JP2018163272A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板の品種に応じて最適化されたクリーニングが行えるようにした露光装置を提供する。【解決手段】 搬入ハンド３１の前端には伸縮機構４２を備えたアーム４１を介してクリーニングローラ４が取り付けられ、搬入ハンド３１が基板Ｗをプラテン１に載置した後に待機位置に戻る際にクリーニングローラ４を基板Ｗに接触させながら水平移動して基板Ｗがクリーニングされる。コントローラ６の入力部６４からの入力により、プラテン１に載置された基板Ｗの縁を含んで当該縁から内側の任意の位置をクリーニング開始点Ｐｓとして設定することができ、コントローラ６はマージンを避けてクリーニングローラ４にクリーニングを行わせる。【選択図】 図１

Description

本願の発明は、基板に対して所定のパターンの光を照射して露光する露光装置に関するものであり、特に、基板の表面に付着した異物を除去するクリーニング機構を備えた露光装置に関するものである。

基板に対して所定のパターンの光を照射して露光することは、フォトリソグラフィにおける主要な工程として広く行われている。このため、種々の露光装置が使用されている。
露光装置には、主として三つのタイプの装置が知られている。一つのタイプは投影露光であり、もう一つのタイプはコンタクト露光であり、さらにもう一つのタイプはプロキシミティ露光である。また、ＤＭＤのような空間光変調素子を使用するＤＩ（ダイレクトイメージング）露光も知られている。これらの露光装置では、基板は、プラテンと呼ばれるステージ状の部材に載置されて処理される。

このような露光装置には、製品の高機能化、小型化、軽量化等を背景として、露光パターンの微細化や露光品質の向上が求められている。このため、露光装置は、しばしばクリーニング機構を備えている。露光処理の品質の低下は、露光の際に基板の表面に異物が付着していることによって生じる場合が多い。このため、基板からパーティクルを除去するクリーニング機構を備えた露光装置が知られている。
特許文献１には、この種のクリーニング機構を備えた露光装置が開示されている。特許文献１の装置に設けられたクリーニング機構は、粘着性の除塵ローラによって塵を除去する機構となっている。粘着性の除塵ローラは、基板を搬送するハンドに取り付けられている。

特開２０１４−５９４９４号公報

特許文献１では、マスクの除塵について詳説されているものの、基板のクリーニングについては詳説されていない。発明者の研究によると、基板のクリーニングについては特有の事情があり、その事情は基板の品種によって異なっていることが判ってきた。
本願の発明は、この知見に基づいて為されたものであり、基板の品種に応じて最適化されたクリーニングが行えるようにした露光装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、基板に対して所定のパターンの光を照射して露光する露光装置であって、
露光の際に基板が載置されるプラテンと、
プラテンに対して基板を搬入し、露光後に基板をプラテンから搬出する搬送系と、
プラテンに載置された基板に所定のパターンの光を照射する光照射ユニットと
を備えており、
搬送系は、搬送の際に基板を保持する搬送ハンドを含んでおり、
搬送ハンドには、粘着力により異物を吸着して除去するクリーニングローラが取り付けられており、
搬送系の動作を制御するコントローラが設けられており、
コントローラは、搬送ハンドが待機位置とプラテンとの間を一往復の移動をする際にクリーニングローラによりクリーニングを行わせるための制御情報を記憶した記憶部と、記憶部に記憶された制御情報を搬送機構に出力して移動を行わせる出力部と、クリーニングローラによりクリーニングを行わせるための制御情報を入力させる入力部とを含んでおり、
コントローラの入力部は、クリーニングローラが移動してクリーニングする際の当該移動の開始点であるクリーニング開始点を設定するための情報を入力させることが可能であって、コントローラは、入力部から入力された情報に従い、プラテンに載置された基板の縁を含んで当該縁から内側の任意の位置をクリーニング開始点として設定することが可能なものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記入力部は、前記プラテンに載置された基板の縁からのマージンの量を入力させることが可能であって、
前記コントローラは、入力されたマージンの量だけ基板の縁から離れた位置をクリーニング開始点として設定するものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項２の構成において、前記マージンは、前記基板の表面に対して基板の表面全域よりも小さい領域で被着しているドライフィルムの縁と当該基板の縁との間の領域を含んでいるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記コントローラの出力部は、前記搬送機構に対して前記搬送ハンドの移動速度の制御信号を出力するものであり、出力される制御信号は、前記クリーニングローラが前記基板に接触している際の前記搬送ハンドの移動速度に比べて前記クリーニングローラが前記基板に接触していない際の前記搬送ハンドの移動速度を高くする制御信号であるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記クリーニングローラは、前記プラテンに基板を搬入する搬入ハンドに設けられており、
前記クリーニング開始点は、搬入ハンドが基板を搬入して前記プラテンに載置した後に当初の位置に戻る際の経路上に設定されるものであるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項６記載の発明は、前記請求項１乃至５いずれかの構成において、前記コントローラには、前記搬送機構の動作を含むプログラムが実装されており、
前記記憶部には、前記クリーニングローラが前記プラテンのクリーニングを行うための別の制御情報が記憶されており、
別の制御情報は、前記プラテンの一方の縁をクリーニング開始点とし、それとは反対側の縁をクリーニング終了点とする制御情報であり、
プログラムは、前記搬送機構及び前記光照射ユニットにより所定枚数の基板に対して露光を行った後、別の制御情報を搬送機構に出力して前記プラテンのクリーニングを行わせるプログラムであるという構成を有する。

