JP2011113086A - 受け渡し機構、ステージ装置、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Ｐが載置される載置部９ａが設けられた基板ホルダ９との間で基板Ｐの受け渡しを行う受け渡し機構５０である。載置部９ａに対して上下動する複数の上下動部材５５と、少なくとも２つの上下動部材５５に架設され、基板Ｐを支持する少なくとも１つの支持部材５１と、を備えている。また、上下動部材５５「は、支持部材５１における基板Ｐとの接触部が載置部９ａに対して突没するように上下動する。
【選択図】図４

Description

本発明は、受け渡し機構、ステージ装置、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。

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受け渡し機構、ステージ装置、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、基板が載置される載置部が設けられた基板ホルダとの間で前記基板の受け渡しを行う受け渡し機構であって、前記載置部に対して上下動する複数の上下動部材と、少なくとも２つの前記上下動部材に架設され、前記基板を支持する少なくとも１つの支持部材と、を備え、前記上下動部材は、前記支持部材における前記基板との接触部が前記載置部に対して突没するように上下動する受け渡し機構が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、基板を保持するステージ装置であって、前記基板が載置される載置部が設けられた基板ホルダと、前記基板ホルダとの間で前記基板の受け渡しを行う本願発明の受け渡し機構と、を備えるステージ装置が提供される。

本発明の第３の態様に従えば、本願発明の受け渡し機構と、前記支持部材との間で前記基板の受け渡しを行うアーム機構と、を含む搬送装置が提供される。

本発明の第４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本願発明のステージ装置と、前記ステージ装置の前記基板ホルダに載置される前記基板に前記露光光を照射する照射装置と、を備える露光装置が提供される。

本発明の第５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。 プレートホルダの平面構成を示す図である。 プレートホルダにおける側面図である。 プレートホルダの要部構成を示す断面構成図である。 搬送ロボットの動作を説明するための斜視図である。 プレートホルダへの基板の受け渡し工程を説明するための図である。 図７に続く基板の受け渡し工程を説明するための図である。 図８に続く基板の受け渡し工程を説明するための図である。 第二実施形態に係る基板支持部の要部構成を示す拡大図である。 第二実施形態に係るプレートホルダの側面図である。 第二実施形態に係る基板の受け渡し工程を説明するための図である。 別の形態に係る保持部の構造を示す図である。 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、本発明に係る受け渡し機構、ステージ装置、搬送装置、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。

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。また、露光装置本体３は、プレートホルダ９に基板Ｐを受け渡すための受け渡し機構５０を含んでいる。受け渡し機構５０とプレートホルダ９とは、本発明のステージ装置を構成している。また、受け渡し機構５０と搬送ロボット４とは、本発明の搬送装置を構成している。

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。本実施形態では、搬送ロボット４は従来と異なり、トレイを用いることなく基板を直接支持する。

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フォーク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、搬送フォーク１２の下方に設けられ、この搬送フォーク１２と同様の機構を有し、且つ独立駆動可能な搬送フォーク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。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、搬送フォーク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。

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の平面構成を示す図であり、図４はプレートホルダ９における側断面図であり、図４（ａ）は基板の受け渡し前の状態を示す図であり、図４（ｂ）は基板の受け渡し後の状態を示す図である。図５はプレートホルダ９の要部構成を示す断面構成図である。

プレートホルダ９は、図３、４に示すように、その上面が基板Ｐを載置する基板保持部（載置部）９ａとなっている。本実施形態においては、プレートホルダ９の基板保持部９ａとの間で基板Ｐの受け渡しを行う受け渡し機構５０が設けられている。

この受け渡し機構５０は、基板Ｐを支持する複数の基板支持部材（支持部材）５１と、該基板支持部材５１を上下動する上下動作部５２（図５参照）と、基板Ｐの基板保持部９ａに対する位置を調整するアライメント部６０と、を備えている。

