JP2011258901A - Conveyance device and conveyance processing apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、基板を搬送しながら露光処理を行う搬送処理装置に関する。 The present invention relates to a transfer processing apparatus that performs an exposure process while transferring a substrate, for example.
近年の液晶表示装置の大型化に伴い、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタも大型化している。カラーフィルタの製造工程では、フォトリソグラフィ法によって着色層をパターニングするが、大型の露光マスクは非常に高価であるため、カラーフィルタの製造コストが高くなるという問題がある。そこで、カラーフィルタ基板の表示画素領域の大きさより小さなフォトマスクを露光ヘッドに装着した露光機を用い、基板を搬送しながら、露光対象となる基板全面に対して繰り返し露光を行う方式(以下「小型マスク連続露光方式」という)がある。 With the recent increase in size of liquid crystal display devices, color filters used in liquid crystal display devices have also increased in size. In the color filter manufacturing process, the colored layer is patterned by a photolithography method. However, since a large exposure mask is very expensive, there is a problem that the manufacturing cost of the color filter increases. Therefore, using an exposure machine in which a photomask smaller than the display pixel area of the color filter substrate is mounted on the exposure head, the entire surface of the substrate to be exposed is repeatedly exposed while the substrate is being transported (hereinafter referred to as “compact”). A mask continuous exposure method).
小型マスク連続露光方式による露光装置では、投入された基板は、搬送開始位置から搬送終了位置まで一方向に連続搬送され、搬送路の上方に設置されている露光ヘッドによって露光処理が行われる。基板の搬送には単一の搬送機構が用いられる場合、基板の搬送が終了するまでは、搬送機構が連続して使用される。従って、搬送機構が、搬送終了位置まで基板を搬送した後、再び搬送開始位置に復帰するまでは、次の基板の搬送を開始することができない。そのため、基板の処理タクトが長くなるという問題があった。 In the exposure apparatus using the small mask continuous exposure method, the loaded substrate is continuously conveyed in one direction from the conveyance start position to the conveyance end position, and exposure processing is performed by an exposure head installed above the conveyance path. When a single transport mechanism is used for transporting the substrate, the transport mechanism is continuously used until the transport of the substrate is completed. Therefore, after the transport mechanism transports the substrate to the transport end position, it cannot start transporting the next substrate until it returns to the transport start position. Therefore, there is a problem that the processing tact time of the substrate becomes long.
図4は、2基の搬送機構を備える露光装置の上面図であり、図5は、スライダーチャックを退避した状態を示す図である。尚、図5は、図4に示す露光装置のV−Vラインに沿った断面に相当する。 FIG. 4 is a top view of an exposure apparatus including two transport mechanisms, and FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the slider chuck is retracted. 5 corresponds to a cross section taken along line VV of the exposure apparatus shown in FIG.
上記の問題を解決するために、図4に示すような、2基の搬送機構121及び122を備える露光装置101が提案されている。具体的には、露光装置101は、Y軸方向に延びる基板搬送路110と、基板搬送路110上に設置される複数の露光ヘッド150と、搬送機構121及び122とを備える。搬送機構121及び122は、基板搬送路110を挟んだ両側に配置され、各々がY軸方向に延びるスライダーチャックガイド131及び132と、当該スライダーチャックガイド131及び132に沿って、Y軸方向に自在に移動するスライダーチャック141及び142とから構成される。当該スライダーチャック141及び142の各々は基板の端部を保持することができる。そして、間欠的に投入される複数の基板は、スライダーチャック141及び142を交互に使用してY軸正方向に1枚づつ搬送される。
In order to solve the above problem, an
上記のように基板を交互に搬送する場合、図4に示すように、スライダーチャック142が基板60を搬送している間に、一つ前の基板の搬送を完了したスライダーチャック141が、次の基板の搬送に備えて、Y軸負方向に移動する。これによって、基板が搬送される間隔を短くすることが可能となる。
When the substrates are transferred alternately as described above, as shown in FIG. 4, while the
ここで、スライダーチャック141の復帰のためにY軸負方向に移動する際には、スライダーチャック142によって搬送中の基板160と、スライダーチャック141との干渉を避ける必要がある(スライダーチャック141によって搬送中の基板160とスラーダーチャック142との干渉についても同様である)。従って、スライダーチャック141が基板160を通過する際には、例えば、図5(a)に示すように、スライダーチャック141をX軸負方向に退避させたり、図5(b)に示すように、スライダーチャック141をZ軸負方向に退避させている。また、このような動作をするために、搬送機構121及び122には、スライダーチャック141及び142をX軸方向又はZ軸方向に移動させるための移動機構が組み込まれている。しかし、この場合、搬送装置の構造が複雑となる。更に、移動機構の機械精度(可動部のクリアランスや組み立て誤差等)に起因して、基板の搬送時において、基板の高さ(Z軸方向)精度の低下及び基板の平行度の低下を招くという新たな問題が発生する。
Here, when moving in the negative direction of the Y-axis for returning the
それ故に、本発明では、交互に基板を搬送するための2基の搬送機構を備える搬送装置であって、基板搬送時における基板の高さ精度が良く、かつ、基板の平行度が高い搬送装置、及び、当該搬送装置に処理機構を備えた搬送処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, a transport apparatus having two transport mechanisms for alternately transporting a substrate, the transport apparatus having good substrate height accuracy during substrate transport and high parallelism of the substrates. And it aims at providing the conveyance processing apparatus provided with the processing mechanism in the said conveyance apparatus.