以下に説明する通り、この出願の請求項１又は２記載の発明によれば、プラテンに載置された基板の縁を含んで当該縁から内側の任意の位置をクリーニング開始点として設定することができるので、クリーニングローラがプラテンに接触しないようにして基板のみクリーニングすることが可能であるとともに、基板の位置ズレ等を防止しながらクリーニングすることができる。
また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加え、ドライフィルムの巻き込みを防止しながら基板のクリーニングを行うことができる。
また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加え、タクトタイムの長期化を防止しつつ基板のクリーニングを行うことができる。
また、請求項５記載の発明によれば、搬入ハンドが基板を搬入した際の帰路において基板のクリーニングが行われるので、この点でタクトタイムの長期化を防止しつつ基板のクリーニングを行うことができる。
また、請求項６記載の発明によれば、プラテンのクリーニングも行われるので、プラテンを経由した基板への異物の付着等が防止される。

実施形態の露光装置の正面概略図である。 プログラムの概略を示したフローチャートである。 クリーニングローラの制御情報について示した正面概略図である。 クリーニングローラの制御情報について示した平面概略図である。 マージン領域を避けてクリーニングすることの意義について示した正面概略図である。 マージン領域を避けてクリーニングすることの意義について示した正面概略図である。 実施形態の露光装置の動作を示した正面概略図である。 実施形態の露光装置の動作を示した正面概略図である。 搬入ハンドの速度について示した概略図である。 クリーニングローラの高さ制御について示した正面概略図である。

次に、この出願の発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、実施形態の露光装置の正面概略図である。図１に示す露光装置は、プラテン１と、プラテン１に載置された基板Ｗに対して所定のパターンの光を照射して露光する光照射ユニット２と、プラテン１に対して基板Ｗを搬入し、露光後に基板Ｗをプラテン１から搬出する搬送系３とを備えている。
プラテン１とは、処理の際に基板Ｗが載置される台状の部材の総称である。この実施形態では、プラテン１は、水平な上面に基板Ｗが載置されるものとなっている。プラテン１は、上面において基板Ｗを真空吸着する真空吸着機構１２を備えている。

光照射ユニット２は、露光の方式に応じて適宜のものが選択されて搭載される。例えばコンタクト方式の場合、光照射ユニット２は、基板Ｗと同程度の大きさのマスクと、プラテン１に載置された基板Ｗをマスクに密着させるプラテン駆動機構と、マスクを通して所定のパターンの光照射する照射光学系等を備えた構成とされる。プロキシミティ方式の場合、マスク駆動機構がマスクを基板Ｗから僅かに離れた位置に配置するよう構成される他は、コンタクト方式と基本的に同様である。投影露光方式の場合には、光照射ユニット２は、マスクを透過した光を基板Ｗ上に結像させる投影光学系とされる。この他、ＤＭＤのような空間光変調素子を使用して照射パターンをマスク無しで直接形成するＤＩ露光の方式が採用されることもあり得る。

搬送系３は、搬送の際に基板Ｗを保持する搬送ハンド３１，３２を含んでいる。この実施形態では、搬入側と搬出側とに搬送ハンド３１，３２が設けられている（以下、搬入ハンド、搬出ハンドという）。搬送系３は、各ハンド３１，３２を駆動する駆動機構３１０，３２０を備えている。
また、搬送系３は、プラテン１を挟んでコンベア３３，３４を備えている。搬入ハンド３１は、搬入側コンベア３３から基板Ｗをピックアップしてプラテン１に搬入し、搬出ハンド３２はプラテン１から露光済みの基板Ｗをピックアップして搬出側コンベア３４に搬送する。図１では左側が搬入側で右側が搬出側となっているが、逆でも良いことは言うまでもない。

各ハンド３１，３２は、上側から基板Ｗを吸着する吸着パッド３１１，３２１を備えている。吸着パッド３１１，３２１は、この実施形態では真空吸着パッドとなっている。吸着パッド３１１，３２１は、基板Ｗの大きさに応じて複数均等に設けられている。
装置は、プラテン１上で基板Ｗが所定の位置に位置させるアライメント手段を備えている。アライメント手段は、基板Ｗのアライメントマークを撮影する不図示のカメラと、プラテン１を駆動して位置を調節するプラテン駆動機構１１等から構成されている。

このような実施形態の露光装置は、露光処理の品質を向上させるため、搬送ハンドにクリーニングローラ４を設けている。クリーニングローラ４は、搬入ハンド３１と搬出ハンド３２のいずれでも良いが、この実施形態では搬入ハンド３１に設けている。クリーニングローラ４は、この実施形態では、シリコンゴムローラのような異物が付着し易い樹脂製のローラとなっている。