基板支持部材５１は、軸部（上下動部材）５５に対して図３中Ｘ方向（第１方向）に架設される第１線状部材（第１架設部）１９と、図３中Ｙ方向（第２方向）に架設される第２線状部材２０とを含んでおり、全体として略格子状に形成されている。これら第１線状部材１９及び第２線状部材（第２架設部）２０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。各基板支持部材５１は、複数（本実施形態では、例えば６つ）の軸部５５間に架設されている。

各基板支持部材５１を構成する各格子形状は、いずれもが基板Ｐよりも小さい略矩形状の複数の開口部２１を有している。なお、基板支持部材５１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枠状の単一フレームであってもよい。

本実施形態では、４つの基板支持部材５１が、第２線状部材２０の延在方向（図３に示されるＹ方向）に沿って隙間Ｓを空けた状態で配置されている。このような基板支持部材５１間の隙間Ｓは、後述するようにプレートホルダ９への基板Ｐの搬出入時に搬送フォーク１２が挿入される空間を構成するためのものである。

なお、基板支持部材５１（第１線状部材１９及び第２線状部材２０）の形成材料としては、基板支持部材５１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。

上下動作部５２は、図５に示すように軸部（上下動部材）５５と、該軸部５５を上下駆動する駆動装置５３とを有している。駆動装置５３は各軸部５５に対して設けられており、これにより各軸部５５は独立して上下動作を行う。

この構成に基づき、基板支持部材５１は、図４（ａ），（ｂ）に示すように上下動作部５２（軸部５５）の上下動に伴い、プレートホルダ９の基板保持部９ａに対し、上下動作を行うようになっている。

一方、プレートホルダ９には、基板支持部材５１を収容するための溝部３０が形成されている。この溝部３０は、基板支持部材５１のフレーム構造に対応して格子状に設けられている。プレートホルダ９の上面における溝部３０以外の領域（部分載置部）は、基板Ｐを保持する基板保持部９ａを構成している。

基板支持部材５１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（ｂ）に示すように、基板支持部材５１が溝部３０内に収容されることで基板支持部材５１上に載置された基板Ｐのみが基板保持部９ａに受け渡されて載置されるようになっている。

また、基板保持部９ａ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、基板保持部９ａの基板保持面（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口、或いは後述のアライメント時にエアー（気体）を噴射することで基板Ｐをこの面上に浮上させる気体噴射口として機能する開口部Ｋが形成されている。開口部Ｋには、不図示の真空ポンプ及び気体噴射用ポンプがそれぞれ接続されており、これらポンプの駆動を切り替えることで開口部Ｋを上述のように吸引口或いは噴射口として機能させることができる。

上記アライメント部６０は、アライメント時に基板Ｐの位置を検出する位置検出部６１と、アライメント時に基板Ｐを保持して移動する基板移動部６２と、位置検出部６１の検出結果に基づいて基板移動部６２の駆動を制御して基板Ｐの基板保持部９ａに対する位置を調整する制御部６３と、を有している。

図３に示したように、基板保持部９ａは基板Ｐよりも小さい。基板移動部６２は、プレートホルダ９の周辺部にそれぞれ配置されており、基板保持部９ａより張り出した基板Ｐの下面を保持するようになっている。また、位置検出部６１は、プレートホルダ９の４隅周辺にそれぞれ配置されており、これにより基板保持部９ａに対する基板Ｐの４隅の位置を検出可能となっている。ここで、位置検出部６１が配置される位置は、４隅に限定されず、２隅または３隅であってもよい。換言すると、位置検出部６１は、プレートホルダ９に載置される基板Ｐの少なくとも２辺の位置を合計３箇所以上で検出可能なように配置されればよい。なお、制御部６３は、アライメント部６０の他、露光装置本体３の各構成部材（例えば搬送ロボット４、移動機構３３、受け渡し機構５０等）の駆動を制御するものである。

上記位置検出部６１としては、例えばラインセンサーを用いることができる。また、本実施形態に係る基板移動部６２は、例えば真空吸着により基板Ｐを吸着保持する真空吸着パッドを有する。なお、基板移動部６２の構成はこれに限定されることは無く、例えば基板Ｐに接触するローラーを回転させ、その摩擦力によって基板Ｐを保持しつつ搬送する機構を採用することもできる。

