２０ｂは、露光テーブル１３の上面における四隅近傍に設置されたＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂ，Ｙ方向に並んだ一対のＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂの間にあって、当該両Ｘ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂによってＸ−Ｚ方向に移動可能に掛け渡された回転軸１２３ａ，１２３ｂ，及び、当該回転軸１２３ａ，１２３ｂによりＸ−Ｚ平面内で回転自在に軸支されるとともに、後述の基板固定シート１２１ａ，１２１ｂを交換自在に保持（クランプ）したブラケット１２２ａ，１２２ｂから、構成されている。

上述したＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂの動力源は、エアーシリンダであっても、回転式のモータでもリニアモータであっても良い。

また、回転軸１２３ａ，１２３ｂは、基板固定シート１２１ａ，１２１ｂが水平となる回転位置よりも前下がりとならないように回転規制がなされている。

基板固定シート１２１ａ，１２１ｂは、上記Ｘ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂによって、最も露光テーブル１３の中央寄りに移動され、且つ、その下面が露光テーブル１３の上面と面一とされた状態（図２０参照）において、その先端縁が露光テーブル１３上の基板ＳＷにおける前後縁近傍（描画のなされない幅２ｍｍ程度のマージン部分）と重なるサ
イズの矩形形状を有している。また、基板固定シート１２１ａ，１２１ｂは、マイラーシートであるとともに０．１乃至１．０ｍｍの範囲の厚さを有するので、当該状態においては、基板固定シート固着用吸引孔１４Ｐによって吸着された状態を維持しつつ、基板ＳＷの厚さに則して若干弾性変形し、その弾発力に拠り、基板ＳＷにおける上記マージン部分を、面状に、露光テーブル１３に押しつける。また、上述したように、マージン部分における識別番号やアライメントマークの撮影や感光材の露光が可能となる。なお、各基板固定シート１２１ａ，１２１ｂの先端縁の形状は、基板ＳＷの外縁の形状に沿ったものであれば、必ずしも直線状でなくても良い。また、先端縁以外の部分の形状については、基板固定シート固着用吸引孔１４Pによって吸着可能な広さを有する限り、矩形状に限定されるものではない。

＜制御系の回路構成＞
図３は、上述した制御手段６０の詳細構成，並びに、上述した真空ポンプ７１，開放弁７０，基板固定手段１００，１２０，光源部２１，空間光変調素子２３ｃ，露光テーブル１３の位置検出部６９，Ｘ方向駆動機構１３ａ，Ｙ方向駆動機構１３ｂ，及び観察手段４０の接続関係を示すブロック図である。

図３に示すように、制御手段６０は、上述した真空ポンプ７１及び開放弁７０に駆動信号ないし駆動電力を供給する真空吸着制御部６７，各基板固定手段１００，１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１０９ａ，１０９ｂ，シリンダ１０７ａ，１０７ｂ，シリンダ１０５ａ，１０５ｂ，Ｘ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂに駆動信号ないし駆動電力を供給する固定手段制御部６６，光源部２１を構成するＵＶランプ２１ｂ及び描画光学系２１内に設けられたシャッタ（露光光を遮断するシャッタ）２１ｈに駆動電力を供給する光源制御部６４，空間光変調素子２３ｃに駆動信号を供給するＤＭＤ制御部６３，位置検出部６９からのフィードバック信号が入力されるとともにＸ方向駆動機構１３ａ及びＹ方向駆動機構１３ｂに駆動信号ないし駆動電力を供給するテーブル制御部６２，観察手段４０からの画像信号が入力されるアライメントマーク観察制御部６８，及び、これらの回路ブロック６７，６６，６４，６３，６２，６８を制御するシステムコントロール回路６１から、構成されている。なお、上述した真空吸着制御部６７，真空ポンプ７１及び開放弁７０が、各吸引孔１４に対する吸引及び外気導入を選択的に行う吸引手段に、相当する。