以下、搬入ハンド３１において、基板Ｗの搬入の際に移動する向きを前、それとは反対側を後ろとする。また、前後方向に垂直な水平方向（図１の紙面垂直方向）を奥行き方向という。
図１に示すように、クリーニングローラ４は、搬入ハンド３１の前端に取り付けられている。クリーニングローラ４の前端には、下方に延びるアーム４１が固定されている。奥行き方向の両側に固定された一対のものである。アーム４１には、伸縮機構４２が設けられている。伸縮機構４２は、クリーニングローラ４の位置を調節したり、クリーニングローラ４を邪魔にならないように退避させたりするための機構である。伸縮機構４２としては、例えばエアシリンダのような流体圧シリンダが使用できる。
クリーニングローラ４は、長手方向が奥行き方向に向いており、一対のアーム４１により従動回転可能に保持されている。クリーニングローラ４の長さは、処理される基板Ｗの奥行き方向の長さ（基板Ｗの幅）よりも少し長い。異なる大きさの基板Ｗが一台の露光装置で処理される場合が多いが、想定される最も大きな基板Ｗの幅よりも少し長いクリーニングローラ４が使用される。

また、装置は、移着ローラ５を備えている。移着ローラ５は、クリーニングローラ４に付着した異物を移着させ、クリーニングローラ４のメンテナンス頻度を低くする目的で設けられている。
移着ローラ５は、表面に粘着層を有する粘着ローラである。移着ローラ５は、家庭用のゴミ取り用粘着ローラと同様、粘着テープ（粘着紙）が巻かれた構造であり、移着ローラ５への異物の付着量が多くなった場合、表面の一枚の粘着テープを剥がすことで付着力が再生するものである。移着ローラ５の粘着力は、クリーニングローラ４よりも相当程度高いものとなっている。

この実施形態では、移着ローラ５は、プラテン１と搬入側コンベア３３との間の位置に設けられている。移着ローラ５は、クリーニングローラ４と同程度の長さのものであり、同様に奥行き方向が長手方向になるように配置されている。移着ローラ５は、自身を能動的に回転させる不図示の移着ローラ回転機構を備えている。クリーニングローラ４が移着ローラ５に接触している状態で不図示の移着ローラ回転機構が動作すると、クリーニングローラ４が従動回転し、クリーニングローラ４上の異物が効率良く移着ローラ５に移される。尚、移着ローラ５には、移着ローラ昇降機構５１が付設されている。移着ローラ昇降機構５１は、移着ローラ５の高さを調整してクリーニングローラ４との良好な接触状態を確保したり、移着ローラ５が基板Ｗの搬送動作の邪魔にならないように退避させたりするための機構である。

図１に示すように、装置は、各部を制御するコントローラ６を備えている。コントローラ６には、各部の制御に使用される各種制御情報を記憶した記憶部６１が設けられており、所定のシーケンスで各部を動作させるプログラム６２が実装されている。コントローラ６は、汎用ＯＳで動作するパソコンで構成することができ、装置の各部の制御のために実装された制御ボードを含む構成とすることができる。このようなコントローラは、各部に対して制御信号を出力する出力部（各種インターフェースを含む）６３を備えるものとされる。

プログラム６２の概略図について、以下に説明する。図２は、プログラム６２の概略を示したフローチャートである。
図２に示すように、プログラム６２は、一つのロットの各基板Ｗについて、搬入動作、基板クリーニング、露光、搬出動作を繰り返す。そして、プラテンクリーニング周期に達したら、プラテン１のクリーニングを行う。一つのロットの最後の基板Ｗについて搬出動作が終了すると、そのロットについてのプログラムの実行が終了となる。このような手順で動作するよう、プログラム６２がプログラミングされている。

上記構成に係る実施形態の露光装置において、基板Ｗのクリーニングは、搬入ハンド３１が基板Ｗをプラテン１に載置した後に搬入側コンベア３３に戻る動作の際、クリーニングローラ４が基板Ｗに接触した状態で搬入ハンド３１が水平移動することで行われる。クリーニングローラ４は、基板Ｗとの摩擦力によって従動転動し、この際に基板Ｗ上の異物を吸着する。

実施形態の露光装置は、このようなクリーニングについて、その動作をより好ましいものにするため、コントローラ６の構成を最適化している。以下、この点について説明する。
コントローラ６は、任意の制御情報を入力する入力部６４を備えており、制御情報を入力部６４から入力させてプログラム６２に対して変数として与えるための不図示の入力プログラムがコントローラ６に実装されている。入力部６４は、例えばタッチパネルであり、入力プログラムは、タッチパネルに入力画面を表示し、そこで入力された値を制御情報としてプログラム６２に組み込むようプログラミングされている。

コントローラ６における制御情報には、上記クリーニングローラ４の制御のための情報も含まれる。そして、入力部６４から入力される制御情報には、このクリーニングローラ４の制御情報も含まれる。図３及び図４は、クリーニングローラ４の制御情報について示した概略図であり、図３は正面概略図、図４は平面概略図である。
プログラム６２に与えられるクリーニングローラ４の制御情報には、クリーニングのための移動の開始地点と終了地点の情報が含まれる。これには、基板Ｗのクリーニングの際の移動の開始地点及び終了地点が含まれる。この他、プラテン１のクリーニングの際の移動の開始地点及び終了地点が含まれる場合もある。