本発明は、基板を搬送する搬送装置に関する。当該搬送装置は、エア噴出により基板を浮上させる搬送路と、搬送路の両側に配置され、交互に基板を搬送方向に搬送する一対の搬送機構とを備える。搬送機構の各々は、基板の下面に吸着する吸着面と、基板の下面にエアを噴出する噴出口とを有し、吸着面が基板の下面に吸着した状態で搬送方向に移動し、吸着面による吸着を解除した状態で搬送方向と反対方向に復帰する。搬送機構の一方は、搬送機構の他方によって搬送される基板が通過する間、噴出口からエアを噴出して、通過する基板を浮上させる。 The present invention relates to a transfer device for transferring a substrate. The transport apparatus includes a transport path that floats the substrate by air ejection, and a pair of transport mechanisms that are disposed on both sides of the transport path and alternately transport the substrate in the transport direction. Each of the transport mechanisms has an adsorption surface that is adsorbed to the lower surface of the substrate and an ejection port that ejects air to the lower surface of the substrate, and moves in the conveyance direction with the adsorption surface adsorbed to the lower surface of the substrate. It returns in the direction opposite to the transport direction with the suction caused by. One of the transport mechanisms ejects air from the ejection port while the substrate transported by the other of the transport mechanisms passes, so that the passing substrate floats.
また、本発明は、基板を搬送しながら前記基板に処理を行う搬送処理装置に関する。当該搬送処理装置は、上記の搬送装置と、基板に処理を行う処理機構とを備える。搬送路は、基板の投入側から順に、受取部と、処理ステージと、受渡部とを有する。搬送機構の各々は、吸着面と噴出口とを備えるチャックを有している。処理機構は、処理部に設けられる。搬送機構の一方が備えるチャックは、基板への吸着を解除した後、受渡部に沿う位置で待機する。 The present invention also relates to a transfer processing apparatus that processes a substrate while transferring the substrate. The transfer processing apparatus includes the transfer apparatus described above and a processing mechanism that processes the substrate. The transport path includes a receiving unit, a processing stage, and a delivery unit in order from the substrate loading side. Each of the transport mechanisms has a chuck having a suction surface and a jet port. The processing mechanism is provided in the processing unit. The chuck provided in one of the transport mechanisms waits at a position along the delivery unit after releasing the suction to the substrate.
本発明によると、2基の搬送機構を交互に用いて効率的な搬送を行うことができ、基板搬送時における基板の高さ精度が良く、かつ、基板の平行度が高い搬送装置、及び、これを用いた搬送処理装置を実現できる。 According to the present invention, it is possible to perform efficient transport by alternately using two transport mechanisms, a transport apparatus with high substrate height accuracy at the time of transporting the substrate, and high parallelism of the substrate, and A conveyance processing apparatus using this can be realized.
(実施形態)
図1A〜Fは、本発明の実施形態に係る搬送処理装置の上面図であり、各々、基板の搬送処理の過程を示している。
(Embodiment)
1A to 1F are top views of a transfer processing apparatus according to an embodiment of the present invention, each showing a process of transfer processing of a substrate.
