JP2012047967A - 露光システム及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光ラインが停止した際に、ガラス基板の熱変形の影響を排除して、精度よく露光転写することができる露光システム及びその制御方法を提供する。
【解決手段】露光システム１０は、温度調整機構１１、プリアライメント装置１２、及び露光装置１３を有して構成される露光ライン２０と、第１ワークローダ１４と、第２ワークローダ１５と、露光ライン２０の各部を制御する制御装置２１と、を備える。制御装置２１は、露光ライン２０が停止したとき、第１及び第２ワークローダ１４、１５によって基板Ｗを温度調整機構１１へ返送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、露光システム及びその制御方法に関し、より詳細には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイを露光転写する露光システム及びその制御方法に関する。

従来、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等は、ガラス基板の表面にフォトレジスト液を塗布し、マスクのパターンを露光転写して現像処理する所謂、フォトリソグラフィー技術によって製造されている。このような一連の各種処理は、それぞれの処理を行う複数の処理ユニットと、処理ユニット間でガラス基板の受け渡しを行う受渡し装置とにより行われている。このような露光システムにおいては、いずれかの処理ユニットに障害が発生すると、障害が取り除かれるまでの間、露光システムの製造ライン（以下、露光ラインとも称す）の作動を停止する。しかし、露光ラインの停止中にガラス基板の温度が変化する場合があり、熱膨張・収縮、一般的には熱膨張によってガラス基板の寸法が変動し、精度のよい露光が阻害される要因となる。

熱によるガラス基板の寸法変化を防止する装置としては、内部に冷却配管が設けられたコールドプレートに被冷却部品を近接配置して、この被冷却部品を均一に冷却するようにした水冷式非接触型コールドプレートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、搬送機械に設けたローラから気体または流体を噴出させながら搬送するようにした搬送装置が開示されている。この搬送装置は、ガラス基板に付着する異物を、噴出する気体または流体によって排除することを主な目的としているが、ローラから噴出する気体または液体の温度とガラス基板の温度とを同じ温度にすることができ、ガラス基板の熱膨張を防止することが可能となる（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００２−５７０９２号公報 特開２００２−３２１８２０号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている水冷式非接触型コールドプレートには、冷却配管が存在しているので、冷却配管によってワークローダの作動が妨げられる虞がある。また、コールドプレートが配置されていないガラス基板の表側は、温度が変化し易い外気に接しており、このため、ガラス基板の両面の温度差によってガラス基板に反りが生じ、露光精度に悪影響を及ぼす可能性がある。

また、特許文献２の搬送装置は、噴出する気体または液体によってガラス基板が傷付けられる場合があり、更に、噴出する気体または液体が接触しないガラス基板の表側は、外気に触れているので、外気の温度変化によってガラス基板の両面に温度差が生じ、温度差によるガラス基板の反りが露光精度を低下させる虞がある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光ラインが停止してガラス基板の温度が変化しても、熱変形に影響されることなく、作動復帰後に精度よく露光転写することができる露光システム及びその制御方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 基板の温度を所定の温度に維持する温度調整機構、基板ステージと前記基板との相対位置を所定の位置精度に位置決めするプリアライメント装置、及び、前記基板にマスクのパターンを露光転写する露光装置、を有する露光ラインと、
前記温度調整機構で所定の温度に維持された前記基板を前記プリアライメント装置に搬送する第１ワークローダと、
前記プリアライメント装置でプリアライメントされた前記基板を前記露光装置に搬送する第２ワークローダと、
前記温度調整機構、前記プリアライメント装置、前記露光装置、前記第１及び第２ワークローダを制御する制御装置と、
を備える露光システムであって、
前記制御装置は、前記露光ラインが停止したとき、前記第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、前記基板を前記温度調整機構に返送するように制御することを特徴とする露光システム。
（２） 前記温度調整機構は、前記基板の寸法を測定するセンサを備え、
前記制御装置は、前記温度調整機構に返送された前記基板の寸法が所定の寸法に戻ったとき、前記露光ラインの運転の再開に応じて前記基板を搬送するように制御することを特徴とする（１）に記載の露光システム。
（３） 前記露光システムは、前記第１及び第２のワークローダによって前記基板を搬送可能な、同一構成要素からなる一対の前記露光ラインを備え、
前記制御装置は、前記一方の露光ラインが停止したとき、前記第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、前記一方の露光ライン上の基板を前記他方の露光ラインの前記温度調整機構に返送するように制御することを特徴とする（１）又は（２）に記載の露光システム。
（４） 基板の温度を所定の温度に維持する温度調整機構、基板ステージと前記基板との相対位置を所定の位置精度に位置決めするプリアライメント装置、及び、前記基板にマスクのパターンを露光転写する露光装置、を有する露光ラインと、前記温度調整機構で所定の温度に維持された前記基板を前記プリアライメント装置に搬送する第１ワークローダと、前記プリアライメント装置でプリアライメントされた前記基板を前記露光装置に搬送する第２ワークローダと、を備える露光システムの制御方法であって、
前記露光ラインが停止したとき、前記第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、前記基板を前記温度調整機構に返送することを特徴とする露光システムの制御方法。

