JP2011086764A - 基板支持部材、搬送装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】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。
【解決手段】基板を保持する基板保持装置９は、基板が載置される複数の保持部３１と、複数の保持部３１を区画する凹部３０と、凹部３０と載置部３１の背部空間とを連通させる複数の連通孔４０と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板支持部材、搬送装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関するものである。

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。

特開２００１−１００１６９号公報

ところで、上述の大型基板の搬送装置においては、基板支持部材に支持された基板を基板保持部へ受け渡した際に基板と基板保持部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、基板保持部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。

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支持部材、搬送装置、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。

本発明の第１の態様に従えば、基板を支持する基板支持部材であって、少なくとも１つの開口部を形成し、該少なくとも１つの開口部に対向する前記基板を支持するフレーム部を備え、前記フレーム部は、当該フレーム部が支持する前記基板と前記少なくとも１つの開口部とによって画定される第１の空間と該第１の空間とは異なる第２の空間とを前記基板の表面に沿った方向に連通させる連通路が設けられている基板支持部材が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、基板を支持する基板支持部材であって、少なくとも１つの開口部を形成し、該少なくとも１つの開口部に対向する前記基板を支持するフレーム部を備え、前記フレーム部は、前記少なくとも１つの開口部と当該フレーム部が支持する前記基板とによって画定される第１の空間の気体を該第１の空間とは異なる第２の空間へ前記基板の表面に沿った方向に通気させる通気路が設けられている基板支持部材が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、所定面に沿って基板を支持する基板支持部材であって、
前記所定面に沿って第１及び第２の開口部を形成し、前記第１及び第２の開口部を前記所定面に沿った方向に互いに連通させる連通路が設けられたフレーム部を備える基板支持部材が提供される。

本発明の第４の態様に従えば、基板を保持する基板保持部に前記基板を搬送する搬送装置において、前記基板を支持した本発明の基板支持部材を保持して前記基板保持部の上面に向けて降下させる降下駆動部を備える搬送装置が提供される。

本発明の第５の態様に従えば、露光光で基板を露光する露光装置であって、前記基板を保持する基板保持部を有し、該基板保持部に保持した前記基板を前記露光光の照射領域に移動させる基板保持装置と、前記基板保持装置に前記基板を搬送する本発明の搬送装置と、を備える露光装置が提供される。

本発明の第６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。

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。

露光装置の全体概略を示す断面平面図である。 搬送ロボットの外観斜視図である。 トレイの平面構造を示す図である。 トレイが収容されたプレートホルダの状態を示す図である。 搬送ロボットの動作を説明するための斜視図である。 基板をプレートホルダ上に載置する動作を説明するための図である。 連通路の断面構成を示す図である。 第２の実施形態に係る搬送装置の構成を示す図である。 第２の実施形態における基板載置動作を説明するための図である。 第３の実施形態に係る搬送装置の構成を示す図である。 第３の実施形態における基板載置動作を説明するための図である。 第４の実施形態に係る搬送装置の構成を示す図である。 第４の実施形態における基板載置動作を説明するための図である。 マイクロデバイスの製造工程の一例を説明するためのフローチャートである。

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、本発明に係る搬送装置を備え、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、本発明に係る基板支持部材、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。

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。

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（基板保持部）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。

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。

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。

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。

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（基板支持部材）Ｔを介して支持した基板Ｐを搬送する。

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。

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。

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（上昇駆動部、降下駆動部）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。

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。

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。

次に、トレイＴの構造について詳述する。図３は、トレイＴの平面構造を示す図である。トレイＴは、図３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３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３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。

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。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、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。

トレイＴは、支持部２０のうち基板Ｐに対向する端面（本実施形態では、上面２０ａと称す）に切欠部４０が形成されている。トレイＴの厚みは、例えば２２ｍｍであり、切欠部４０の深さは、例えば６〜７ｍｍである。

本実施形態では、開口部２１の周囲長Ｌに対して切欠部４０の長さＬ１の合計が占める割合が、周囲長Ｌに対して非切欠部の長さＬ２の合計が占める割合より多くなっている。これにより、各開口部２１は、基板Ｐの表面に沿った方向において隣接する他の第１の空間Ａ１あるいは第２の空間Ａ２と良好に連通した状態となっている。