搬送処理装置1は、基板を搬送しながら、カラーフィルタを構成する着色パターンを当該基板上に露光するために用いられる。搬送処理装置1は、基板を搬送する搬送装置2と、基板に露光処理を行う処理機構3とを備える。
The
搬送装置2は、エア噴出により基板を浮上させる搬送路10と、搬送路10の両側に配置され、交互に基板をY軸正方向に搬送する搬送機構21及び22とを備える。
The
搬送路10は、基板が投入される側から順に、受取部11と、処理ステージ12と、受渡部13とを有する。受取部11は、搬送処理装置1の上流の装置から受け取った基板を、処理ステージに搬送する為のものである。受渡部13は、処理機構3による処理が完了した基板を、下流装置に受け渡す為のものである。
The
上述したように、搬送路10は、エアを噴出することにより基板を浮上させている。より詳細には、受取部11及び受渡部13においては、その上面から300〜400μmの高さに浮上させている。一方、処理ステージ12においては、エアの噴出とエア吸引とを同時に行うことで、浮上させる基板の高さが、その上面から100μm以内となるように精密に制御されている。
As described above, the
搬送機構21及び22は、Y軸方向に延びるスライダーチャックガイド31及び32と、当該スライダーチャックガイド31及び32に沿って、Y軸方向に自在に移動するスライダーチャック41及び42とを備える。スライダーチャック41及び42の各々には、基板の下面に吸着する吸着面(図のXY平面に平行な面)と、基板の下面にエアを噴出する噴出口とが設けられている(共に図示せず)。間欠的に投入される複数の基板は、スライダーチャック41及び42を交互に使用してY軸正方向に1枚づつ搬送される。基板の搬送は、基板の下面にスライダーチャックの吸着面が吸着した状態で、スライダーチャックをY軸正方向に移動させることによって行われる。
The
処理機構3は、処理ステージ12に設けられており、複数の露光ヘッド50を有する露光装置である。複数の露光ヘッド50は、X軸方向に2列に並んで配置され、各々、処理ステージ12の上方に配置されている。また、各々の露光ヘッド50には、フォトマスクが装着されている。
The
図2は、露光処理時における基板及びフォトマスクの位置関係を示す上面図である。 FIG. 2 is a top view showing the positional relationship between the substrate and the photomask during the exposure process.
処理機構3による露光処理においては、一方の列に配置される露光ヘッド50のフォトマスク(例えば、フォトマスク51a、51c、51e、51g、51i、51k)の間を、他の列に配置される露光ヘッドのフォトマスク(フォトマスク51b、51d、51f、51h、51j、51l)が補完している。フォトマスク51a〜51lの各々には、着色パターンを露光するためのドット状の開口52が形成されている。また、基板60には、予め、フォトリソグラフィ法等によって、遮光層として機能するブラックマトリックスが形成されている。ブラックマトリクスが形成される領域の外側には、周辺ダミーパターン及びアライメントマークが形成されている。更に、基板60の表面を覆うように、着色パターンを形成するためのレジストが塗布されている。
In the exposure process by the
Y軸正方向に搬送される基板60に対して、光源からの光を点滅させながら照射することにより、基板60上のレジストに開口52のパターンを繰り返し転写する。これによって、基板60上にドット形状の着色パターンが形成される。尚、Y軸方向に整列したストライプ状のスリットを有するフォトマスクを用いて、光源からの光を連続的に照射し、ストライプ状の着色パターンを形成しても良い。
The pattern of the
ここで再度、図1A〜1Fを用いて、スライダーチャック41及び42を交互に用いた基板の搬送について説明する。 Here, the conveyance of the substrate using the slider chucks 41 and 42 alternately will be described with reference to FIGS. 1A to 1F again.
図1Aは、基板61がスライダーチャック41によって、受渡部13まで搬送された後の状態を示している。基板61の搬送を終えたスライダーチャック41は、基板61への吸着状態を解除すると共に、噴出口から基板61の下面にエアを噴出して、基板61を浮上させている。また、スライダーチャック42が、次の基板62の搬送処理に備え、受取部11に位置する基板62の下面に吸着する。
FIG. 1A shows a state after the
次に、図1Bに示すように、露光後の基板61を下流の装置に受け渡した後、基板61への吸着を解除した状態でスライダーチャック41がY軸負方向に移動する。一方、スライダーチャック42は、露光前の基板62を受取部11から受渡部13へと搬送する。
Next, as shown in FIG. 1B, after the exposed
次に、図1Cに示すように、スライダーチャック41は、処理ステージ12と受渡部13との境界近傍でY軸負方向への移動を停止し、停止位置で待機する。このように、スライダーチャック41を処理ステージ12と受渡部13との境界近傍で待機させることで、スライダーチャック41が復帰時に受取部11まで移動する距離を最短にできる。これによって、基板の処理タクトが短くなる。また、基板62は、処理ステージ12まで搬送され、露光ヘッド50によって露光処理が行われる。更に、次に露光される基板63が上流の装置から受取部11に投入される。
Next, as shown in FIG. 1C, the