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６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７は基板Ｐをプレートホルダ９上に載置する際に−Ｙ軸方向から視た際の断面構成図である。なお、図６においては搬送フォーク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７においては、便宜上、基板Ｐを支持する搬送フォーク１２の図示を簡略化している。

ここでは、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、搬送フォーク１２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、上方で一旦基板Ｐを支持し、基板Ｐを搬送フォーク１２に移載する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が回転して基板Ｐを所定の姿勢に位置させる。基板Ｐは、ホルダ１７において露光処理が実施される温度に調整される。

続いて、受け渡し装置の不図示の支持棒が上昇し、基板Ｐを上方に持ち上げる。
続いて、搬送ロボット４は、駆動装置１３によりアーム部１０及び搬送フォーク１２を駆動させることで温度調整済みの基板Ｐを保持する。搬送フォーク１２は基板Ｐの下面側を支持しつつ上昇することでホルダ１７の上面から基板Ｐを離間させる。

続いて、搬送ロボット４は、搬送フォーク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フォーク１２の向きを変える。その後、図６に示されるように搬送ロボット４は、搬送フォーク１２が保持している基板Ｐをプレートホルダ９の上方に搬送する。

なお、搬送フォーク１２は、基板Ｐの表面とプレートホルダ９の基板保持部９ａ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、搬送フォーク１２は、搬送フォーク１２による基板Ｐの被保持部分と基板保持部９ａとがほぼ平行となるように基板Ｐを搬送する。

基板Ｐをプレートホルダ９に搬送するに際し、受け渡し機構５０は、図４（ａ）に示したように基板支持部材５１を基板保持面５０ａから上昇させておく。基板Ｐを保持した搬送フォーク１２は、受け渡し機構５０上に位置した際、平面視した状態で基板支持部材５１の隙間Ｓに重なる。

続いて、搬送ロボット４は、図７（ａ）に示すように搬送フォーク１２を下方（Ｚ軸方向）に移動する。搬送フォーク１２は基板支持部材５１間の隙間Ｓを通過し、図７（ｂ）に示すように基板Ｐを基板支持部材５１に受け渡すことができる。基板Ｐの受け渡し後、搬送ロボット４は、搬送フォーク１２を基板Ｐに接触させないようにしてプレートホルダ９から退避させる。

続いて、図７（ｃ）に示すように軸部５５は基板支持部材５１を下降させて、基板支持部材５１をプレートホルダ９の上面に形成された溝部３０内に収容するとともに、基板Ｐを基板保持部９ａ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の基板保持部９ａが水平状態に設置されることに限定されず、表面を鉛直方向に傾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。

本実施形態においては、上下動作部５２が各軸部５５を個別に動作させ、各基板支持部材５１の高さを調整しつつ降下する。これにより、基板Ｐを所望の姿勢で基板保持部９ａに受け渡すことができる。具体的には、図８（ａ）に示すように、上下動作部５２は、基板Ｐの中央部に対応する基板支持部材５１を相対的に低くし、基板Ｐを撓ませた状態で基板保持部９ａへの受け渡しを行うことができる。この撓みとは、例えば、両端部（対向する２辺）が支持された基板Ｐが自重によって撓んだ状態に相当する。この場合、基板Ｐは、中央部から周辺部に向かって順次基板保持部９ａと接触するように基板保持部９ａに載置される。

基板Ｐは、このように撓んだ状態で中央部から両端部へと順に基板保持部９ａに受け渡されることで、基板Ｐと基板保持部９ａとの間に薄い空気層が介在することが防止される。これにより、空気溜りや空気層に起因して基板Ｐが膨らんだ状態となることが抑制され、基板Ｐに載置ずれや変形が生じることを防止できる。

或いは、上下動作部５２が軸部５５を独立して動作させることで、図８（ｂ）に示すように、基板Ｐの一端側に対応する基板支持部材５１を相対的に低くすることで基板Ｐを傾斜させた状態で基板保持部９ａ上に受け渡すこともできる。