また、高さ方向については、クリーニングの際にプラテン１の上面（基板載置面）が位置する高さ（以下、プラテン高さという）と、クリーニングの際にクリーニングローラ４が位置する設定上の高さ（以下、設定ローラ高さという）とが制御情報に含まれる。
尚、搬送ハンド３１，３２については、基板Ｗの搬送時に水平移動する高さ（以下、搬送高さという）が設定されている。搬送高さに搬入ハンド３１が位置している状態では、クリーニングローラ４の位置は設定ローラ高さよりも高い。この実施形態では、搬入ハンド３１が搬送高さにある状態で伸縮機構４２がアーム４１を限度位置まで伸すことでクリーニングローラ４が達すると想定される位置が設定ローラ高さである。

図３において、プラテン高さをＨｐで示し、基板の厚さをｔで示し、設定ローラ高さをＨｒで示す。また、クリーニング開始地点をＰｓで示し、クリーニング終了地点をＰｅで示す。クリーニングの際の基板Ｗの表面の位置は、プラテン高さＨｐ＋基板Ｗの厚さｔであるが、基板Ｗが薄い場合、ｔをゼロと見なす場合もある。尚、各位置の特定には、基準となる位置を必要であるが、例えば、装置は全体を支える定盤１０を備えているので、その定盤の上面が基準面とされ、その中心１０Ｃが水平方向の基準点とされる。

必須ではないが、図３及び図４において、プラテン１の中心は基準点１０Ｃと同一鉛直線上にある。以下、この鉛直線を中心軸という。基板Ｗの載置領域は、中心軸上の点であるプラテン１の中心を基準として設定される。即ち、平面視（図４）において基板Ｗの中心がプラテン１の中心に一致する位置である。尚、基板Ｗは方形であり、一辺が搬送方向に一致し、他の一辺が奥行き方向に一致した状態で載置される。

以下、説明の都合上、搬送方向をＸ方向、奥行き方向をＹ方向、鉛直方向をＺ方向とする。前述したように、クリーニングローラ４は長手方向が奥行き方向に一致した状態で配置され、その長さはプラテン１の奥行きと同程度又はそれより少し長い程度である。基板Ｗがプラテン１の上面より大きくなることはない。したがって、クリーニング開始点Ｐｓは、基本的にはＸ方向及びＺ方向の座標として特定されれば足りる。即ち、Ｙ方向について基板Ｗの品種によらず定数として良い。定数とするというのは、例えばクリーニングローラ４の長さ方向の中心がＹ軸上に位置するとして設定するということである。

Ｚ方向については、どちらを最初に設定しても良いが、例えば設定ローラ高さＨｒに対してプラテン高さＨｐを設定する。即ち、設定ローラ高さＨｒの位置にクリーニングローラ４が位置し、その後、プラテン１が上昇した際、プラテン１上の基板Ｗがクリーニングローラ４に確実に当接する高さがプラテン高さＨｐとして設定される。この場合、クリーニングローラ４は、プラテン１上の基板Ｗを多少押圧することが好ましいので、設定ローラ高さＨｒは、プラテン高さＨｐ＋基板Ｗの厚さｔよりも少し低く設定される場合がある（Ｈｐ＋ｔ＞Ｈｒ）。この場合、クリーニングの際にはクリーニングローラ４はプラテン１により少し押し上げられた状態なので、クリーニングローラ４の実際の高さは、設定ローラ高さＨｒより少し高くなる。

クリーニングローラ４がプラテン１を押圧する構造としては、何らかの弾性部材をクリーニングローラ４側に設けることが考えられるが、クリーニングローラ４を上下動させる機構として流体圧シリンダを採用するのが簡便であり、実施形態ではこの構造が採用されている。即ち、プラテン１の上昇によって基板Ｗを介してクリーニングローラ４が押し上げられ、伸縮機構４２として使用された流体圧シリンダ内の流体が少し圧縮される状態となる。

一方、Ｘ方向については、クリーニングの種別及び基板Ｗの品種に応じて設定される。この実施形態では、クリーニングローラ４は、基板Ｗのクリーニングのみならずプラテン１のクリーニングにも使用されるから、クリーニングの種別は、基板Ｗのクリーニングかプラテン１のクリーニングかということになる。
プラテン１のクリーニングの場合、クリーニング開始点のＸ方向の位置は、プラテン１の上面のＸ方向の縁ということになる。また、クリーニング終了点のＸ方向の位置は、Ｘ方向の反対側の縁ということになる。即ち、図４に示すように、プラテン１の上面のＸ方向の長さをＰＬとすると、クリーニング開始点のＹ座標は＋ＰＬ／２であり、クリーニング終了点のＹ座標は−ＰＬ／２ということになる。

基板Ｗのクリーニングの場合、基板の品種に応じた値が入力され、クリーニング開始点のＸ座標及びクリーニング終了点のＸ座標がそれぞれ取得される。「基板の品種に応じた値」というのは、基板の形状や大きさに関する情報を含むが、それに加えて、基板の面内においてクリーニングすべき領域に関する情報が含まれる場合がある。