なお、テーブル制御部６２は、システムコントロール回路６１から露光テーブル１３の駆動を開始すべき旨の指示を受けると、位置検出部６９から入力されるフィードバック信号に基づいて露光テーブル１３の現在位置を認識しつつ、所定のシークエンスに従い、Ｘ方向駆動制御機構１３ａ及びＹ方向駆動制御機構１３ｂに駆動信号又は駆動電力を適宜供給することにより、露光テーブル１３をＸ方向に往復させつつ、一往復毎に当該露光テーブル１３をＹ方向に若干量づつシフトさせる。

アライメントマーク観察制御部６８は、一対の観察手段４０によって入力された画像データ内においてアライメントマークを夫々検出し、瞬間毎の各アライメントマークの位置を特定し、システムコントロール回路６１に通知する。

＜システムコントロール回路６１による制御内容及び各基板固定手段の動作＞
図４は、システムコントロール回路６１による各回路ブロック６７，６６，６４，６３，６２，６８に対する制御の内容を示すフローチャートである。図５乃至図１４の基板固定手段１００（１００ａ，１００ｂ）の動作説明図、および図１５乃至図２１の基板固定手段１２０（１２０ａ，１２０ｂ）の動作説明図を併用して説明する。

当該制御は、図示せぬホストコンピュータから入力される、各基板ＳＷに対する描画の指示（基板ＳＷのサイズの指定を含む）を受信する毎に、実行される。なお、当該処理の
スタート時点では、各基板固定手段１００（図５、図１５）を構成するシリンダ１０７ａ，１０７ｂ（図５）がロッド１０８ａ，１０８ｂ（図５）を最大量突出させ、シリンダ１０５ａ，１０５ｂ（図５）がロッド１０４ａ，１０４ｂ（図５）を最大量繰り込んでおり、各基板固定手段１２０（図１５）を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂ（図１５）は、回転軸１２３ａ，１２３ｂ（図１５）を最も外側且つ下方へ移動させている。従って、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ（図５），１２１ａ，１２１ｂ（図１５）は、図５及び図１５に示すように、最も外側に退避した位置にある。なお、システムコントロール回路６１は、予め、光源制御部６４を制御することによってＵＶランプ２１ｂを点灯させているが、シャッタ２１ｈが露光光を遮光している。

そして、スタート後最初のＳ０１では、システムコントロール回路６１は、図示せぬハンドラ１９（図５）が、基板ＳＷを露光テーブル１３上に載置してから、露光テーブル１３上から退避した旨を通知するハンドラ動作完了信号を待つ。そして、ハンドラ動作完了信号を受信すると、処理をＳ０１からＳ０２へ進める。

Ｓ０２では、システムコントロール回路６１は、真空吸着制御部６７に対して、開放弁７０を閉鎖させるとともに、真空ポンプ７１を動作させることにより、図６及び図１６に示すように、管路Ｂを通じて、露光テーブル１３の各基板吸着用吸引孔１４Ｃのうち指定された基板サイズに相当するグループからの吸引を行わしめる。その結果、基板ＳＷが露光テーブル１３上に吸着される。

次のＳ０３では、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂが基板サイズに応じた位置へ移動する様に各基板固定手段１００を構成するＸ−Ｚテーブル１０９ａ，１０９ｂを動作させるとともに、図７に示すように、ローラ１１２ａ，１１２ｂに支えられることよって前上がりの姿勢を保った各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂが、その先端縁近傍が基板ＳＷのマージン領域を覆う位置まで移動する様に、ロッド１０８ａ，１０８ｂをシリンダ１０７ａ，１０７ｂ内に適宜繰り込ませる。同時に、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、図１７に示すように、各回転軸１２３ａ，１２３ｂが最も上方，且つ、各基板固定シート１２１ａ，１２１ｂの先端縁近傍が基板ＳＷのマージン領域を覆う位置へ移動する様に、各基板固定手段１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂを動作させる。