次に、図1Dに示すように、基板62の一部が受渡部13まで搬送されると、待機中のスライダーチャック41の上方を基板62が通過する。この時、スライダーチャック41は、噴出口からエアを噴出して、基板62を上方に浮かせている。これによって、基板62は、スライダーチャック41と干渉することなく、スライダーチャック41の上方をY軸正方向に通過することができる。ここで、処理ステージ12を通過する基板62に露光処理が行われている間は、スライダーチャック41は待機位置で停止し続ける。
Next, as shown in FIG. 1D, when a part of the
次に、図1Eに示すように、基板62の露光処理が終了すると、受取部11に復帰するために、スライダーチャック41が、図の破線で示した位置から、Y軸負方向に移動を開始する。このように、基板への露光処理が終了した後すぐに、スライダーチャックが移動を開始するため、露光処理時における基板の高さを一定に保つことと、基板の処理タクトを短くすることとを両立できる。また、この間に、CCDカメラ等によって、基板63のアライメントマークと、各々の露光ヘッド50のフォトマスクのアライメントマークとが画像認識され、基板63とフォトマスクとの相対的な位置合わせ及びθ角(Y軸に対する傾き)の補正が行われる。
Next, as shown in FIG. 1E, when the exposure processing of the
最後に、図1Fに示すように、受取部11に復帰したスライダーチャック41は、一旦停止して、基板63の下面に吸着する。また、受渡部13まで基板62を搬送したスライダーチャック42は、基板62の下面への吸着状態を解除すると共に、噴出口からエアを噴出する。
Finally, as shown in FIG. 1F, the
尚、スライダーチャック42も、上記したスライダーチャック41と同様に、待機位置で待機して、スライダーチャック41によって搬送される基板63が通過する間、基板63の下面にエアを噴出し、基板63を浮上させる。このようにして、スライダーチャック41及び42は、基板の搬送と、復帰動作とを交互に繰り返し行うことができる。
Similarly to the
以上のように、搬送処理装置1においては、搬送機構21及び22を用いて、交互に基板を搬送できるため、基板の処理タクトを短くすることができる。また、スライダーチャックの噴出口からエアを噴出して基板を浮上させることで、スライダーチャックの復帰時における、基板とスライダーチャックとの干渉を避けることできる。従って、スライダーチャックを退避するための移動軸の追加等が不要となり、搬送装置2の構造が複雑となることがない。また、基板の搬送時における基板の高さ精度や基板の平行度を高く保つことができる。
As described above, in the
ここで、上述したように、搬送処理装置1においては、露光ヘッドに装着されるフォトマスクの交換が必要となる場合がある。このフォトマスクの交換について、以下に説明する。
Here, as described above, in the
図3に示すように、処理ステージ12の上方には、露光ヘッド50に沿って、搬送路10をX軸方向に横断するマスクトレイ搬送軸70が設けられている。
As shown in FIG. 3, a mask tray transport shaft 70 that crosses the
フォトマスクを交換する際には、スライダーチャック41をマスクトレイ搬送軸70の軸線(X軸方向)に沿って配置させ、当該スライダーチャック41の噴出口からエアを噴出させる。そして、スライダーチャック41に沿ってマスクチェンジャー80を配置させた状態で、マスクチェンジャー80からマスクトレイ(図示せず)をスライダーチャック41の上方に排出する。排出されたマスクトレイは、スライダーチャック41の上方を浮上しながら、スライダーチャック41を跨いで搬送路10まで搬送され、その後、マスクトレイ搬送軸70に沿ってX軸正方向に搬送される。この時、マスクトレイは、各露光ヘッドに隣接する位置で停止し、当該位置において、フォトマスクの交換が行われる。
When exchanging the photomask, the
以上のように、搬送路の両側にスライダーチャックガイドが設けられることにより、外部から搬送路にマスクトレイを搬送することが困難な状態においても、エアを噴出した状態のスライダーチャックが、外部と搬送路とを繋ぐ橋渡しとして機能する。これによって、外部から搬送路上にマスクトレイを搬送することが容易となる。 As described above, the slider chuck guides are provided on both sides of the transport path, so that even when it is difficult to transport the mask tray from the outside to the transport path, the slider chuck in a state where air is ejected is transported from the outside. Functions as a bridge connecting roads. This facilitates transporting the mask tray from the outside onto the transport path.
尚、本発明の実施形態においては、処理機構は、複数の露光ヘッドに特定しているが、搬送される基板に処理を行うもの(例えば、基板にレジストを成膜する処理)であれば、特に限定されない。 In the embodiment of the present invention, the processing mechanism is specified for a plurality of exposure heads. However, if the processing mechanism performs processing on the substrate to be transported (for example, processing for forming a resist film on the substrate), There is no particular limitation.