本発明の露光システム及びその制御方法によれば、温度調整機構と、プリアライメント装置と、露光装置と、温度調整機構で所定の温度に維持された基板をプリアライメント装置に搬送する第１ワークローダと、プリアライメント装置でプリアライメントされた基板を露光装置に搬送する第２ワークローダと、制御装置と、を備える。制御装置は、露光ラインが停止したとき、第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、基板を温度調整機構に返送するように制御するので、露光ラインが停止してガラス基板の温度が変化しても、熱変形に影響されることなく、作動復帰後に精度よく露光転写することができる。

本発明に係る第１実施形態の露光システムの概略構成図である。 本発明に係る第２実施形態の露光システムの概略構成図である。

以下、本発明に係る露光システムの各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態である露光システムの概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の露光システム１０は、露光ライン２０と、第１ワークローダ１４と、第２ワークローダ１５と、露光ライン２０の各装置及び第１、第２ワークローダ１４、１５の各部を制御する制御装置２１と、を備えている。露光ライン２０は、温度調整機構１１、プリアライメント装置１２、及び露光装置１３から構成される。

温度調整機構１１は、内部が所定の温度、例えば２３℃に維持される恒温室（図示せず）を有し、ガラス基板Ｗ（以下、単に基板Ｗと称する）を恒温室に搬入・収容することで、基板Ｗの温度を、恒温室内の温度と同じ温度、即ち２３℃に管理する。また、温度調整機構１１は、内部に基板Ｗの寸法（例えば、厚さ）を計測可能なセンサ１７を備え、初期状態（例えば２３℃における寸法）からの基板Ｗの伸縮量を測定し、基板Ｗが露光処理可能な状態となっているか確認する。

なお、センサ１７による計測項目は、基板寸法に限定されず、基板Ｗが初期状態に戻ったこと、換言すれば、基板Ｗの温度が所定の温度に戻ったことが確認可能な項目であればよく、センサとしては、渦電流式、光学式、超音波式、接触式などの変位センサ、例えば、ギャップセンサ、ポジションメータなどとすることができる。

プリアライメント装置１２は、基板Ｗを露光装置１３に搬送する前に、露光装置１３の基板ステージ１６と基板Ｗとの位置を粗く位置合わせする。

露光装置１３は、プリアライメント装置１２でプリアライメントされた基板Ｗを基板ステージ１６に載置した状態で、マスクＭを介して露光光を照射して、マスクＭに形成されたパターンを基板Ｗに露光転写する。

第１ワークローダ１４は、例えば、基板Ｗを搬送する搬送車や、多関節ロボットなどで構成され、温度調整機構１１で所定の温度、即ち、所定の寸法に管理された基板Ｗを順次、温度調整機構１１からプリアライメント装置１２に供給する。

