JP2015079072A - 基板割れ処理システムを搭載した露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板チャック３２上での割れ基板の処理による装置停止時間を抑制させる。【解決手段】割れ基板の状態に応じて、基板回収処理シーケンスによって適切な割れ基板の回収処理が行われ、基板処理手段８０では基板裁断機構８１による割れ基板の裁断、基板移動機構８２による裁断した基板の基板ステージ３３上からの移動、基板回収口８３による移動された裁断済み基板の回収、及びクリーニング機構８４による回収後の基板ステージ上のクリーニング、及びクリーニング後の回収状態確認が行われることで、作業者が行っていた一連の作業が自動化され、作業者が装置内に入ることなく必要最小限の装置停止時間で、基板ステージ３３上の割れ基板３０を取り除くことを特徴とする露光装置。【選択図】 図５

Description

本発明は、液晶ディスプレイや半導体素子の製造に使用される露光装置に関し、特に基板受け取り後の基板割れ時に発生するリカバリー時間を抑制し、装置停止時間を最小限にすることを可能とする露光装置に関するものである。

液晶ディスプレイ、ＩＣ、ＬＳＩなどの製造工程においては、基板（ガラス基板や半導体ウエハ基板）に対して多くの処理を施すが、中でもパターン焼付けのための露光プロセス、並びにその前後に行うレジスト塗布プロセス、現像プロセスは製造の要となる重要なプロセスである。これらプロセスを行う処理装置として、露光装置（スキャナ、ステッパ）、コータ・デベロッパなどの装置が知られている。

これら装置はインラインで接続して配置し、露光装置とコータ・デベロッパ間の基板受け渡しをロボットで行うことにより、基板への感光剤の塗布、露光、現像といった一連の処理を自動化させるインラインシステムと呼ばれる使い方をしていることが多い。

一般にインラインシステムでは、露光装置を収納するチャンバの壁面にインターフェース開口部を設け、このインターフェース開口部を通してロボットハンドにより基板の受け渡しが行われている。露光装置内では、リフトバー（リフトピン）などによりロボットハンドから基板を受け取り、受け取った基板は基板ステージ上に設けられた基板チャックに保持される。

リフトバー（リフトピン）は、基板を支持した状態でロボットハンドとの受け渡しを行うため、ハンドの進入に対して干渉しない位置に配置される。また、基板の裏面に接触するため最小限の接触面積と本数で支持される。また、基板の裏面に接触するため最小限の接触面積と本数で支持される。

近年、基板サイズは大型化の傾向が強くなっている。大型基板を少ない接触点数で支持すると、撓み量が拡大し、基板ステージ上での接触による基板割れの可能性が大きくなる。

割れた基板は製品として使用することが出来ないため、回収処理をすぐに行い、必要最小限の装置停止時間で、次の基板を受け取れる状態にしなければならない。

そのため、基板の割れ状況を検知する手段が構成されている。基板割れを検知する手段としては、リフトバー(リフトピン)に荷重センサを設け、露光前後での荷重センサで計測した基板の重量変化、もしくは、荷重センサで計測した重量値と所定の重量値とを比較することで、割れを検知する物がある（特許文献１参照）。そして、基板の割れを検知すると、作業者へアナウンスが出され、アナウンスをうけた作業者は、装置を停止させ、装置内に入る。

装置内に入った作業者は、基板ステージ上の割れ基板全てを、作業者自身が取り除き、その後、装置を再起動することで次の基板を受け取れる状態にしている。

特開2008-311475号公報

近年の基板サイズの大型化に伴い、基板ステージも大きくなり、基板ステージ上までの高さは２ｍ以上となる場合もある。そのため、基板ステージ上の割れ基板全てを作業者によって取り除く際に、高所作業となる可能性もあり、望ましくないと言う問題がある。