次のＳ０４では、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、図８に示すように、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂの先端縁近傍のみが基板ＳＷのマージン領域のみに接触する位置まで各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂを上昇させる様、各基板固定手段１００を構成するシリンダ１０５ａ，１０５ｂからロッド１０４ａ，１０４ｂを突出させる。同様に、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、図１８に示すように、各基板固定シート１２１ａ，１２１ｂの先端縁近傍が基板ＳＷのマージン領域のみに接触する位置まで各基板固定シート１２１ａ，１２１ｂを降下させる様、各基板固定手段１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂを動作させる。

次のＳ０５では、システムコントロール回路６１は、真空吸着制御部６７を制御することにより、図９及び図１９に示すように、管路Ａ，Ｃを通じて、露光テーブル１３の各基板固定シート吸着用吸引孔列１４Ｐからの吸引を行わしめる。

次のＳ０６では、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、図９及び図２０に示すように、基板ＳＷの厚さ分だけ各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂの位置を降下させる様、各基板固定手段１００を構成
するシリンダ１０５ａ，１０５ｂにロッド１０４ａ，１０４ｂを繰り込ませるとともに、各基板固定手段１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂを動作させる。その結果、図９及び図２１に示すように、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂが、その弾性に抗して撓みつつ、各基板固定シート吸着用吸引孔１４Ｐに吸着される。

次のＳ０７では、システムコントロール回路６１は、テーブル制御部６２に指示することにより、露光テーブル１３の移動を開始させる。

次のＳ０８では、システムコントロール回路６１は、シャッタ２１ｈを開くように光源制御部６４を制御するとともに、アライメントマーク観察制御部６８から入力される各アライメントマークの位置に応じて、図示せぬホストコンピュータから受信したパターンデータに基づくパターンを基板ＳＷ上の所定位置に描画するための各変調投影光学系２３毎の変調データを生成し、露光テーブル１３の動作に同期して上記変調データに基づく各空間光変調素子２３ｃによる変調を行う様、ＤＭＤ制御部６３を制御する。これにより、露光テーブル１３の一往復毎に、露光テーブル１３上に固定されたＳＷの表面に、Ｙ方向に８個のパターンが、描画される。

次のＳ０９では、システムコントロール回路６１は、基板ＳＷ上に、予定されていた全てのパターンの描画が完了したかどうかをチェックする。そして、全てのパターンの描画が完了していると判断すると、処理をＳ０９からＳ１０へ進める。

Ｓ１０では、システムコントロール回路６１は、光源制御部６４を制御することにより、シャッタ２１ｈによりＵＶランプ２１ａからの露光光を遮断させる。

次のＳ１１では、システムコントロール回路６１は、テーブル制御部６２を制御することにより、露光テーブル１３を初期位置に停止させる。

次のＳ１２では、システムコントロール回路６１は、真空吸着制御部６７を制御することにより、基板固定シート吸着用吸引孔１４Ｐに連通する管路Ａ，Ｃに設けられた開放弁７０のみを開放させ、図１１に示すように、当該開放弁７０から当該管路Ａ，Ｃ内に外気を導入する。同時に、固定手段制御部６６を制御することにより、基板ＳＷの厚さ分だけ各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂの位置を上昇させる様、各基板固定手段１００を構成するシリンダ１０５ａ，１０５ｂからロッド１０４ａ，１０４ｂを突出させるとともに、各基板固定手段１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂを動作させる。その結果、図１２に示すように、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂが、その弾性により平坦な状態に復元し、各各基板固定シート吸着用吸引孔列１４Ｐから離間する。

