JP3173928B2 - 基板保持装置、基板保持方法および露光装置 - Google Patents
基板保持装置、基板保持方法および露光装置Info
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T279/00—Chucks or sockets
- Y10T279/11—Vacuum
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ウエハ等基板を露光す
る露光装置の基板保持装置、基板保持方法および露光装
置に関するものである。
る露光装置の基板保持装置、基板保持方法および露光装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体集積回路は、近年ますます高集積
化が進み、それを製作するための露光装置も焼付け精度
のより高いものが要求されている。
化が進み、それを製作するための露光装置も焼付け精度
のより高いものが要求されている。
【０００３】従って、露光されるウエハ等基板（以下、
「基板」という。）も高精度の位置決めを必要とし、１
例として特開平２−２０２０３１号に記載された６軸駆
動基板ステージのように、互に直交する３軸に沿った往
復移動によって任意の位置に移動調節自在であり、かつ
前記３軸のそれぞれの回りの回動角度を調節自在である
基板ステージが開発された。このような基板ステージに
支持された従来の基板保持装置は、図２０および図２１
に示すように、表面に基板（図示せず）を吸着する溝１
０６ｂを備えた円板状の吸着板１０６を有し、吸着板１
０６は、その表面に垂直な方向（以下、「Ｚ軸方向」と
いう。）にのびる複数の孔１０６ｇ〜１０６ｉを備えて
おり、各孔１０６ｇ〜１０６ｉには中空の受渡しピン１
０４ａ〜１０４ｃが挿通される。各受渡しピン１０４ａ
〜１０４ｃは吸着板１０６の図示直下に配置された中間
プレート１０３に立設され、中間プレート１０３は、吸
着板１０６をＺ軸方向へ進退させる複数の複動シリンダ
１０５を支持する。
「基板」という。）も高精度の位置決めを必要とし、１
例として特開平２−２０２０３１号に記載された６軸駆
動基板ステージのように、互に直交する３軸に沿った往
復移動によって任意の位置に移動調節自在であり、かつ
前記３軸のそれぞれの回りの回動角度を調節自在である
基板ステージが開発された。このような基板ステージに
支持された従来の基板保持装置は、図２０および図２１
に示すように、表面に基板（図示せず）を吸着する溝１
０６ｂを備えた円板状の吸着板１０６を有し、吸着板１
０６は、その表面に垂直な方向（以下、「Ｚ軸方向」と
いう。）にのびる複数の孔１０６ｇ〜１０６ｉを備えて
おり、各孔１０６ｇ〜１０６ｉには中空の受渡しピン１
０４ａ〜１０４ｃが挿通される。各受渡しピン１０４ａ
〜１０４ｃは吸着板１０６の図示直下に配置された中間
プレート１０３に立設され、中間プレート１０３は、吸
着板１０６をＺ軸方向へ進退させる複数の複動シリンダ
１０５を支持する。
【０００４】また、中間プレート１０３は、軸受１０１
ａによってベースプレート１０１に回動自在に支持さ
れ、ウォームギヤ１０７ａを介して駆動モータ１０７に
よって回動される。ベースプレート１０１は、その上面
に、これと一体的に設けられたＬ形のミラー１０８を有
し、ミラー１０８は互に直交する２軸（以下、それぞれ
「Ｘ軸」、「Ｙ軸」という。）に平行な鏡面１０８ａ，
１０８ｂを有し、各鏡面１０８ａ、１０８ｂに照射され
た測長用のレーザ光を図示しないレーザ干渉測長器に向
って反射する。なお、ベースプレート１０１は弾性ヒン