また、作業者が基板割れの発生のたびに、装置内に入るため、その都度装置を停止させるため、復旧時に再起動を行う時間がかかってしまう問題がある。

そのため、本発明では、基板割れ検知手段で検知された割れ基板の処理を行う基板処理手段及び基板回収処理シーケンスを設け、作業者が行っていた一連の作業を自動化し、作業者が装置内に入ることなく必要最小限の装置停止時間で、基板ステージ上の割れ基板を取り除くことを可能とする露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明による露光装置は、基板の受け渡しを行う基板受け渡し機構と前記基板受け渡し機構によって基板を載せる基板ステージと前記基板ステージ上に載せられた基板の割れを検知する基板割れ検知手段を有する露光装置において、前記基板を裁断する基板裁断機構と前記基板裁断機構によって裁断された裁断済み基板を前記基板ステージ上から回収する基板回収機構と前記基板ステージ上から前記基板回収機構で回収された、前記裁断済み基板を回収する基板回収口とを配置し、前記基板割れ検知手段で検知された割れ基板の回収処理を行う基板処理手段を有することを特徴とする。

ここで、前記裁断済み基板を回収する基板回収口において、回収口の位置は、基板ステージ上、もしくは、基板の受け渡しを行う基板受け渡し位置であってもよい。また、前記基板ステージ上をクリーニングするクリーニング機構を有し、前記裁断済み基板を基板回収口に回収した後の基板ステージ上のクリーニングを行ってもよい。また、前記基板割れ検知手段を使用し、割れ基板回収処理後の基板ステージ上の回収しきれなかった基板の検知を行ってもよい。また、前記基板割れ検知手段で検知された割れ基板の状態に応じて、適切な割れ基板の回収処理を行う基板回収処理シーケンスを有することを特徴とする。

ここで、前記適切な割れ基板の回収処理を行う基板回収処理シーケンスとは、前記基板割れ検知手段で検知された割れ基板がヒビ程度で、前記基板受け渡し機構での搬送が可能であれば、通常露光動作処理を行い、その後前記基板受け渡し機構で外部へ基板を搬送する処理を行う、もしくは露光処理を行わず、前記基板受け渡し機構で外部へ基板を搬送する処理を行い、前記基板受け渡し機構での搬送が不可能であれば、前記基板処理手段を使用し、割れ基板の回収処理を行ってもよい。

本発明によれば割れ基板の状態に応じて、基板回収処理シーケンスによって、適切な割れ基板の回収処理が行われ、基板処理手段では割れ基板の裁断、裁断した基板の基板ステージからの移動、移動された裁断済み基板の回収、及び回収後の基板ステージ上のクリーニング、及びクリーニング後の回収状態確認が行われることで、作業者が行っていた一連の作業が自動化され、作業者が装置内に入ることなく必要最小限の装置停止時間で、基板ステージ上の割れ基板を取り除くことを可能とする露光装置を構成することができる。

本発明の第一の実施形態に係る露光装置とコータ・デベロッパを接続した全体構成図である。 本発明の第一の実施形態に係る基板処理手段の一例を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係る基板処理手段の一例を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係る基板処理手段シーケンスの一例を示す図である。 本発明の第三の実施形態に係る基板回収処理シーケンスの一例を示す図である。

［実施例１］
図１、図２は本発明の第一の実施形態に係る露光装置とコータ・デベロッパを接続した全体構成図と基板処理手段の一例を示す図である。

本実施例では、液晶用のガラス基板のような大型の基板にマスクパターンを転写する露光装置について説明する。１０は露光装置本体を収納する露光装置チャンバ、２０はマスク、３０は基板(ガラス基板)である。光源４２から出た光束が照明光学系４１を通ってマスク２０を照明して、投影光学系６０によりマスク２０上のパターンを基板３０上に転写することができる。

マスク２０は、マスク２０を保持、移動するためのマスクステージ２１により支持されている。基板３０は基板チャック３２により真空吸着された状態で露光される。基板チャック３２の下方には、本体ベース３１上に配置した、移動するための基板ステージ３３が配置されている。

マスクステージ２１および基板ステージ３３は共にレーザー干渉測長器５０により位置計測制御される。レーザー干渉測長器５０はレ−ザヘッド５１、干渉ミラ−５２，５３、および基板ステージ３３に取り付けられた第１の反射ミラ−５４とマスクステージ２１に取り付けられた第２の反射ミラ−５５が配置されている。マスクステージ２１の上方には、マスク２０と基板３０の像を投影光学系６０を介して観察できる観察光学系４０が配置されている。また、露光装置チャンバ１０には、微小異物を濾過し清浄空気の均一な流れを形成するフィルタボックス１２が構成されている。