具体的には、図４において、ある基板Ｗの輪郭をＳで示し、基板Ｗの横方向の長さをＳＬ_１で示す。後述するように基板Ｗはプリアライメントされるから、プラテン１に載置された基板Ｗの横方向は搬送方向に一致し、縦方向は奥行き方向に一致する。前述したように基板Ｗの中心が中心軸に一致した位置になるように基板Ｗは配置されるから、基板Ｗの搬送方向の領域は原点Ｏに対して±ＳＬ_１／２である。

この場合、入力部６４においてＳＬ_１の情報が入力されると、入力プログラムはそれをプログラム６２に与え、プログラム６２では、±ＳＬ_１／２をクリーニングの制御情報として組み込むことがあり得る。即ち、＋ＳＬ_１／２がクリーニング開始点のＸ座標として設定され、−ＳＬ_１／２がクリーニング終了地点として設定され得る。

より好ましい実施形態として、ＳＬ_１より小さいサイズ情報をプログラム６２に与え、基板Ｗの周縁から一定の領域（以下、マージン領域という）を避けてクリーニングすることがあり得る。この点の意義について、図５及び図６を使用して説明する。図５及び図６は、マージン領域を避けてクリーニングすることの意義について示した正面概略図である。

マージン領域を避けた方が良い理由の一つは、基板Ｗの位置ずれを防止するためである。基板Ｗの表面の全域をクリーニングする場合、前述したように±ＳＬ_１の情報を与え±ＳＬ_１／２をクリーニング開始点、クリーニング終了点として設定する。この場合、クリーニングローラ４の下端は、基板Ｗの縁のきっちりと一致して当接することは少なく、プリアライメントの精度上の問題、クリーニングローラ４を下降させる機構精度上の問題から、少しずれてしまうことがあり得る。

この際、図５（１）に示すように、基板Ｗに対して外側にずれた位置にクリーニングローラ４が下降し、そこからクリーニングローラ４が水平移動を始めると、クリーニングローラ４が基板Ｗを横に押し出すような状態となる。この場合、前述したように基板Ｗはプラテン１に真空吸着されているものの、横方向の力が加わると、ずれ易い。クリーニング後、前述したように基板Ｗのアライメントが行われ、その状態で露光がされるものの、位置ずれが大きくなると、アライメントマークがカメラの視野を外れてしまいアライメントエラー（アライメント不能）となってしまうことがある。

上記問題は、反った基板Ｗの場合に特に顕著である。例えばガラスエポキシ製のようなリジッド基板Ｗについては多少反っている場合があり、反った形状であっても特に不良品ではないという場合がある。そのように反った基板Ｗについては、プラテン１に載置して真空吸着させた際、真空吸着孔の密閉が不十分となるため、真空吸着力が低下する場合がある。真空吸着力が低下した状態で、上記のように横方向の力が加わると、大きなずれが生じ易く、アライメントエラーになり易い。

＋ＳＬ_１／２をクリーニング開始点とした場合の別の問題点として、プラテン１上の異物を拾い易いという問題がある。この点が、図５（２）に示されている。図５（２）に示すように、プリアライメント精度等の問題から基板Ｗの縁を少し外れた位置にクリーニングローラ４が当接した場合、クリーニングローラ４は、プラテン１の表面に当接することになる。この場合、その場所に異物Ｃが存在していると、当該異物Ｃがクリーニングローラ４に付着し、この状態でクリーニングローラ４が水平移動して基板Ｗの表面上を転動することになる。この結果、異物Ｃが基板Ｗの表面に移着することになり易い。
このようなことから、プリアライメント精度等を考慮し、基板Ｗの縁よりも少し内側からクリーニングが開始されるようにすることが好ましい。

マージン領域を避けてクリーニングすべきさらに別の点は、ドライフィルムの剥がれ防止の観点である。この点が、図６に示されている。
プリント基板用の露光装置の場合、表面のレジスト層としてドライフィルムを被着させた基板に対してしばしば露光が行われる。ドライフィルム付きの基板に対してクリーニングを行う場合、クリーニングローラ４が直接当接するのは、ドライフィルムであり、ドライフィルム表面の異物を除去することになる。発明者の研究によると、このようにしてドライフィルム付きの基板に対してクリーニングを行うと、ドライフィルムの剥れが生じ易い。

即ち、ドライフィルム付きの基板Ｗに対してクリーニングを行う際、図６（１）に示すように基板Ｗの縁をクリーニング開始点Ｐｓとしてクリーニングを行うと、図６（２）に示すようにドライフィルムＦの縁が巻き込まれてドライフィルムＦが剥がれ易い。剥がれたドライフィルムＦは破片となって放出され、新たなゴミの発生源となってしまう。ドライフィルムＦは、基板Ｗの周縁から少し内側の領域を覆っている場合もあるが、この場合も、ドライフィルムＦの剥がれ、ゴミの発生の問題が生じ易く、問題の発生頻度はより高い。
このような問題を防止するには、図６（３）に示すように、ドライフィルムＦの縁より少し内側の位置からクリーニングを開始すれば良い。即ち、ドライフィルムＦの被着位置のデータを制御情報として入力し、クリーニング開始点のＸ座標がドライフィルムＦの縁よりも原点側になるようにすれば良い。