ジ１０２ａを介して台板１０２と一体的に形成されてお
り、弾性ヒンジ１０２ａの許容する範囲内で微動調節用
の電歪素子、ボイスコイル等のアクチュエータ１０２ｂ
によるＺ軸方向の往復移動あるいはＺ軸のまわりの回動
が自在である。また、台板１０２は公知の６軸駆動基板
ステージ（図示せず）に支持されている。
ａによってベースプレート１０１に回動自在に支持さ
れ、ウォームギヤ１０７ａを介して駆動モータ１０７に
よって回動される。ベースプレート１０１は、その上面
に、これと一体的に設けられたＬ形のミラー１０８を有
し、ミラー１０８は互に直交する２軸（以下、それぞれ
「Ｘ軸」、「Ｙ軸」という。）に平行な鏡面１０８ａ，
１０８ｂを有し、各鏡面１０８ａ、１０８ｂに照射され
た測長用のレーザ光を図示しないレーザ干渉測長器に向
って反射する。なお、ベースプレート１０１は弾性ヒン
ジ１０２ａを介して台板１０２と一体的に形成されてお
り、弾性ヒンジ１０２ａの許容する範囲内で微動調節用
の電歪素子、ボイスコイル等のアクチュエータ１０２ｂ
によるＺ軸方向の往復移動あるいはＺ軸のまわりの回動
が自在である。また、台板１０２は公知の６軸駆動基板
ステージ（図示せず）に支持されている。
【０００５】図示しない基板の受け渡し、および位置決
めは以下のように行われる。
めは以下のように行われる。
【０００６】各複動シリンダ１０５を駆動して吸着板１
０６を後退させた状態で真空ライン１０４ｄから各受渡
しピン１０４ａ〜１０４ｃに真空吸引力を発生させ、図
示しないハンドによって搬入された基板を各受渡しピン
１０４ａ〜１０４ｃの上端に吸着させる。次いで、各複
動シリンダ１０５を逆駆動して吸着板１０６を前進さ
せ、真空ライン１０６ｃから吸着板１０６の溝１０６ｂ
に真空吸引力を発生させて吸着板１０６の吸着面１０６
ａに基板を吸着させる。これによって、基板を堅固に保
持するとともにその平坦度を矯正する。さらに、図示し
ないアライメントスコープ等によってマスク等に対する
Ｚ軸のまわりの基板の位置ずれを検出し、モータ１０７
を駆動して吸着板１０６を回動させることで前記位置ず
れを解消する。
０６を後退させた状態で真空ライン１０４ｄから各受渡
しピン１０４ａ〜１０４ｃに真空吸引力を発生させ、図
示しないハンドによって搬入された基板を各受渡しピン
１０４ａ〜１０４ｃの上端に吸着させる。次いで、各複
動シリンダ１０５を逆駆動して吸着板１０６を前進さ
せ、真空ライン１０６ｃから吸着板１０６の溝１０６ｂ
に真空吸引力を発生させて吸着板１０６の吸着面１０６
ａに基板を吸着させる。これによって、基板を堅固に保
持するとともにその平坦度を矯正する。さらに、図示し
ないアライメントスコープ等によってマスク等に対する
Ｚ軸のまわりの基板の位置ずれを検出し、モータ１０７
を駆動して吸着板１０６を回動させることで前記位置ず
れを解消する。
【０００７】最近では、より短波長の照明光を用いる露
光装置が開発され、特に、荷電粒子蓄積リング放射光
（以下、「ＳＲ−Ｘ線」という。）を照明光とする露光
装置においては、露光室内の基板を垂直に保持するとと
もに、ＳＲ−Ｘ線の減衰を防ぐために露光室を減圧雰囲
気に維持する必要がある。
光装置が開発され、特に、荷電粒子蓄積リング放射光
（以下、「ＳＲ−Ｘ線」という。）を照明光とする露光
装置においては、露光室内の基板を垂直に保持するとと
もに、ＳＲ−Ｘ線の減衰を防ぐために露光室を減圧雰囲
気に維持する必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の基板保持装置は、ＳＲ−Ｘ線を照明光とする露光装