このとき、基板Ｐは一端部側から他端部側へと順に基板保持部９ａに受け渡される。このとき、基板Ｐと基板保持部９ａとの間に存在する空気を他端部側に押し出すことができる。よって、基板Ｐと基板保持部９ａとの間に薄い空気層が介在することが防止される。

ところで、基板Ｐは、搬送フォーク１２により基板支持部材５１上に載置された時に、位置ズレが生じているおそれがある。この場合、基板Ｐは、基板保持部９ａに対して位置ズレが生じた状態で載置された状態となっている。これに対し、本実施形態では、基板保持部９ａ上に基板Ｐを受け渡した後、基板Ｐの基板保持部９ａに対する位置調整（アライメント）を行う。

まず、制御部６３はアライメント部６０を駆動する。具体的に位置検出部６１を駆動し、基板保持部９ａに対する基板Ｐの位置を検出する。また、制御部６３は不図示の気体噴射用ポンプを駆動し、基板保持部９ａに設けられた開口部Ｋからエアーを噴射する。これにより、図９（ａ）に示されるように基板保持部９ａ上に基板Ｐを浮上させることができる。

なお、受け渡し機構５０によって基板保持部９ａに載置された基板Ｐであっても僅かに膨らんで変形している場合もある。本実施形態によれば、このようにアライメント時に基板Ｐを基板保持部９ａに浮上させるので、基板Ｐの膨らみを完全に無くすことで基板Ｐを平面度が高い状態（歪みの無い状態）で保持することができる。

そして、図９（ｂ）に示すように基板保持部９ａ上に浮上する基板Ｐを基板移動部６２により真空吸着することで保持する。制御部６３は、上記位置検出部６１の検出結果に基づき、基板移動部６２を同図中ＸＹ平面内で移動することで基板Ｐの基板保持部９ａに対する位置を調整する。これにより、基板Ｐの基板保持部９ａに対するアライメント調整が完了する。

基板保持部９ａに対する基板Ｐのアライメント完了後、開口部Ｋからのエアー噴射を中止する。これにより、基板Ｐは平面度が高く歪みの無い浮上状態から基板保持部９ａへと載置されることとなる。そして、真空ポンプを駆動することで開口部Ｋによって基板Ｐを基板保持部９ａに吸着する。本実施形態によれば、基板Ｐと基板保持部９ａとの間に空気溜りや空気層が生じることが防止される。よって、基板Ｐが膨らんだ状態となることが抑制され、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。

プレートホルダ９に対する基板Ｐのアライメントが完了すると、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。

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フォーク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つの搬送フォーク（不図示）が搬出を行うようにしてもよい。

露光処理が終了すると、制御部６３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。続いて、制御部６３は軸部５５を駆動して基板支持部材５１を上昇させる。このとき、基板支持部材５１とともに基板保持部９ａ上に載置されている基板Ｐが上方へと持ち上げられる。

搬送ロボット４は搬送フォーク１２を駆動し、基板保持部９ａの上方に配置される基板支持部材５１間の隙間Ｓ及びＸ軸方向両側に搬送フォーク１２を−Ｙ方向側から挿入する。

そして、駆動装置１３が搬送フォーク１２を所定量上方に移動すると、搬送フォーク１２が基板Ｐの下面に当接し、さらに搬送フォーク１２を上方に移動させると、基板Ｐがプレートホルダ９の上方に持ち上げられることで、基板Ｐが受け渡し機構５０から離間する。

搬送ロボット４は、搬送フォーク１２に載置された基板Ｐを搬出ポートのホルダ１５へと受け渡す。ホルダ１５に対する基板Ｐの受け渡しは、ホルダ１５の近傍に設けられた不図示の基板受け取り装置、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、上方で一旦基板Ｐを支持し、基板Ｐを搬送フォーク１２から受け取る装置で行われるものとする。
以上のようにして、露光装置本体３からの基板Ｐの搬出動作が完了する。