このようなことから、図４に示すようにＳＬ_１より少し小さい値ＳＬ_２を設定し、プログラム６２に対して±ＳＬ_２／２をクリーニング開始点ＰｓのＸ座標、クリーニング終了点ＰｅのＸ座標として与えるようにする。即ち、上記各観点を考慮してマージン量を決定して入力部６４で入力し、±ＳＬ_２／２が設定されるようにする。
尚、このようにマージンが設定されるとその領域ではクリーニングがされないことになるが、この領域は微細回路形成等の用途には使用されることは通常ないので、特に問題になることは少ない。また、クリーニング終了点については、基板Ｗの縁であっても問題はないので、クリーニング終了点については、−ＳＬ_１／２をＸ座標とすることもある。

次に、このような実施形態の露光装置の全体の動作について、図７及び図８を使用して概略的に説明する。図７及び図８は、実施形態の露光装置の動作を示した正面概略図である。以下の説明では、コンタクト方式の露光装置を例にする。
あるロットの基板Ｗは、一枚ずつ搬入側コンベア３３で露光装置に搬入され、搬入側コンベア３３上の待機位置に達する。その後、搬入コンベア３３上の待機位置でプリアライメントがされる。プリアライメントは、プリアライメントピン機構により基板Ｗの位置をラフにアライメントする動作である。プリアライメントの精度は、例えば１００〜数１００μｍ程度である。この基板Ｗは、図７（１）に示すように搬入ハンド３１によりピックアップされ、図７（２）に示すようにプラテン１に載置される。基板Ｗは、真空吸着機構１２によりプラテン１に真空吸着される。

次に、搬入ハンド３１は、搬送高さまでいったん上昇した後、クリーニングローラ４のＸ座標が＋ＳＬ_１／２又は＋ＳＬ_２／２になる位置まで水平移動する。この位置で、伸縮機構４２が動作し、アーム４１が伸びてクリーニングローラ４を下降させる。クリーニングローラ４の下降は、不図示のストッパにより停止し、設定ローラ高さＨｒの位置になる。この状態で、プラテン駆動機構１１が動作してプラテン１をプラテン高さＨｐまで押し上げる。この結果、図７（３）に示すように、クリーニングローラ４が基板Ｗに当接した状態となる。クリーニングローラ４の当接位置のＸ座標は、入力部６４からの入力により設定された＋ＳＬ_１／２又は＋ＳＬ_２／２である。
そして、搬入ハンド３１は、Ｘ方向−側に水平移動し、図７（４）に示すように、クリーニングローラ４のＸ座標が−ＳＬ_１／２又は−ＳＬ_２／２となる位置で停止する。この動作の際、クリーニングローラ４が基板Ｗとの摩擦力により従動回転し、基板Ｗがクリーニングされる。

次に、クリーニングローラ４が−ＳＬ_１／２又は−ＳＬ_２／２の位置に位置した際に伸縮機構４２が動作し、クリーニングローラ４を上昇させる。そして、搬入ハンド３１は、水平方向に移動して搬入側の待機位置に戻る。搬入ハンド３１の待機位置は、移着ローラ５の上方にクリーニングローラ４が位置する位置であり、移着ローラ昇降機構５１が移着ローラ５を上昇させ、クリーニングローラ４に当接させる。この状態で、不図示の移着ローラ回転機構が移着ローラ５を回転させ、クリーニングローラ４上の異物を移着ローラ５に移着させる。尚、クリーニングローラ４のゴミが移着ローラ５に転移するのに十分な時間が経過した後、搬入ハンド３１において、伸縮機構４２はアーム４１を当初の縮めた状態に戻す。

一方、プラテン１上では、基板Ｗの本アライメントが行われ、マスクと基板Ｗとが正しい位置関係で重ね合わされる。この状態で、図８（２）に示すように、光照射ユニット２から光が照射され、マスクを通して基板Ｗが露光される。尚、クリーニングローラ４上の異物を移着ローラ５に移着させる動作は、露光と並行して行われる場合もある。

露光が終了すると、図８（３）に示すように、搬出ハンド３２が基板Ｗをプラテン１からピックアップする。そして、図８（４）に示すように、搬入側コンベア３４に搬出する。搬入側コンベア３４は、不図示のラック等に基板Ｗを搬出する。一方、搬入側コンベア３３上の待機位置には次の基板Ｗが搬送されており、搬入ハンド３１は、この基板Ｗをピックアップして搬入する。そして、同様の手順が繰り返される。このような動作を繰り返し、各基板Ｗに対して露光処理が順次行われる。

プラテンクリーニング周期の回数（枚数）の露光が終了すると、プログラム６２の動作により、プラテン１のクリーニングが行われる。搬入ハンド３１は、基板Ｗを保持することなくプラテン１上に進入する。そして、搬入ハンド３１は、クリーニングローラ４のＸ座標が＋ＰＬ／２の位置となる位置で停止した後、クリーニングローラ４が設定ローラ高さの位置になるまで下降する。次に、搬入ハンド３１は、Ｘ方向−側に水平移動し、クリーニングローラ４が−ＰＬ／２の位置となる位置で停止した後、クリーニングローラ４を元に位置まで上昇させる。その後、搬入ハンド３１は、搬入側の待機位置に戻る。