また、第２ワークローダ１５は、プリアライメント装置１２で基板Ｗが所定の位置精度にプリアライメントされた基板ステージ１６を、プリアライメント装置１２から受け取り、露光装置１３に搬送して受け渡す。

なお、第２ワークローダ１５は、温度調整機構１１にもアクセス可能である。また、第１、第２ワークローダ１４、１５は、温度調整機構１１、プリアライメント装置１２、及び露光装置１３のいずれにもアクセス可能な位置に配置することにより、１台のワークローダで共用するようにしてもよい。

制御装置２１は、所謂、パーソナルコンピュータで構成されており、いずれも不図示のＣＰＵを制御主体として、メモリ、入力部、出力部などを備える。制御装置２１は、温度調整機構１１、プリアライメント装置１２、露光装置１３、及び第１、第２ワークローダ１４、１５の各作動部を制御する。

露光システム１０が正常に作動しているとき、制御装置２１は、第１、第２ワークローダ１４、１５を制御して基板Ｗを温度調整機構１１からプリアライメント装置１２へ、またプリアライメント装置１２から露光装置１３へと順次、搬送する。また、制御装置２１は、温度調整機構１１、プリアライメント装置１２、及び露光装置１３の各作動部を制御して、温度調整機構１１での温度管理、プリアライメント装置１２でのプリアライメント、露光装置１３での露光処理を行う。

そして、露光システム１０に異常が生じると、制御装置２１は、露光システム１０が発する異常信号ＥＳを受信して、露光ライン２０を停止させると共に、基板Ｗを温度調整機構１１に搬送するように指令する返送信号ＢＳを第１、第２ワークローダ１４、１５に対して送出する。第１、第２ワークローダ１４、１５は、制御装置２１からの返送信号ＢＳに従って、基板Ｗを温度調整機構１１に搬送する。

露光ライン２０が停止すると、周辺部の熱により基板Ｗの温度が上昇し、熱膨張して基板Ｗの寸法が変化するため、アライメント精度が低下して精度のよい露光が困難となる場合がある。しかし、基板Ｗは、露光ライン２０の停止時に、第１、第２ワークローダ１４、１５によって速やかに温度調整機構１１に搬送されて所定の温度まで冷却されるので、熱による寸法変化が修正される。

露光システム１０の異常が解除されると、温度調整機構１１のセンサ１７が、基板Ｗの寸法を計測して、熱による寸法変化が修正されて基板Ｗの寸法が所定の寸法に戻ったこと、換言すれば、基板Ｗの温度が所定の温度に戻ったことを確認した後、温度調整機構１１、プリアライメント装置１２、及び露光装置１３に運転再開指令を送信する。そして、露光ライン２０の運転の再開に応じて、第１、第２ワークローダ１４、１５が基板Ｗを搬送して、一連の露光作用を続行する。

上記したように、本実施形態の露光システム１０によれば、温度調整機構１１と、プリアライメント装置１２と、露光装置１３と、温度調整機構１１で所定の温度に維持された基板Ｗをプリアライメント装置１２に搬送する第１ワークローダ１４と、プリアライメント装置１２でプリアライメントされた基板Ｗを露光装置１３に搬送する第２ワークローダ１５と、制御装置２１と、を備える。

制御装置２１は、露光ライン２０が停止したとき、第１及び第２ワークローダ１４、１５に対して返送信号ＢＳを送出して、第１及び第２ワークローダ１４、１５の少なくとも一方によって、基板Ｗを温度調整機構１１に返送するように制御する。そして、温度調整機構１１に返送された基板Ｗの温度が所定の温度に戻ったとき、即ち、センサ１７によって計測される基板Ｗの寸法が所定の寸法に戻ったとき、露光ライン２０の運転の再開に応じて、第１及び第２ワークローダ１４、１５が基板Ｗを搬送する。これにより、露光ライン２０が停止して基板Ｗの温度が変化しても、熱変形に影響されることなく、作動復帰後に精度よく露光転写することができる。