本実施形態によれば、基板Ｐが載置ずれや変形を生じること無く基板保持部９ａに受け渡すことができるので、厚みの薄い基板Ｐに対しても良好に露光処理を行うことができる。また、基板搬出時において、従来のような昇降動作を行うピンによって基板を持ち上げる構成に比べ、基板Ｐを広い面積で支持できるので、トレイを用いた搬出動作と同様、基板Ｐに割れが生じることを防止できる。

（第二実施形態）
図１０及び図１１は、本発明の第二実施形態に係るプレートホルダ９の周辺構成を示す図である。図１０は本実施形態に係る基板支持部の要部構成を示す拡大図であり、図１１は本実施形態におけるプレートホルダ９の構成を示すものであり、図１１（ａ）は平面図、図１１（ｂ）は側面図を示すものである。また、図１２は本実施形態においてプレートホルダ９に基板Ｐを受け渡すプロセスを説明するための図である。なお、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。第二実施形態と第一実施形態とは、アライメント部の構成、及びアライメント方法が異なっている。

本実施形態においては、図１０に示すように基板支持部材５１の上面には、エアー（気体）を噴射することで基板Ｐを浮上させる噴射口として機能する開口部（気体噴射部）Ｋ１が形成されている。開口部Ｋ１には、気体噴射用ポンプがそれぞれ接続されている。

図１１に示すように、本実施形態に係るアライメント部１６０は、基板Ｐの基板保持部９ａに対する位置を規定する位置規定部１６１と、基板支持部材５１上にエアー浮上する基板Ｐを位置規定部１６１に押し当てる押し当て部１６２と、を有している。これら位置規定部１６１及び押し当て部１６２は、基板保持部９ａに対して昇降可能となっている。位置規定部１６１及び押し当て部１６２は、電気的に接続される制御部６３によって、その駆動が制御される。また、位置規定部１６１および押し当て部１６２は、基板Ｐの長辺方向及び短辺方向においてプレートホルダ９を挟むように互いが対向した状態に配置されている。

位置規定部１６１は、基板Ｐの側面に当接することで基板Ｐの位置を規定する当接部１６１ａと、該当接部１６１ａの上部に設けられた傾斜部１６１ｂとを有している。傾斜部１６１ｂは基部から先端に向かって鋭角をなす傾斜面を有している。
また、押し当て部１６２は、ベース部１６２ａと、該ベース部１６２ａにバネ等の付勢部材を介して取り付けられ、基板Ｐの側面に当接する当接部１６２ｂとを有している。

続いて、本実施形態におけるアライメント方法および基板Ｐを基板保持部９ａ上に載置する工程について説明する。なお、本実施形態においても、搬送フォーク１２に保持された基板Ｐを受け渡し機構５０の基板支持部材５１上に載置する工程には同様であることから、その説明については省略する。また、本説明では、図１２中Ｙ方向にずれた状態で基板支持部材５１に載置された基板Ｐをアライメントする工程について述べる。

制御部６３は、不図示の気体噴射用ポンプを駆動することで基板支持部材５１の開口部Ｋ１からエアーを噴射する。これにより、図１２（ａ）に示すように、基板Ｐは基板支持部材５１上に浮上した状態となる。基板Ｐは基板支持部材５１上に浮上することで平面度が高い状態（歪みの無い状態）に保たれる。制御部６３は、アライメント部１６０を駆動する。具体的に、基板Ｐを基板支持部材５１上に浮上させた状態で位置規定部１６１及び押し当て部１６２を所定位置まで上昇させる。

続いて、図１２（ｂ）に示すように基板支持部材５１を降下させる。これにより、基板支持部材５１および該基板支持部材５１上に浮上している基板Ｐが下方に移動する。基板支持部材５１の下降に伴って、基板Ｐは一端側（同図+Ｙ方向側）が位置規定部１６１の傾斜部１６１ｂに接触し、他端側（同図-Ｙ方向側）が押し当て部１６２の当接部１６２ｂに接触する。