また、露光装置チャンバ１０には、インラインから基板３０の受け渡しをするためのインターフェース開口部１があり、コータ・デベロッパ７１内のロボットハンド７２が基板の受け渡しを行う。ロボットハンド７２が基板３０を持って露光装置チャンバ１０に入って来ると、基板チャック３２上にあるリフトバー３４がロボットハンド７２の近傍まで上昇し、基板３０を受け取る。

その後、リフトバー（リフトピン）３４は基板チャック３２近傍まで下降し、基板３０を基板チャック３２上に受け渡す。リフトバー（リストピン）３４には、基板割れ検知手段（１）３５として荷重センサが接続されており、受け渡し時に基板３０の荷重を確認し、基板３０の割れを検知している。

また、基板チャック３２の上方には、基板割れ検知手段（２）３６として、カメラがあり、撮像した画像の処理を行うことで基板３０の割れや欠けを検知している。

図２に示すように、基板チャック３２の周辺には、基板処理手段８０として、割れ検出した基板３０を裁断する基板裁断機構８１、基板裁断機構８１によって裁断された裁断済み基板３０を基板チャック３２上から移動する基板移動機構８２、基板移動機構８２で移動された裁断済み基板３０を回収する基板回収口８３が構成されている。

基板割れ検知手段３５で基板３０の割れを検知した場合は、基板裁断機構８１で、基板３０の裁断を行いながら、基板移動機構８２が前後することで裁断済み基板３０を移動させ、基板回収口８３で裁断済み基板３０の回収を行う。

本構成図においては、基板回収口８３は基板チャック３２上に構成されているが、例えば、基板３０の受け渡しを行うインターフェース開口部１付近に基板回収口８３を構成し、基板ステージ３３が基板回収口８３に移動して裁断済み基板３０の回収を行ってもよい。

したがって、本発明によれば、基板処理手段８０で割れ基板の裁断、裁断した基板３０の基板チャック３２からの移動、移動された裁断済み基板３０の回収が行われることで、作業者が行っていた一連の作業が自動化され、作業者が装置内に入ることなく必要最小限の装置停止時間で、基板ステージ３３上の割れ基板３０を取り除くことを可能とする露光装置を構成することができる。

［実施例２］
次に、本発明による第二の実施形態について説明する。図３、図４は、本発明の第二の実施形態に係る基板処理手段の一例を示す図である。図１、図２の第一の実施形態と同様の動作をする構成部に関しては、同番号を振り、その説明を省略し、新規な構成部のみについて説明を行う。新規な構成は、クリーニング機構８４である。

第一の実施形態では、割れ基板の裁断、移動、回収を行っていたが、第二の実施形態では、基板処理手段８０にクリーニング機構８４を備え、割れ基板回収後に基板チャック３２上のクリーニングを行う。クリーニング機構８４は、例えば、テープやローラーのような粘着性の材質で小さな破片を除去できる機構であってもよい。

図４は、割れ基板３０を処理する基板処理手段の動作を示した図である。図４に示すように、ステップＳ１０１で割れ基板回収処理を行い、その後ステップＳ１０２で基板チャック３２上のクリーニングを行う。また更に、割れ検知手段（２）３６を使用し、ステップＳ１０３でクリーニング後の基板チャック３２上の状態を確認し、回収しきれなかった基板がないかを確認を行う。ステップＳ１０４では、状態を判断し、回収しきれなかった基板があれば、ステップＳ１０１へ戻り、再度割れ基板３０の回収を行う。

したがって、本発明によれば、基板処理手段８０で割れ基板の裁断、裁断した基板３０の基板チャック３２からの移動、移動された裁断済み基板３０の回収を行い、更に、回収後の基板チャック３２上のクリーニング及びクリーニング後の回収状態確認が行われることで、作業者が行っていた一連の作業が自動化され、作業者が装置内に入ることなく必要最小限の装置停止時間で、基板ステージ３３上の割れ基板３０を取り除くことを可能とする露光装置を構成することができる。