次のＳ１３では、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、図１３に示すように、各基板固定手段１００を構成するシリンダ１０７ａ，１０７ｂからロッド１０８ａ，１０８ｂを最大量突出させるとともに、各回転軸１２３ａ，１２３ｂが最も外方へ移動するように、各基板固定手段１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂを動作させる。続いて、システムコントロール回路６１は、固定手段制御部６６を制御することにより、図１４に示すように、各基板固定手段１００を構成するシリンダ１０５ａ，１０５ｂ内にロッド１０４ａ，１０４ｂを最大量繰り込ませるとともに、図１５で各回転軸１２３ａ，１２３ｂが原点方向へ移動するように、各基板固定手段１２０を構成するＸ−Ｚテーブル１２４ａ，１２４ｂを動作させる。以上により、各基板固定手段１００，１２０による基板ＳＷの固定が、解除される。

次のＳ１４では、システムコントロール回路６１は、真空吸着制御部６７を制御することにより、真空ポンプ７１を停止させるとともに、基板吸着用吸引孔１４Ｃに連通する管路Ｂに連通する開放弁７０を開放することにより、当該開放弁７０から当該管路Ｂ内に外気を導入する。その結果、各基板吸着用吸引孔１４Ｃによる基板ＳＷの吸着は解除され、基板ＳＷを露光テーブル１３上から取り上げることが可能となる。

次のＳ１５では、システムコントロール回路６１は、ハンドラ１９が基板ＳＷを露光テーブル１３から取り上げて次段の装置への移送を完了した旨の基板排出信号を待つ。そして、基板排出信号を受信すると、当該基板ＳＷに関する制御を終了する。
＜実施形態の利点＞
以上に説明した本例によると、特許文献４において用いられた固定治具の代わりに、４枚の基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂにより、基板ＳＷの各外縁近傍のマージン領域を夫々露光テーブル１３に押し付けることで、基板ＳＷの固定を行っている。従って、個々の基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂの表面積は、基板ＳＷ自体の表面積よりも十分に小さいので、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂの移動量は少なくて済む。よって、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂを自動的に移動させる機械である基板固定手段１００，１２０の機械規模は小さくて済み、そのタクト時間も短くて済む。よって、塵芥発生の可能性を低く抑えることが可能となる。

また、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂは、可視光及び紫外光に対して透光性を有するマイラーシートから構成されているので、当該基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂが基板ＳＷのアライメントマークを覆う場合であっても、観察手段４０は、当該アライメントマークを撮影することができる。また。当該基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂによって覆われたマージン領域に塗布された感光剤も露光されて変質するので、更に、塵芥発生の可能性を抑えることが可能となる。

また、マイラーシートは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の厚さであると、真空吸着程度の外力であっても、基板ＳＷを露光テーブル１３上に押し付けるに足りる弾発力を保持しつつ弾性変形することができるので、特許文献４の固定治具のような多層構造にする必要がない。

そして、各基板固定シート１０１ａ，１０１ｂ，１２１ａ，１２１ｂは、面状に、基板ＳＷの各外縁を押圧するので、基板ＳＷの周縁の変形を矯正して、平面に保つことができる。よって、当該基板ＳＷの表面上に、正確且つピントの合ったパターンを描画することができる。

＜参考例＞
図２２に示す参考例は、固定治具をマイラーシートによって構成することにより、上述したマイラーシート故の効果のみを得るための構成を、示すものである。

即ち、この例では、５１０mm ×４０５mmの基板SWを露光テーブル１３の所定の位置に載置する。次に、平面サイズが６５０ｍｍ×５５０ｍｍであって厚さが０．１ないし１．０ｍｍ程度である可撓性ある材料からなり中央領域に５００ｍｍ×３９５ｍｍの開口部４１ａを有するシート４１を、開口部４１ａが基板ＳＷの周縁から５ｍｍ程度内側に位置するように、基板ＳＷに重ねて載置する。すると、シート４１は、ほぼ露光テーブル１３の中央領域に配置される基板吸着用吸引孔１４Ｃと、開口部４１ａの周辺に配置される基板固定シート吸着用吸引孔１４Ｐを覆う。当該シートの材質は、例えば一般的な基板材料であるガラスエポキシ基板ＦＲ−４、またはテフロンシートでも良い。