置に用いることはできない。その理由は以下の通りであ
る。
来の基板保持装置は、ＳＲ−Ｘ線を照明光とする露光装
置に用いることはできない。その理由は以下の通りであ
る。
【０００９】（１）受渡しピンの先端に発生される吸引
力のみでは、減圧された露光室内において垂直に保持さ
れた基板の受渡しおよび保持を行うための吸引力が不足
する。
力のみでは、減圧された露光室内において垂直に保持さ
れた基板の受渡しおよび保持を行うための吸引力が不足
する。
【００１０】（２）減圧された露光室内においては、基
板の熱は、雰囲気への熱伝達が大気圧状態に比べ小さい
ために基板保持装置の温度上昇が著しい。その結果、ベ
ースプレートと吸着板の熱膨張の差によって生ずる歪に
より位置ずれが発生し、測長用のレーザ光を反射するミ
ラーの反射面の位置が変動して、レーザ測長器による基
板保持装置の位置測定に大きな誤差を発生する。
板の熱は、雰囲気への熱伝達が大気圧状態に比べ小さい
ために基板保持装置の温度上昇が著しい。その結果、ベ
ースプレートと吸着板の熱膨張の差によって生ずる歪に
より位置ずれが発生し、測長用のレーザ光を反射するミ
ラーの反射面の位置が変動して、レーザ測長器による基
板保持装置の位置測定に大きな誤差を発生する。
【００１１】加えて、最近では基板が大形化する傾向に
あり、これに伴って大面積の吸着板を必要とするが、こ
れを回動させる機構が大形化することは望ましくない。
あり、これに伴って大面積の吸着板を必要とするが、こ
れを回動させる機構が大形化することは望ましくない。
【００１２】また基板保持装置はハンドによって搬入さ
れた基板を受取って所定の位置決めを行うとともに、吸
着板の吸着面に基板を吸着させてその平面度を矯正する
ものであり、このような平面度の矯正を効果的に行うた
めには、基板の吸着面に設けられる溝や穴などが出来る
だけ小さくその数も少い方が望ましい。
れた基板を受取って所定の位置決めを行うとともに、吸
着板の吸着面に基板を吸着させてその平面度を矯正する
ものであり、このような平面度の矯正を効果的に行うた
めには、基板の吸着面に設けられる溝や穴などが出来る
だけ小さくその数も少い方が望ましい。
【００１３】さらに、基板保持装置の内部配管に温調流
媒を循環させて基板の温度調節を効果的に行うために
も、基板と吸着面の接触面積を減少させる溝や穴などは
出来るだけ少く、かつ、小さいことが望まれる。ところ
が、ハンドによって搬入された基板を受取る受渡しピン
をあまり細くしたりその数を少くすると、基板の受渡し
に充分な真空吸引力を発生させることができず、受渡し
作業中に基板が傾いたり大きな位置ずれを発生する等の
トラブルを生じる。
媒を循環させて基板の温度調節を効果的に行うために
も、基板と吸着面の接触面積を減少させる溝や穴などは
出来るだけ少く、かつ、小さいことが望まれる。ところ
が、ハンドによって搬入された基板を受取る受渡しピン
をあまり細くしたりその数を少くすると、基板の受渡し
に充分な真空吸引力を発生させることができず、受渡し
作業中に基板が傾いたり大きな位置ずれを発生する等の
トラブルを生じる。
【００１４】 本発明は上記従来の技術の有する未解決
の課題に鑑みてなされたものであり、基板の受渡しを行
うための真空吸引力を大幅に増強できるうえに、基板を
吸着して回動させる機構を小形化できる基板保持装置、
基板保持方法および露光装置を提供することを目的とす
るものである。
の課題に鑑みてなされたものであり、基板の受渡しを行
うための真空吸引力を大幅に増強できるうえに、基板を
吸着して回動させる機構を小形化できる基板保持装置、
基板保持方法および露光装置を提供することを目的とす