ここで、基板Ｐは基板支持部材５１上に浮上しているので、基板Ｐは基板支持部材５１の面方向に沿って自由に移動可能となっている。また、基板Ｐは、一端側が位置規定部１６１の傾斜部１６１ｂに沿って下方に移動し、やがて傾斜部１６１ｂと連続する当接部１６１ａに当接した状態となる。すなわち、傾斜部１６１ｂは基板Ｐを当接部１６１ａ側へと導くガイドとして機能する。

このとき、基板Ｐの他端側は押し当て部１６２の当接部１６２ｂによって付勢されるため、図１２（ｃ）に示すように、基板Ｐは押し当て部１６２（当接部１６２ｂ）により位置規定部１６１に押し付けられる。よって、基板ＰはＹ方向において基板保持部９ａに対して所定位置にアライメントされた状態となる。また、同様に、押し当て部１６２及び位置規定部１６１により基板Ｐの基板保持部９ａに対するＸ方向の位置をアライメント調整する。
このようにして、基板Ｐの基板保持部９ａに対するアライメント調整が完了する。

基板Ｐのアライメント調整終了後、開口部Ｋ１からのエアー噴射を中止する。これにより、基板Ｐは平面度が高く歪みの無い浮上状態から自重によってゆっくりと基板支持部材５１上に載置される。そして、制御部６３は、図１２（ｄ）に示すようにアライメント部１６０を下方に移動し、基板Ｐから離間させる。

続いて、上下動作部５２が軸部５５を独立して動作させ、各基板支持部材５１の高さを調整しつつ降下することで基板Ｐを所定の姿勢で基板保持部９ａに受け渡す（図８参照）。そして、真空ポンプを駆動することで開口部Ｋによって基板Ｐを基板保持部９ａに吸着する。本実施形態によれば、基板Ｐと基板保持部９ａとの間に空気溜りや空気層が生じることが防止されるので、基板Ｐが膨らんだ状態となることが抑制され、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。また、アライメント部１６０によって基板保持部９ａに対する基板Ｐの位置がアライメントされているため、基板Ｐを基板保持部９ａ上の所定位置に精度よく受け渡すことができる。

プレートホルダ９に対する基板Ｐのアライメントが完了すると、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。

なお、アライメント部は上記形態に限定されない。例えば、図１３に示すように、アライメント部２６０として、基板支持部材５１の上面に格納或いは突出可能な複数の球状コロ１７０を備えた構成を採用することもできる。なお、図１３（ａ）は球状コロ１７０が格納された状態を示し、図１３（ｂ）は突出した状態を示している。

このアライメント部２６０は、基板Ｐの位置を検出するための上記位置検出部６１と、位置検出部６１の検出結果に基づいて複数の球状コロ１７０の回転方向を制御するための上記制御部６３との組み合わせにより構成される。

このアライメント部２６０によれば、位置検出部６１の検出結果に基づき、複数の球状コロ１７０により基板ＰをＸＹ平面内において自由に移動することができるので、基板Ｐの基板保持部９ａに対するアライメント調整を良好に行うことができる。なお、ここで説明した複数の球状コロ１７０は、上記のアライメント部１６０において基板Ｐをエアー浮上させる機構の代替機構として用いることもできる。

また、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、上記基板支持部材を備えた受け渡し機構を搬出入部５に採用することもできる。

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、Ｋ…開口部、Ｋ１…開口部、１…露光装置、４…搬送ロボット、１２…搬送ハンド、９…プレートホルダ、９ａ…基板保持部、１９…第１線状部材、２０…第２線状部材、５０…受け渡し機構、５１…基板支持部材、５５…軸部、６０…アライメント部、６１…位置検出部、６２…基板移動部、６３…制御部、１６０…アライメント部、１６１…位置規定部、１６２…押し当て部、１７０…球状コロ

Claims (18)