［実施例３］
次に、本発明による第三の実施形態について説明する。図５は、本発明の第三の実施形態に係る基板回収処理シーケンスの一例を示す図である。図１、図２、図３、図４の第一、第二の実施形態と同様の動作をする構成部に関しては、同番号を振り、その説明を省略し、新規な構成部のみについて説明を行う。新規な構成は、基板回収処理シーケンスの追加である。

第一、第二の実施形態では、基板処理手段８０についての説明を行ったが、第三の実施形態では、基板処理手段８０及び装置内での処理シーケンスを追加し、割れ基板の状態に応じた基板回収処理を行う。

図５は、割れ基板の状態に応じた基板回収処理の動作を示した図である。図５に示すように、基板割れ検知手段３５で基板３０の割れを検知した場合は、ステップＳ２０１で割れ状態により、回収処理の選択を行う。

例えば割れ基板３０がヒビ程度で、ロボットハンド７２での受け渡しで搬送が可能であれば、ステップＳ２０２で通常露光動作処理を行い、その後ロボットハンド７２でコータ・デベロッパ７１側へ搬送を行う、もしくは、露光処理を行わず、ロボットハンド７２でコータ・デベロッパ７１側へ搬送を行う。例えば割れ基板３０がロボットハンド７２での搬送が不可能であれば、ステップＳ１００で基板処理手段により割れ基板の回収処理を行う。

したがって本発明によれば、割れ基板３０の状態に応じて、ステップＳ２００の基板回収処理シーケンスによって適切な割れ基板の回収処理が行われ、作業者が行っていた一連の作業が自動化され、作業者が装置内に入ることなく必要最小限の装置停止時間で、基板ステージ３３上の割れ基板３０を取り除くことを可能とする露光装置を構成することができる。

１：インターフェース開口部、１０：露光装置チャンバ、１２：フィルタボックス、２０：マスク、２１：マスクステージ、３０：基板、３１：本体ベース、３２：基板チャック、３３：基板ステージ、３４：リフトバー（リフトピン）、３５：基板割れ検知手段（１）、３６：基板割れ検知手段（２）、４０：観察光学系、４１：照明光学系、４２：光源、５０：レーザー干渉測長器、５１：レーザーヘッド、５２：干渉ミラー、５３：干渉ミラー、５４：反射ミラー、５５：反射ミラー、６０：投影光学系、７１：コータ・デベロッパ、７２：ロボットハンド、８０：基板処理手段、８１：基板裁断機構、８２：基板移動機構、８３：基板回収口、８４：クリーニング機構

Claims (6)

1. 基板の受け渡しを行う基板受け渡し機構と前記基板受け渡し機構によって基板を載せる基板ステージと前記基板ステージ上に載せられた基板の割れを検知する基板割れ検知手段を有する露光装置において、前記基板を裁断する基板裁断機構と前記基板裁断機構によって裁断された裁断済み基板を前記基板ステージ上から回収する基板回収機構と前記基板ステージ上から前記基板回収機構で回収された、前記裁断済み基板を回収する基板回収口とを有し、前記基板割れ検知手段で検知された割れ基板の回収処理を行う基板処理手段を有することを特徴とする露光装置。
2. 前記裁断済み基板を回収する基板回収口において、回収口の位置は、基板ステージ上、もしくは、基板の受け渡しを行う基板受け渡し位置であることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記基板ステージ上をクリーニングするクリーニング機構を有し、前記裁断済み基板を基板回収口に回収した後の基板ステージ上のクリーニングを行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記基板割れ検知手段を使用し、割れ基板回収処理後の基板ステージ上の回収しきれなかった基板の検知を行うことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
5. 前記基板割れ検知手段で検知された割れ基板の状態に応じて、適切な割れ基板の回収処理を行う基板回収処理シーケンスを有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
6. 前記適切な割れ基板の回収処理を行う基板回収処理シーケンスとは、前記基板割れ検知手段で検知された割れ基板がヒビ程度で、前記基板受け渡し機構での搬送が可能であれば、通常露光動作処理を行い、その後前記基板受け渡し機構で外部へ基板を搬送する処理を行う、もしくは露光処理を行わず、前記基板受け渡し機構で外部へ基板を搬送する処理を行い、前記基板受け渡し機構での搬送が不可能であれば、前記基板処理手段を使用し、割れ基板の回収処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の露光装置。