るものである。
【００１５】 また、本発明の他の目的は、基板と吸着
板の接触面積を著しく減少させることなく基板の受渡し
のための真空吸引力を大幅に増強できる基板保持装置、
基板保持方法および露光装置を提供することである。
板の接触面積を著しく減少させることなく基板の受渡し
のための真空吸引力を大幅に増強できる基板保持装置、
基板保持方法および露光装置を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明の基板保持装置は、それぞれ基板の一部分を
吸着する第１および第２の吸着板と、前記第２の吸着板
に対して前記第１の吸着板を回動させる第１の駆動手段
と、前記第１の吸着板を、前記第２の吸着板の吸着面か
ら所定量だけ突出する位置と該吸着面から突出しない位
置の間で進退させる第２の駆動手段を有し、前記第１お
よび前記第２の吸着板のそれぞれに恒温水を循環させる
液媒流路が設けられており、前記第１および前記第２の
それぞれの前記液媒流路が互に独立した給排水手段に接
続されていることを特徴とするものである。
めに本発明の基板保持装置は、それぞれ基板の一部分を
吸着する第１および第２の吸着板と、前記第２の吸着板
に対して前記第１の吸着板を回動させる第１の駆動手段
と、前記第１の吸着板を、前記第２の吸着板の吸着面か
ら所定量だけ突出する位置と該吸着面から突出しない位
置の間で進退させる第２の駆動手段を有し、前記第１お
よび前記第２の吸着板のそれぞれに恒温水を循環させる
液媒流路が設けられており、前記第１および前記第２の
それぞれの前記液媒流路が互に独立した給排水手段に接
続されていることを特徴とするものである。
【００１７】
【００１８】 また、本発明の基板保持装置の別の形態
は、保持面に基板を保持するための真空吸引力を発生す
る吸着板と、前記保持面の少くとも一部分を囲んで前記
保持面から所定量だけ突出する位置と前記保持面から突
出しない位置の間を進退自在である筒状の受渡し部材
と、前記保持面に対して前記受渡し部材を進退させる駆
動手段とを有することを特徴とする。
は、保持面に基板を保持するための真空吸引力を発生す
る吸着板と、前記保持面の少くとも一部分を囲んで前記
保持面から所定量だけ突出する位置と前記保持面から突
出しない位置の間を進退自在である筒状の受渡し部材
と、前記保持面に対して前記受渡し部材を進退させる駆
動手段とを有することを特徴とする。
【００１９】ここで、受渡し部材が回転自在であると好
ましい。
ましい。
【００２０】
【作用】上記装置によれば、第１の吸着板を突出させた
状態で搬送ハンドから基板を受取り、該基板の一部分を
吸着させ、第１の駆動手段によって第１の吸着板を回動
させて基板の位置ずれを解消したのち、第２の駆動手段
によって第１の吸着板を第２の吸着板から突出しない位
置へ後退させる。
状態で搬送ハンドから基板を受取り、該基板の一部分を
吸着させ、第１の駆動手段によって第１の吸着板を回動
させて基板の位置ずれを解消したのち、第２の駆動手段
によって第１の吸着板を第２の吸着板から突出しない位
置へ後退させる。
【００２１】 また、保持面に基板を保持するための真
空吸引力を発生する吸着板と、前記保持面の少くとも一
部分を囲んで前記保持面から所定量だけ突出する位置と
前記保持面から突出しない位置の間を進退自在である筒
状の受渡し部材と、前記保持面に対して前記受渡し部材
を進退させる駆動手段とを有する基板保持装置によれ
ば、受渡し部材を吸着板の保持面から所定量だけ突出さ
せた状態（第２の状態）で搬送ハンドから基板を受取
り、保持面の少くとも一部分に発生する真空吸引力によ