次に、図示せぬ制御手段を起動し、露光テーブルの基板吸着用吸引孔１４Ｃから真空排気する。そこで、シート４１は、基板ＳＷをはさんで露光テーブル１３に吸着されるので、基板ＳＷは露光テーブル１３に固定される。しかも開口部４１ａはパターンを形成する領域まで占めているので、露光に支障が無い。すなわちパターンが形成される基板の領域は開口部４１ａに位置するため、シート４１による露光光の吸収はない。

露光が終了したら、真空排気を終了し、基板吸着用吸引孔１４Ｃ及び基板固定シート吸着用吸引孔１４Ｐから大気を注入することにより、シート４１をフリーにすることが出来、シート４１を取り除いた後に基板ＳＷを露光テーブル１３から取り外すことが出来る。

１０ 露光装置
１１ 筐体
１３ 露光テーブル
１４ 吸引孔
２０ 描画光学系
６１ システムコントロール回路
６６ 固定手段制御部
６７ 真空吸着制御部
７１ 真空ポンプ
１００，１２０ 基板固定手段
１０１，１２１ 基板固定シート
１０２ ブラケット
１０５ シリンダ
１０７ シリンダ
１１２ ローラ
１２２ ブラケット
１２３ 回転軸
１２４ Ｘ−Ｚテーブル

Claims (7)

1. その上面の中央に、基板を吸着するための多数の基板吸着用吸引孔が開けられた基板吸着領域が形成され、当該基板吸着領域の外側に、基板固定シート吸着用吸引孔が開けられている露光テーブルと、
   各基板吸着用吸引孔，及び、各基板固定シート吸着用吸引孔から、夫々、吸引及び外気導入を選択的に行う吸引手段と、
   前記露光テーブルにおける前記基板吸着領域に吸着されるべき基板の各外縁近傍に夫々設置され、対応する前記基板の外縁と平行な先端縁を有し可撓性を有する基板固定シートを、その先端縁近傍が前記基板の外縁近傍に重なる位置と前記基板上から退避した位置との間で移動させる複数の基板固定手段と
   を備えたことを特徴とする露光装置。
2. 前記基板固定シートは、可視光及び紫外光に対して透明であることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記基板固定シートは、マイラーシート製であることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
4. 前記基板が矩形であり、前記基板固定手段が、当該基板の４辺の外縁に夫々対応して、設置されていることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
5. 前記各基板固定手段は、前記基板固定シートを、水平となる回転位置よりも前下がりにならないように回転規制された回転軸を介して、片持ち支持することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
6. 前記基板固定シートの先端縁近傍が前記基板の外縁近傍に重なる位置は、前記基板固定シートの先端縁近傍が前記基板の表面に接し、且つ、前記基板固定シートの一部が前記露光テーブルの上面に接する位置であることを特徴とする請求項５記載の露光装置。
7. 前記露光テーブル上面に固定された基板に対して露光を行う露光手段と、
   前記露光テーブルの基板吸着領域上に基板が載置された状態で前記各基板吸着用吸引孔から吸引を行うように前記吸引手段を制御した後に、前記基板固定シートが前記退避した位置から前記基板の外縁近傍に重なる位置へ移動するように前記各基板固定手段を制御するとともに、前記各基板固定シート吸着用吸引孔から吸引を行うよう前記吸引手段を制御した後、前記基板に対する露光を行うように前記露光手段を制御し、その後、前記各基板固定シート吸着用吸引孔に外気を導入するよう前記吸引手段を制御し、前記基板固定シートが前記退避した位置へ移動するように前記各基板固定手段を制御した後に、前記各基板吸着用吸引孔に外気を導入するよう前記吸引手段を制御する制御手段とを、
   更に備えることを特徴とする請求項１記載の露光装置。

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