（第２実施形態）
図２は本発明の第２実施形態である露光システムの概略構成図である。図２に示すように、本実施形態の露光システム１０Ａは、同一構成要素からなる一対の露光ライン２０Ａ、２０Ｂが、並列配置されている。それぞれの露光ライン２０Ａ、２０Ｂの構成は、第１実施形態で説明済みの露光ライン２０と同様の構成を有している。但し、制御装置２１、及び第１、第２ワークローダ１４、１５は、露光ライン２０Ａと露光ライン２０Ｂとの間に配置され、露光ライン２０Ａと露光ライン２０Ｂとで共用される点で、第１実施形態の露光システム１０と異なる。

制御装置２１は、一方の露光ライン２０Ａ又は２０Ｂが停止したとき、第１及び第２ワークローダ１４、１５の少なくとも一方によって、停止した一方の露光ライン２０Ａ又は２０Ｂ上の基板Ｗを、他方の露光ライン２０Ｂ又は２０Ａの温度調整機構１１に返送するように制御する。その他の構成及び作用は、第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号又は相当符号を付して説明を省略する。

本実施形態の露光システム１０Ａによれば、同一構成要素からなる一対の露光ライン２０Ａ、２０Ｂが、並列配置されているので、一方の露光ライン２０Ａ又は２０Ｂに異常が生じて停止しても、他方の露光ライン２０Ｂ又は２０Ａで露光処理を続行しながら停止原因を排除することができ、露光システム１０Ａ全体を停止させる必要がなく、作業効率が大幅に向上する。

尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

１０、１０Ａ 露光システム
１１ 温度調整機構
１２ プリアライメント装置
１３ 露光装置
１４ 第１ワークローダ
１５ 第２ワークローダ
１６ 基板ステージ
１７ センサ
２０、２０Ａ、２０Ｂ 露光ライン
２１ 制御装置
Ｍ マスク
Ｗ ガラス基板（基板）

Claims (4)

1. 基板の温度を所定の温度に維持する温度調整機構、基板ステージと前記基板との相対位置を所定の位置精度に位置決めするプリアライメント装置、及び、前記基板にマスクのパターンを露光転写する露光装置、を有する露光ラインと、
   前記温度調整機構で所定の温度に維持された前記基板を前記プリアライメント装置に搬送する第１ワークローダと、
   前記プリアライメント装置でプリアライメントされた前記基板を前記露光装置に搬送する第２ワークローダと、
   前記温度調整機構、前記プリアライメント装置、前記露光装置、前記第１及び第２ワークローダを制御する制御装置と、
   を備える露光システムであって、
   前記制御装置は、前記露光ラインが停止したとき、前記第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、前記基板を前記温度調整機構に返送するように制御することを特徴とする露光システム。
2. 前記温度調整機構は、前記基板の寸法を測定するセンサを備え、
   前記制御装置は、前記温度調整機構に返送された前記基板の寸法が所定の寸法に戻ったとき、前記露光ラインの運転の再開に応じて前記基板を搬送するように制御することを特徴とする請求項１に記載の露光システム。
3. 前記露光システムは、前記第１及び第２のワークローダによって前記基板を搬送可能な、同一構成要素からなる一対の前記露光ラインを備え、
   前記制御装置は、前記一方の露光ラインが停止したとき、前記第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、前記一方の露光ライン上の基板を前記他方の露光ラインの前記温度調整機構に返送するように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光システム。
4. 基板の温度を所定の温度に維持する温度調整機構、基板ステージと前記基板との相対位置を所定の位置精度に位置決めするプリアライメント装置、及び、前記基板にマスクのパターンを露光転写する露光装置、を有する露光ラインと、前記温度調整機構で所定の温度に維持された前記基板を前記プリアライメント装置に搬送する第１ワークローダと、前記プリアライメント装置でプリアライメントされた前記基板を前記露光装置に搬送する第２ワークローダと、を備える露光システムの制御方法であって、
   前記露光ラインが停止したとき、前記第１及び第２ワークローダの少なくとも一方によって、前記基板を前記温度調整機構に返送することを特徴とする露光システムの制御方法。

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