って基板を受渡し部材に吸着する。搬送ハンドを後退さ
せたのち、保持面から突出しない位置に受渡し部材を後
退させて基板を保持面に吸着させる（第１の状態）。基
板の受渡しのために大きな真空吸引力が必要であれば、
保持面の受渡し部材によって囲まれる部分を広くすれば
よい。
空吸引力を発生する吸着板と、前記保持面の少くとも一
部分を囲んで前記保持面から所定量だけ突出する位置と
前記保持面から突出しない位置の間を進退自在である筒
状の受渡し部材と、前記保持面に対して前記受渡し部材
を進退させる駆動手段とを有する基板保持装置によれ
ば、受渡し部材を吸着板の保持面から所定量だけ突出さ
せた状態（第２の状態）で搬送ハンドから基板を受取
り、保持面の少くとも一部分に発生する真空吸引力によ
って基板を受渡し部材に吸着する。搬送ハンドを後退さ
せたのち、保持面から突出しない位置に受渡し部材を後
退させて基板を保持面に吸着させる（第１の状態）。基
板の受渡しのために大きな真空吸引力が必要であれば、
保持面の受渡し部材によって囲まれる部分を広くすれば
よい。
【００２２】受渡し部材が回転自在であれば、基板を保
持面に吸着する前に、受渡し部材を回転させて基板の位
置ずれを解消できる。
持面に吸着する前に、受渡し部材を回転させて基板の位
置ずれを解消できる。
【００２３】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２４】図１は第１実施例を示す模式断面図、図２
はその模式平面図であって、本実施例の基板保持装置Ｅ
1 は、中央の開口１ａにクロスローラーベアリング等の
軸受１ｂを保持する板状の支持手段であるベースプレー
ト１と、４個の弾性ヒンジ２ａを介してベースプレート
１に一体的に結合された方形枠状の基板ステージである
台板２と、軸受１ｂによってベースプレート１に回動自
在に支持されたロータ３と、ロータ３と一体的に設けら
れた円板状の吸着面４ａを有する第１の吸着板４と、周
方向に所定の間隔で配置された第２の駆動手段である複
数の複動シリンダ５を介してベースプレート１に支持さ
れた第２の吸着板６からなり、第２の吸着板６は第１の
吸着板４の吸着面４ａと同心的に配置された環状の吸着
面６ａを有する。
はその模式平面図であって、本実施例の基板保持装置Ｅ
1 は、中央の開口１ａにクロスローラーベアリング等の
軸受１ｂを保持する板状の支持手段であるベースプレー
ト１と、４個の弾性ヒンジ２ａを介してベースプレート
１に一体的に結合された方形枠状の基板ステージである
台板２と、軸受１ｂによってベースプレート１に回動自
在に支持されたロータ３と、ロータ３と一体的に設けら
れた円板状の吸着面４ａを有する第１の吸着板４と、周
方向に所定の間隔で配置された第２の駆動手段である複
数の複動シリンダ５を介してベースプレート１に支持さ
れた第２の吸着板６からなり、第２の吸着板６は第１の
吸着板４の吸着面４ａと同心的に配置された環状の吸着
面６ａを有する。
【００２５】台板２は図示しない６軸駆動テーブル機構
に支持されており、ベースプレート１と台板２の間には
微動調節用の電歪素子、ボイスコイル等の複数のアクチ
ュエータ２ｂが配置され、各アクチュエータ２ｂは、弾
性ヒンジ２ａの許容する範囲内でベースプレート１を台
板２に対して接近離間、あるいは任意の方向へ傾斜させ
る。また、ロータ３およびこれと一体的に設けられた第
１の吸着板４を回動させるための第１の駆動手段である
アクチュエータは、ベースプレート１に支持されたＤＣ
サーボモータ７を備え、その回動駆動力を図示しない直
動変換機構およびヒンジアーム７ａを介してロータ３の