この切欠部４０は、支持部２０が支持する基板Ｐと開口部２１とによって画定される第１の空間Ａ１と、この第１の空間Ａ１とは異なる第２の空間Ａ２とを基板Ｐの表面に沿った方向に連通させる連通路Ｒを構成するためのものである。ここで、第２の空間Ａ２とは、図３に示される支持部２０の基板表面に沿う方向における外側であって外部に開放された空間を意味する。すなわち、第２の空間Ａ２は、つば部１８の外側の領域に加え、支持部２０とつば部１８との間に形成され、一部が基板Ｐに平面的に覆われている開口部２１内の領域を含む。

連通路Ｒは、互いに交差する少なくとも２方向に沿うように支持部２０に形成されている。具体的に本実施形態では、複数の連通路Ｒが支持部２０の縦横に渡って形成されている。これにより、連通路Ｒは、支持部２０の中央の開口部２１によって画定される第１の空間Ａ１と第２の空間Ａ２とを通気させた状態としている。すなわち、連通路Ｒは、第１の空間Ａ１の空気を第２の空間Ａ２へ基板Ｐの表面に沿った方向に通気させる通気路として機能するものである。

したがって、連通路Ｒは、基板Ｐがプレートホルダ９に受け渡される場合において、第１の空間Ａ１の空気を第２の空間Ａ２に排気することで基板Ｐとプレートホルダ９との間に空気の層が形成されてしまうのを防止するようになっている。

なお、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。

一方、プレートホルダ９の上面には、図２に示されるように、トレイＴを保持する溝部（凹部）３０が形成されている。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が形成されることにより、基板Ｐの保持部（基板載置部）３１が島状に複数設けられている。保持部３１は、トレイＴの開口部２１に対応する大きさを有している。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４に示すように、トレイＴが溝部３０内に挿入されて沈み込むことで、開口部２１から保持部３１が突出された状態となり、トレイＴ上に載置されている基板Ｐのみが保持部３１に受け渡されるようになっている。

図３に示したように、トレイＴのうち支持部２０の下面側の四隅には円錐状の凹部４１が形成され、溝部３０内で各凹部４１に対応する位置には、凹部４１に係合する球状の突部４２が設けられている。支持部２０が溝部３０に挿入された際、支持部２０の凹部４１内にプレートホルダ９の突部４２が係合することで溝部３０に収容されたトレイＴにガタツキが生じるのが防止される。

また、保持部３１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、保持部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（図２参照）。各吸引孔Ｋは、不図示の真空ポンプに接続されている。

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５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６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り、図３に示されるＡ−Ａ線矢視による断面に対応するものである。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。また、図６においては、便宜上、トレイＴを支持する搬送ハンド１２等の図示を省略している。

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。

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。

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。

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。

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５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６（ａ）に示すように支持部２０とプレートホルダ９の溝部３０とを対向させる。このとき、プレートホルダ９の保持部３１は、平面的に視た状態で、トレイＴの開口部２１内に配置された状態となる。

なお、搬送ハンド１２は、基板Ｐの表面とプレートホルダ９の保持部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の被保持部分と保持部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。

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を保持部３１へと受け渡す。

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の保持部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。

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。

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にトレイＴが入り込む、すなわち第１の空間Ａ１を画定するトレイＴの開口部２１に保持部３１が入り込むにつれて、図６（ｂ）に示されるように基板Ｐとプレートホルダ９との間（第１の空間Ａ１）の空気１００が支持部２０の上面２０ａに形成された切欠部４０により構成される連通路Ｒを通って基板Ｐの表面方向に沿う外部（第２の空間Ａ２）に排気されるようになる。

また、支持部２０が溝部３０内に入り込むことで、当該溝部３０から第１の空間Ａ１に押し出された空気１００についても連通路Ｒを通って第２の空間Ａ２へと排気される。そして、最終的にトレイＴが溝部３０内に収容されることで、図６（ｃ）に示されるように、基板Ｐは空気溜りを生じさせることなく保持部３１に載置される。また、溝部３０の底部に設けられた突部４２がトレイＴの支持部２０の下面側の四隅に設けられた凹部４１内に係合することにより、トレイＴはガタツキを生じることなく溝部３０に収容されたものとなる。

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、トレイＴの連通路Ｒ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。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る。

また、本実施形態では、図３に示したようにトレイＴの支持部２０と交差するように連通路Ｒが複数形成されるので、通常、空気溜りが出来易い基板中央部からも空気を効率的に排気することができる。

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。

ところで、本実施形態においては、連通路Ｒの断面積を第２の空間Ａ２に向かって漸次拡大されるようにすることも可能である。具体的には、図７に示すように連通路Ｒを構成する切欠部４０がつば部１８側に向かって漸次拡大するテーパー形状を有している。