1. 基板が載置される載置部が設けられた基板ホルダとの間で前記基板の受け渡しを行う受け渡し機構であって、
   前記載置部に対して上下動する複数の上下動部材と、
   少なくとも２つの前記上下動部材に架設され、前記基板を支持する少なくとも１つの支持部材と、を備え、
   前記上下動部材は、前記支持部材における前記基板との接触部が前記載置部に対して突没するように上下動する受け渡し機構。
2. 前記支持部材は、少なくとも２つの前記上下動部材に対して第１方向に架設された複数の第１架設部及び第２方向に架設された複数の第２架設部を含み、格子形状に形成されている請求項１に記載の受け渡し機構。
3. 複数の前記支持部材は、前記第１方向に沿って前記格子形状の長手方向が配置され、前記第２方向に沿って相互に間隔をおいて配置されている請求項２に記載の受け渡し機構。
4. 前記上下動部材は、前記基板ホルダから突出するように設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の受け渡し機構。
5. 前記支持部材は、前記基板ホルダのうち前記載置部と異なる場所に収納される請求項１〜４のいずれか一項に記載の受け渡し機構。
6. 前記載置部は、前記基板ホルダに形成された溝状の凹部によって区画された複数の部分載置部を含み、
   前記支持部材は、前記凹部に収納される請求項５に記載の受け渡し機構。
7. 前記上下動部材は、前記凹部から突出するように設けられている請求項６に記載の受け渡し機構。
8. 複数の前記上下動部材は、前記接触部を前記載置部に対して傾斜させた状態で上下動する請求項１〜７のいずれか一項に記載の受け渡し機構。
9. 前記載置部に対して前記基板を相対移動させて前記基板のアライメントを行うアライメント部を備える請求項１〜８のいずれか一項に記載の受け渡し機構。
10. 前記アライメント部は、前記基板支持部材に設けられた気体噴射口から気体を噴射することで前記基板を当該支持部材上に浮上させる気体噴射部と、前記基板の位置を検出する検出部と、前記支持部材上に浮上する前記基板を移動させる基板移動部と、前記検出部の検出結果に基づき、前記基板移動部の駆動を制御する制御部と、を含む請求項９に記載の受け渡し機構。
11. 前記アライメント部は、前記基板ホルダに設けられた気体噴射口から気体を噴射することで前記基板を前記載置部上に浮上させる気体噴射部と、前記基板の前記載置部に対する位置を規定する位置規定部と、前記載置部上に浮上する前記基板を前記規定部材に押し当てる押し当て部と、を含む請求項９に記載の受け渡し機構。
12. 前記アライメント部は、前記支持部材の基板支持面に突没可能に設けられた複数の球状コロと、前記基板の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部の検出結果に基づき、前記基板を支持する前記複数の球状コロの回転方向を制御する制御部と、を含む請求項９に記載の受け渡し機構。
13. 基板を保持するステージ装置であって、
    前記基板が載置される載置部が設けられた基板ホルダと、
    前記基板ホルダとの間で前記基板の受け渡しを行う請求項１〜１２のいずれか一項に記載の受け渡し機構と、を備えるステージ装置。
14. 基板が載置される載置部が設けられた基板ホルダに前記基板を搬送する搬送装置であって、
    請求項１〜１３のいずれか一項に記載の受け渡し機構と、前記支持部材との間で前記基板の受け渡しを行うアーム機構と、を含む搬送装置。
15. 格子形状からなる複数の前記支持部材が前記第２方向に沿って相互に間隔をおいて配置される場合において、前記アーム機構は、前記第１方向に沿って前記基板を搬送する請求項１４に記載の搬送装置。
16. 前記アーム機構の基板保持部分は、隣り合う前記支持部材間において前記基板を支持する請求項１５に記載の搬送装置。
17. 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請求項１３に記載のステージ装置と、
    前記ステージ装置の前記基板ホルダに載置される前記基板に前記露光光を照射する照射装置と、を備える露光装置。
18. 請求項１７に記載の露光装置を用いて、感光剤が塗布された前記基板の露光を行い、該基板にパターンを転写することと、
    前記露光によって露光された前記感光剤を現像して、前記パターンに対応する露光パターン層を形成することと、
    前記露光パターン層を介して前記基板を加工することと、
    を含むデバイス製造方法。

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