下半部３ａに伝達するように構成されている。
に支持されており、ベースプレート１と台板２の間には
微動調節用の電歪素子、ボイスコイル等の複数のアクチ
ュエータ２ｂが配置され、各アクチュエータ２ｂは、弾
性ヒンジ２ａの許容する範囲内でベースプレート１を台
板２に対して接近離間、あるいは任意の方向へ傾斜させ
る。また、ロータ３およびこれと一体的に設けられた第
１の吸着板４を回動させるための第１の駆動手段である
アクチュエータは、ベースプレート１に支持されたＤＣ
サーボモータ７を備え、その回動駆動力を図示しない直
動変換機構およびヒンジアーム７ａを介してロータ３の
下半部３ａに伝達するように構成されている。
【００２６】各複動シリンダ５は、第２の吸着板６をベ
ースプレート１の表面に垂直な方向（以下、「Ｚ軸方
向」という。）へ往復移動させる。ベースプレート１の
外周縁には互に直交する一対の反射面８ａ，８ｂを有す
るＬ形のミラー８が一体的に設けられており、各反射面
８ａ，８ｂは図示しないレーザ干渉測長器に向って測長
用レーザ光を反射する。レーザ干渉測長器は、ミラー８
の反射光によって、Ｚ軸に垂直であり、かつ互に直交す
る２軸（以下、それぞれ「Ｘ軸」、「Ｙ軸」という。）
に沿ったベースプレート１の位置ずれを検出し、検出さ
れた位置ずれに基づいて前記６軸駆動テーブル機構を駆
動する。
ースプレート１の表面に垂直な方向（以下、「Ｚ軸方
向」という。）へ往復移動させる。ベースプレート１の
外周縁には互に直交する一対の反射面８ａ，８ｂを有す
るＬ形のミラー８が一体的に設けられており、各反射面
８ａ，８ｂは図示しないレーザ干渉測長器に向って測長
用レーザ光を反射する。レーザ干渉測長器は、ミラー８
の反射光によって、Ｚ軸に垂直であり、かつ互に直交す
る２軸（以下、それぞれ「Ｘ軸」、「Ｙ軸」という。）
に沿ったベースプレート１の位置ずれを検出し、検出さ
れた位置ずれに基づいて前記６軸駆動テーブル機構を駆
動する。
【００２７】また、第１および第２の吸着板４，６のそ
れぞれの吸着面４ａ，６ａには放射状および環状にのび
る溝４ｂ，６ｂが設けられ、溝４ｂ，６ｂはそれぞれ図
示しない内部配管を経て、第１および第２の真空ライン
４ｃ，６ｃに接続されている。第１および第２の吸着板
４，６の内部にはそれぞれ冷却用の恒温水を流動させる
液媒流路４ｄ，６ｄが設けられ、これらの給水端（図示
せず）は、それぞれ第１および第２の給水管４ｅ，６ｅ
に接続され、排水端（図示せず）は、それぞれ前記給水
管４ｅ，６ｅとともに第１および第２の給排水手段を構
成する第１および第２の排水管４ｆ，６ｆに接続されて
いる。
れぞれの吸着面４ａ，６ａには放射状および環状にのび
る溝４ｂ，６ｂが設けられ、溝４ｂ，６ｂはそれぞれ図
示しない内部配管を経て、第１および第２の真空ライン
４ｃ，６ｃに接続されている。第１および第２の吸着板
４，６の内部にはそれぞれ冷却用の恒温水を流動させる
液媒流路４ｄ，６ｄが設けられ、これらの給水端（図示
せず）は、それぞれ第１および第２の給水管４ｅ，６ｅ
に接続され、排水端（図示せず）は、それぞれ前記給水
管４ｅ，６ｅとともに第１および第２の給排水手段を構
成する第１および第２の排水管４ｆ，６ｆに接続されて
いる。
【００２８】基板の受渡しは図３に示すように行われ
る。
る。
【００２９】まず図３の（ａ）に示すように、複動シリ
ンダ５の駆動によって第２の吸着板６をＺ軸方向へ移動
させ、その吸着面６ａを第１の吸着板４の吸着面４ａか
ら６ｍｍ程度後退させたうえで、ハンドＨ1 によって基
板Ｗ1 を基板保持装置Ｅ1 に隣接する位置に搬送する。
ンダ５の駆動によって第２の吸着板６をＺ軸方向へ移動