尚、上記動作において、搬入ハンド３１の移動速度は、クリーニングローラ４が基板Ｗに接触している際以外は速い速度となっている。この点について、図９を参照して説明する。図９は、搬入ハンド３１の移動速度について示した概略図である。
図９は、搬入ハンド３１がプラテン１に基板Ｗを載置した後、搬入側の待機位置に戻る際の移動速度について示している。図９の横軸はＸ方向（搬送方向）の位置を示し、縦軸は移動速度を示す。

図９において、搬入ハンド３１が基板Ｗをプラテン１に載置し、クリーニングローラ４のＸ座標がクリーニング開始点Ｐｓに達するまでの水平移動する際の速度がＶ_１として示され、クリーニングローラ４がクリーニング開始点Ｐｓからクリーニング終了点Ｐｅに達するまで搬送ハンド３１の移動速度Ｖ_２として示されている。そして、クリーニング終了点Ｐｓでクリーニングローラ４を元の高さに上昇させた後、クリーニングローラ４を移着ローラ５の上方に位置するよう搬送ハンド３１が移動する際の移動速度はＶ_１と同程度となっている。図９に示すように、Ｖ_１はＶ_２に比べて高くなっており、クリーニング時以外は搬送ハンドを高速移動させ、タクトタイムがより短くなるようにしている。このような搬入ハンド３１の速度制御も、プログラム６２に組み込まれており、プログラム６２が実行されているコントローラ６から搬送系３に送られる制御信号で実現される。

次に、クリーニングローラの高さ制御について図１０を参照してより詳しく説明する。図１０は、クリーニングローラの高さ制御について示した正面概略図である。
上述した実施形態において、クリーニングローラ４が基板Ｗに当接する高さについては、ある固定された値（定数）として制御を行っても良いし、変数として制御を行っても良い。例えば、当該露光装置で露光される基板Ｗがいずれのロットにおいても厚さが薄く、プラテン１のクリーニングの際の高さで基板Ｗのクリーニングを行って良い場合、クリーニング４の高さを定数とする場合がある。例えば基板Ｗの厚さが０．１ｍｍ以下の場合、そのようにすることがあり得る。

定数として制御する場合の簡便な構成としては、図１０（１）に示すようにクリーニングローラ４が下降した際に当接するストッパ４３を設け、ストッパ４３の位置を設定ローラ高さＨｒとの関係で所定の固定した位置とした構成が挙げられる。前述した実施形態はこの構成である。
一方、基板Ｗの厚さｔに応じてクリーニングローラ４の高さを変更して制御する場合もあり、これは基板Ｗが薄い場合もあり得る。この構成の例としては、クリーニングローラ４にアーム４１にサーボモータを含む位置調節機構を設ける例が挙げられる。この場合は、基板Ｗの厚さｔに応じて異なる値（変数）が設定ローラ高さＨｒとして与えられ、コントローラ６により設定ローラ高さＨｒになるようクリーニングローラ４が制御される。
上記の構成でも良いが、プラテン駆動機構１１のサーボ系を利用すると、簡便な構成により同じことが行える。プラテン駆動機構１１によりプラテン１を制御し、プラテン１の押し上げ量を制御することで種々の基板厚さに対応する。この場合、基板厚さに応じてプラテン高さＨｐを入力部６４から入力し、変数としてプログラム６２に与える。

このようなクリーニングローラ４の高さ制御において、クリーニングローラ４が確実に基板Ｗに当接していることを確認することが好ましい。このためのセンサを設けた構成が図１０（２）に示されている。クリーニングローラ４が確実に基板Ｗに当接していることを検出するには、クリーニングローラ４のアーム４１の位置を検出するのが簡便である。即ち、図１０（２）に示すように、アーム４１の適宜の高さの位置に被検出部４４を設け、被検出部４４を検出するセンサ（近接センサ、光センサ等）４５を設ける。クリーニングローラ４が適度な圧力で基板Ｗに当接する位置関係で、被検出部４４及びセンサ４５を配置する。

センサ４５によるクリーニングローラ４の当接確認は、当接高さの制御を変数として制御する場合に特に有意義であるが、定数の場合でも意義がある。定数の場合でも、予定されているよりも薄い基板Ｗが誤って装置に投入された場合、クリーニングローラ４が基板Ｗに当接しない状態が生じ得るからである。尚、当接しているかどうかだけの確認を行う場合、クリーニングローラ４のアーム４１を駆動する流体圧シリンダにおける流体の圧力変化（押し上げに伴う流体の圧力上昇）を検出する構成が採用されることもある。

いずれにしても、実施形態の露光装置によれば、基板Ｗのクリーニングかプラテン１のクリーニングかに応じてクリーニング開始点Ｐｓが選択され、且つ基板Ｗのクリーニングについては、基板Ｗの品種に応じて任意のクリーニング開始点Ｐｓを設定してクリーニングを行わせることができるので、基板Ｗの品種に応じて最適なクリーニングが行える。
この際、基板Ｗのサイズとは別にマージンの設定が行えるので、基板Ｗの縁よりも少し内側の位置をクリーニング開始点として設定することで、クリーニング時の基板Ｗのズレを防止したり、ドライフィルム付きの基板である場合のクリーニングローラ４によるドライフィルムの巻き込みを防止したりすることが可能となる。
また、クリーニングローラ４が基板Ｗに接触している間は搬入ハンド３１の速度は遅くなるものの、それ以外では速度は速くするので、基板Ｗのクリーニング動作を導入しつつも全体のタクトタイムの長期化が防止される。