また、本発明の実施形態においては、搬送機構は、スライダーチャックガイドと、スライダーチャックとから構成されているが、基板の下面に吸着およびエア噴出できる機能を備え、基板を交互に搬送できるものであれば、その構成は特に限定されない。 In the embodiment of the present invention, the transport mechanism is composed of a slider chuck guide and a slider chuck. However, the transport mechanism has a function of sucking and ejecting air on the lower surface of the substrate, and can transport the substrate alternately. If there is, the configuration is not particularly limited.
更に、本発明の実施形態においては、基板の搬送を終えたスライダーチャックは、次に搬送される基板への処理が完了するまで、処理ステージ12と受渡部13との境界近傍で待機し、基板への処理が完了した後に、受取部に復帰している。しかし、スライダーチャックの動作はこのように限定されるものではなく、スライダーチャックを待機させるか否かについて、スライダーチャックを待機させる場合の待機位置について、及び、スライダーチャックが受取部に復帰するタイミングについては、夫々任意である。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, the slider chuck that has finished transporting the substrate waits in the vicinity of the boundary between the
本発明は、例えば、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタ基板を露光するための露光装置に用いることができる。 The present invention can be used, for example, in an exposure apparatus for exposing a color filter substrate used in a liquid crystal display device.
1 搬送処理装置
2 搬送装置
3 処理機構
10 搬送路
11 受取部
12 処理ステージ
13 受渡部
21、22 搬送機構
31、32 スライダーチャックガイド
41、42 スライダーチャック
50 露光ヘッド
60〜63 基板
70 マスクトレイ搬送軸
80 マスクチェンジャー
DESCRIPTION OF
Claims (6)
エア噴出により前記基板を浮上させる搬送路と、
前記搬送路の両側に配置され、交互に基板を搬送方向に搬送する一対の搬送機構とを備え、
前記搬送機構の各々は、前記基板の下面に吸着する吸着面と、前記基板の下面にエアを噴出する噴出口とを有し、前記吸着面が前記基板の下面に吸着した状態で前記搬送方向に移動し、前記吸着面による吸着を解除した状態で前記搬送方向と反対方向に復帰し、
前記搬送機構の一方は、前記搬送機構の他方によって搬送される基板が通過する間、前記噴出口からエアを噴出して、通過する基板を浮上させる、搬送装置。 A transfer device for transferring a substrate,
A conveyance path for floating the substrate by air ejection;
A pair of transport mechanisms that are disposed on both sides of the transport path and alternately transport the substrate in the transport direction;
Each of the transport mechanisms has a suction surface that is attracted to the lower surface of the substrate and a jet port that ejects air to the lower surface of the substrate, and the transport direction is in a state where the suction surface is attracted to the lower surface of the substrate. , And return to the direction opposite to the transport direction in a state where the suction by the suction surface is released,
One of the transport mechanisms is a transport device that ejects air from the ejection port and floats the passing substrate while the substrate transported by the other transport mechanism passes.
請求項1に記載の搬送装置と、
基板に処理を行う処理機構とを備え、
前記搬送路は、前記基板の投入側から順に、受取部と、処理ステージと、受渡部とを有し、
前記搬送機構の各々は、前記吸着面と前記噴出口とを備えるチャックを有しており、
前記処理機構は、前記処理ステージに設けられ、
前記搬送機構の前記一方が備えるチャックは、前記基板への吸着を解除した後、前記受渡部に沿う位置で待機する、搬送処理装置。 A transport processing apparatus for processing a substrate while transporting the substrate,
A transport apparatus according to claim 1;
A processing mechanism for processing the substrate,
The transport path has a receiving part, a processing stage, and a delivery part in order from the substrate loading side,
Each of the transport mechanisms has a chuck provided with the suction surface and the ejection port,
The processing mechanism is provided in the processing stage,
The chuck provided in the one of the transport mechanisms waits at a position along the delivery unit after releasing the suction to the substrate.
前記フォトマスクを交換する際には、前記フォトマスクを前記搬送路上に投入するために、前記搬送機構のチャックは、前記マスクトレイ搬送軸の軸線に沿った位置において、前記噴出口からエアを噴出する、請求項5に記載の搬送処理装置。 Above the processing stage, there is provided a mask tray transport shaft extending so as to cross the transport path along the exposure head,
When exchanging the photomask, the chuck of the transport mechanism ejects air from the jet outlet at a position along the axis of the mask tray transport shaft in order to put the photomask onto the transport path. The transfer processing apparatus according to claim 5.
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