この構造によれば、連通路Ｒを介して第１の空間Ａ１内から第２の空間Ａ２へと排気される空気の流速を高めることができ、連通路Ｒにおける排気効率を向上させることができる。したがって、プレートホルダ９に対する基板Ｐの受け渡しをより円滑に行うことができる。

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。

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。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。

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。

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。

図８及び図９は、本発明の第２の実施形態に係る搬送装置の構成を示す図である。図８は本実施形態におけるトレイＴを下面２０ｂ側から視た際の平面図であり、図９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。なお、図９においては、便宜上、トレイＴを支持する搬送ハンド１２の図示を省略している。また、本実施形態においては、上記実施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の実施形態と第１の実施形態とは、連通路Ｒを構成する切欠部１４０がトレイＴに形成される位置が異なっている。

本実施形態においては、図８に示すように、トレイＴの支持部２０のうち基板Ｐに対向する端面と反対の下面２０ｂに切欠部１４０が形成されている。トレイＴの厚み及び切欠部１４０の深さは、第１の実施形態の切欠部４０と同様である。この切欠部１４０は、支持部２０が支持する基板Ｐと開口部２１とによって画定される第１の空間Ａ１と、この第１の空間Ａ１とは異なる第２の空間Ａ２とを基板Ｐの表面に沿った方向に連通させる連通路Ｒを構成するためのものである。本実施形態においても、複数の連通路Ｒが支持部２０の縦横に渡って形成されており、これによって連通路Ｒは支持部２０の中央の開口部２１によって画定される第１の空間Ａ１と第２の空間Ａ２とを通気させた状態としている。

以下、本実施形態において、基板Ｐをプレートホルダ９に受け渡す動作について説明する。搬送ハンド１２は、第１の実施形態と同様、トレイＴを介して基板Ｐを支持しつつ、基板Ｐをプレートホルダ９の上方まで搬送する。

具体的に搬送ロボット４は、基板Ｐの表面とプレートホルダ９の保持部３１の表面とが平行になるように搬送ハンド１２によってトレイＴを支持し、基板Ｐをプレートホルダ９の上方に搬送し、図９（ａ）に示すように支持部２０とプレートホルダ９の溝部３０とを対向させる。そして、搬送ハンド１２の下降動作に伴ってプレートホルダ９の溝部３０内にトレイＴが配置される。

このとき、図９（ｂ）に示されるように、第１の空間Ａ１を画定するトレイＴの開口部２１に保持部３１が入り込むにつれて基板Ｐとプレートホルダ９との間（第１の空間Ａ１）の空気１００が支持部２０の下面２０ｂに形成された切欠部４０により構成される連通路Ｒを通って基板Ｐの表面方向に沿う外部（第２の空間Ａ２）に排気されるようになる。

そして、最終的にトレイＴは溝部３０内に収容され、図９（ｃ）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が保持部３１に載置される。このとき、溝部３０の底部に設けられた突部４２がトレイＴの支持部２０の下面側の四隅に設けられた凹部４１内に係合することにより、トレイＴはガタツキを生じることなく溝部３０に収容されたものとなる。

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、第１の実施形態と同様、トレイＴの連通路Ｒを介して排気される。このように本実施形態によれば、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。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る。

図１０及び図１１は、本発明の第３の実施形態に係る搬送装置の構成を示す図である。図１０は本実施形態におけるトレイＴの斜視構成を示す図であり、図１１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。なお、図１０においては、便宜上、トレイＴを支持する搬送ハンド１２の図示を省略している。また、本実施形態においては、上記実施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３の実施形態と上記実施形態とは、連通路ＲがトレイＴのフレーム構造を基板Ｐの表面に沿った方向に貫通する貫通孔によって構成される点が異なっている。

本実施形態におけるトレイＴは、図１０に示すように、支持部２０を基板Ｐの表面に沿った方向に貫通する貫通孔１５０が形成されている。この貫通孔１５０は、上述した第１の空間Ａ１と、第２の空間Ａ２とを連通させる連通路Ｒを構成するためのものである。本実施形態においても、複数の連通路Ｒが支持部２０の縦横に渡って形成されており、これによって連通路Ｒは支持部２０の中央の開口部２１によって画定される第１の空間Ａ１と第２の空間Ａ２とを通気させた状態としている。なお、トレイＴに形成される連通路Ｒは、全てが貫通孔１５０により構成される必要は無く、第１の実施形態に係る切欠部４０或いは第２の実施形態に係る切欠部１４０によってその一部が構成されていてもよい。