尚、クリーニングローラを搬出ハンド３２に取り付けてクリーニングを行うことも可能である。この場合は、搬入ハンド３１が基板Ｗを搬入してプラテン１に載置して後退した後、搬出ハンド３２が入れ替わって進入してクリーニングローラを基板Ｗに接触させることになる。この場合は、クリーニングローラの位置は搬出ハンド３２においてＸ方向の−側の端部であり、搬出ハンド３２がＸ方向−側から＋側に水平移動しながらクリーニングが行われることになる。
但し、搬出ハンド３２にクリーニングローラを取り付けてクリーニングを行わせると、基板Ｗの搬出動作とは別に搬入ハンド３２が往復動を行うことになり、搬入ハンド３１の場合と比較すると、タクトタイムが長くなってしまう。このため、搬入ハンド３１にクリーニングローラを取り付けてクリーニングを行う方が好ましい。

上記実施形態の動作の説明では、コンタクト露光を例にしたが、プロキシミティ露光や投影露光、ＤＩ露光等の他の方式の露光についても、光照射ユニット２の構成、動作が異なるのみであり、他は同様に実施できる。また、基板についても、プリント基板の他、液晶基板その他の各種基板について、本願発明は実施可能である。

１ プラテン
２ 光照射ユニット
３ 搬送機構
３１ 搬入ハンド
３２ 搬出ハンド
３３ 搬入側コンベア
３４ 搬出側コンベア
４ クリーニングローラ
５ 移着ローラ
６ コントローラ
６１ 記憶部
６２ プログラム
６３ 出力部
６４ 入力部
Ｈｒ 設定ローラ高さ
Ｈｐ プラテン高さ
Ｐｓ クリーニング開始点
Ｐｅ クリーニング終了点

Claims (6)

1. 基板に対して所定のパターンの光を照射して露光する露光装置であって、
   露光の際に基板が載置されるプラテンと、
   プラテンに対して基板を搬入し、露光後に基板をプラテンから搬出する搬送系と、
   プラテンに載置された基板に所定のパターンの光を照射する光照射ユニットと
   を備えており、
   搬送系は、搬送の際に基板を保持する搬送ハンドを含んでおり、
   搬送ハンドには、粘着力により異物を吸着して除去するクリーニングローラが取り付けられており、
   搬送系の動作を制御するコントローラが設けられており、
   コントローラは、搬送ハンドが待機位置とプラテンとの間を一往復の移動をする際にクリーニングローラによりクリーニングを行わせるための制御情報を記憶した記憶部と、記憶部に記憶された制御情報を搬送系に出力して移動を行わせる出力部と、クリーニングローラによりクリーニングを行わせるための制御情報を入力させる入力部とを含んでおり、
   コントローラの入力部は、クリーニングローラが移動してクリーニングする際の当該移動の開始点であるクリーニング開始点を設定するための情報を入力させることが可能であって、コントローラは、入力部から入力された情報に従い、プラテンに載置された基板の縁を含んで当該縁から内側の任意の位置をクリーニング開始点として設定することが可能なものであることを特徴とする露光装置。
2. 前記入力部は、前記プラテンに載置された基板の縁からのマージンの量を入力させることが可能であって、
   前記コントローラは、入力されたマージンの量だけ基板の縁から離れた位置をクリーニング開始点として設定するものであることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
3. 前記マージンは、前記基板の表面に対して基板の表面全域よりも小さい領域で被着しているドライフィルムの縁と当該基板の縁との間の領域を含んでいることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
4. 前記コントローラの出力部は、前記搬送系に対して前記搬送ハンドの移動速度の制御信号を出力するものであり、出力される制御信号は、前記クリーニングローラが前記基板に接触している際の前記搬送ハンドの移動速度に比べて前記クリーニングローラが前記基板に接触していない際の前記搬送ハンドの移動速度を高くする制御信号であることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の露光装置。
5. 前記クリーニングローラは、前記プラテンに基板を搬入する搬入ハンドに設けられており、
   前記クリーニング開始点は、搬入ハンドが基板を搬入して前記プラテンに載置した後に当初の位置に戻る際の経路上に設定されるものであることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の露光装置。
6. 前記コントローラには、前記搬送系の動作を含むシーケンスプログラムが実装されており、
   前記記憶部には、前記クリーニングローラが前記プラテンのクリーニングを行うための別の制御情報が記憶されており、
   別の制御情報は、プラテンの一方の縁をクリーニング開始点とし、それとは反対側の縁をクリーニング終了点とする制御情報であり、
   シーケンスプログラムは、前記搬送系及び前記光照射ユニットにより所定枚数の基板に対して露光を行った後、別の制御情報を搬送系に出力して前記プラテンのクリーニングを行わせるプログラムであることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の露光装置。

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