以下、本実施形態において、基板Ｐをプレートホルダ９に受け渡す動作について説明する。搬送ハンド１２は、第１及び第２の実施形態と同様、トレイＴを介して基板Ｐを支持しつつ、基板Ｐをプレートホルダ９の上方まで搬送する。

具体的に搬送ロボット４は、基板Ｐの表面とプレートホルダ９の保持部３１の表面とが平行になるように搬送ハンド１２によってトレイＴを支持し、基板Ｐをプレートホルダ９の上方に搬送し、図１１（ａ）に示すように支持部２０とプレートホルダ９の溝部３０とを対向させる。そして、搬送ハンド１２の下降動作に伴ってプレートホルダ９の溝部３０内にトレイＴが配置される。

このとき、図１１（ｂ）に示されるように、第１の空間Ａ１を画定するトレイＴの開口部２１に保持部３１が入り込むにつれて基板Ｐとプレートホルダ９との間（第１の空間Ａ１）の空気１００が支持部２０に形成された貫通孔１５０により構成される連通路Ｒを通って基板Ｐの表面方向に沿って外部（第２の空間Ａ２）へと排気されるようになる。

そして、最終的にトレイＴは溝部３０内に収容されることで、図１１（ｃ）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が保持部３１に載置される。このとき、溝部３０の底部に設けられた突部４２がトレイＴの支持部２０の下面側の四隅に設けられた凹部４１内に係合することにより、トレイＴはガタツキを生じることなく溝部３０に収容されたものとなる。

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、第１及び第２の実施形態と同様、トレイＴの連通路Ｒを介して排気される。このように本実施形態によれば、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。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る。

図１２及び図１３は、本発明の第４の実施形態に係る搬送装置の構成を示す図である。図１２は本実施形態におけるトレイＴの平面構成を示す図であり、図１３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。なお、図１２においては、便宜上、トレイＴを支持する搬送ハンド１２の図示を省略している。また、本実施形態においては、上記実施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４の実施形態と上述の実施形態とは、トレイＴのフレーム構造を基板Ｐの表面に沿った方向に分割した不連続部により連通路Ｒの一部が構成される点が異なっている。

本実施形態におけるトレイＴは、図１２に示すように、支持部２０を基板Ｐの表面に沿った方向に分割する不連続部１６０が形成されている。この不連続部１６０は、開口部２１を区画する支持部２０の一部を分断するものであり、上述した第１の空間Ａ１と、第２の空間Ａ２とを連通させる連通路Ｒの一部を構成するものである。本実施形態においては、連通路Ｒの端部が不連続部１６０により構成され、他の部分は第１の実施形態に係る切欠部４０よって構成されている。なお、不連続部１６０、第２の実施形態に係る切欠部１４０、或いは第３の実施形態に係る貫通孔１５０を組み合わせることで連通路Ｒを構成することもできる。

以下、本実施形態において、基板Ｐをプレートホルダ９に受け渡す動作について説明する。搬送ハンド１２は、第１乃至第３の実施形態と同様、トレイＴを介して基板Ｐを支持しつつ、基板Ｐをプレートホルダ９の上方まで搬送する。

搬送ロボット４は、基板Ｐの表面とプレートホルダ９の保持部３１の表面とが平行になるように搬送ハンド１２によってトレイＴを支持し、基板Ｐをプレートホルダ９の上方に搬送し、図１３（ａ）に示すように支持部２０とプレートホルダ９の溝部３０とを対向させる。そして、搬送ハンド１２の下降動作に伴ってプレートホルダ９の溝部３０内にトレイＴが配置される。

このとき、図１３（ｂ）に示されるように、第１の空間Ａ１を画定するトレイＴの開口部２１に保持部３１が入り込むにつれて基板Ｐとプレートホルダ９との間（第１の空間Ａ１）の空気１００が連通路Ｒを通って基板Ｐの表面方向に沿って外部に排気される。

そして、最終的にトレイＴは溝部３０内に収容され、図１３（ｃ）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が保持部３１に載置される。このとき、溝部３０の底部に設けられた突部４２がトレイＴの支持部２０の下面側の四隅に設けられた凹部４１内に係合することにより、トレイＴはガタツキを生じることなく溝部３０に収容されたものとなる。

本実施形態では、連通路Ｒの両端部が不連続部１６０となっているので、連通路Ｒを介して排気された第１の空間Ａ１の空気を第２の空間Ａ２に良好に排出することができる。したがって、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る。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図１４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。

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。

Ｐ…基板、Ｔ…トレイ（基板支持部材）、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

Claims (24)

1. 基板を支持する基板支持部材であって、
   少なくとも１つの開口部を形成し、該少なくとも１つの開口部に対向する前記基板を支持するフレーム部を備え、
   前記フレーム部は、当該フレーム部が支持する前記基板と前記少なくとも１つの開口部とによって画定される第１の空間と該第１の空間とは異なる第２の空間とを前記基板の表面に沿った方向に連通させる連通路が設けられている基板支持部材。
2. 前記フレーム部は、格子状に形成されている請求項１記載の基板支持部材。
3. 前記連通路は、互いに交差する少なくとも２方向に沿って設けられている請求項１又は２記載の基板支持部材。
4. 前記連通路は、前記フレーム部のうち前記基板に対向する端面に形成された切欠部を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板支持部材。
5. 前記連通路は、前記フレーム部のうち前記基板に対向する端面と反対の下面に形成された切欠部を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板支持部材。
6. 前記開口部の周囲長に対して前記切欠部が占める割合は、該周囲長に対して非切欠部が占める割合より多い請求項４又は５に記載の基板支持部材。
7. 前記連通路は、前記フレーム部を前記表面に沿った方向に貫通する貫通孔を含む請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板支持部材。
8. 前記連通路の断面積は、前記第２の空間に向かって漸次拡大している請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板支持部材。
9. 前記連通路は、前記第２の空間に向かって漸次拡大するテーパー形状を有する請求項８に記載の基板支持部材。
10. 前記連通路は、前記フレーム部が前記表面に沿った方向に分割された不連続部を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板支持部材。
11. 基板を支持する基板支持部材であって、
    少なくとも１つの開口部を形成し、該少なくとも１つの開口部に対向する前記基板を支持するフレーム部を備え、
    前記フレーム部は、前記少なくとも１つの開口部と当該フレーム部が支持する前記基板とによって画定される第１の空間の気体を該第１の空間とは異なる第２の空間へ前記基板の表面に沿った方向に通気させる通気路が設けられている基板支持部材。
12. 所定面に沿って基板を支持する基板支持部材であって、
    前記所定面に沿って第１及び第２の開口部を形成し、前記第１及び第２の開口部を前記所定面に沿った方向に互いに連通させる連通路が設けられたフレーム部を備える基板支持部材。
13. 前記連通路は、互いに交差する少なくとも２方向に沿って設けられている請求項１２記載の基板支持部材。
14. 前記連通路は、前記フレーム部のうち前記所定面に沿った端面に形成された切欠部を含む請求項１２又は１３に記載の基板支持部材。
15. 前記第１及び第２の開口部の周囲長に対して前記切欠部が占める割合は、該周囲長に対して非切欠部が占める割合より多い請求項１４記載の基板支持部材。
16. 前記連通路は、前記フレーム部を前記所定面に沿った方向に貫通する貫通孔を含む請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の基板支持部材。
17. 前記連通路は、前記フレーム部が前記表面に沿った方向に分割された不連続部を含む請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の基板支持部材。
18. 当該基板支持部材は、前記基板とともに基板保持部に搬送されて、該基板保持部の上面のうち前記基板が載置される基板載置部と異なる部分に配置される請求項１〜１７のいずれか一項に記載の基板支持部材。
19. 前記フレーム部は、前記基板保持部の上面のうち、前記開口部に対応する前記基板載置部を区画する凹部に配置される請求項１８記載の基板支持部材。
20. 基板を保持する基板保持部に前記基板を搬送する搬送装置において、
    前記基板を支持した請求項１〜１７のいずれか一項に記載の基板支持部材を保持して前記基板保持部の上面に向けて降下させる降下駆動部を備える搬送装置。
21. 前記降下駆動部は、前記基板保持部の上面のうち前記基板が載置される基板載置部に前記基板支持部材から前記基板を受け渡し、前記基板保持部の上面のうち前記基板載置部と異なる部分に前記基板支持部材を配置する請求項２０記載の搬送装置。
22. 前記基板保持部の上面のうち前記異なる部分に配置された前記基板支持部材を保持して上昇させ、前記基板載置部に載置された前記基板を前記基板支持部材によって支持する上昇駆動部を備える請求項２１記載の搬送装置。
23. 露光光で基板を露光する露光装置であって、
    前記基板を保持する基板保持部を有し、該基板保持部に保持した前記基板を前記露光光の照射領域に移動させる基板保持装置と、
    前記基板保持装置に前記基板を搬送する請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の搬送装置と、を備える露光装置。
24. 請求項２３に記載の露光装置を用いて、前記基板にパターンを露光することと、
    前記パターンが露光された前記基板を前記パターンに対応して加工することと、
    を含むデバイス製造方法。

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