させ、その吸着面６ａを第１の吸着板４の吸着面４ａか
ら６ｍｍ程度後退させたうえで、ハンドＨ1 によって基
板Ｗ1 を基板保持装置Ｅ1 に隣接する位置に搬送する。
【００３０】次いで、図３の（ｂ）に示すように、基板
Ｗ1 を第１の吸着板４の吸着面４ａに近接させ、第１の
真空ライン４ｃの図示しない弁を開いて第１の吸着板４
の吸着面４ａに基板Ｗ1 の一部分である中央部分を吸着
させる。この状態で、基板保持装置Ｅ1 をプリアライメ
ントステーションへ移動させ、公知のプリアライメント
スコープによって基板Ｗ1 のＺ軸のまわりの位置ずれ
と、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ずれを検出する。Ｚ軸
まわりの位置ずれは、ＤＣサーボモータ７を駆動してロ
ータ３とともに第１の吸着板４を回動させることで解消
され、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ずれは、基板保持装
置Ｅ1 をプリアライメントステーションからもとの位置
へ復帰させる際に６軸駆動テーブル機構を制御すること
によって解消される。
Ｗ1 を第１の吸着板４の吸着面４ａに近接させ、第１の
真空ライン４ｃの図示しない弁を開いて第１の吸着板４
の吸着面４ａに基板Ｗ1 の一部分である中央部分を吸着
させる。この状態で、基板保持装置Ｅ1 をプリアライメ
ントステーションへ移動させ、公知のプリアライメント
スコープによって基板Ｗ1 のＺ軸のまわりの位置ずれ
と、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ずれを検出する。Ｚ軸
まわりの位置ずれは、ＤＣサーボモータ７を駆動してロ
ータ３とともに第１の吸着板４を回動させることで解消
され、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ずれは、基板保持装
置Ｅ1 をプリアライメントステーションからもとの位置
へ復帰させる際に６軸駆動テーブル機構を制御すること
によって解消される。
【００３１】次いで、複動シリンダ５の逆駆動によっ
て、第２の吸着板６を基板Ｗ1 に向って移動させ、図３
の（ｃ）に示すように、その吸着面６ａを基板Ｗ1 の一
部分である外周部分の裏面に接近させるとともに、第２
の真空ライン６ｃの図示しない弁を開き、第２の吸着板
６の吸着面６ａに基板Ｗ1 を吸着させる。なお、第１お
よび第２の吸着板４，６はそれぞれ液媒流路４ｄ，６ｄ
を流れる恒温水によって冷却されており、基板Ｗ1 が第
１の吸着板４に吸着される際には基板Ｗ1 と吸着板４の
温度差によって基板Ｗ1 に歪が発生するおそれがある。
これを避けるために、第１の吸着板４に基板Ｗ1 が吸着
されたのち直ちにハンドＨ1 の吸着力を解除することな
く、第１の真空ライン４ｃによる吸引力を間欠的に解除
して数回の受渡し動作を繰返すことによって徐々に温度
差を解消し基板Ｗ1 の歪を発生させないことが望まし
い。
て、第２の吸着板６を基板Ｗ1 に向って移動させ、図３
の（ｃ）に示すように、その吸着面６ａを基板Ｗ1 の一
部分である外周部分の裏面に接近させるとともに、第２
の真空ライン６ｃの図示しない弁を開き、第２の吸着板
６の吸着面６ａに基板Ｗ1 を吸着させる。なお、第１お
よび第２の吸着板４，６はそれぞれ液媒流路４ｄ，６ｄ
を流れる恒温水によって冷却されており、基板Ｗ1 が第
１の吸着板４に吸着される際には基板Ｗ1 と吸着板４の
温度差によって基板Ｗ1 に歪が発生するおそれがある。
これを避けるために、第１の吸着板４に基板Ｗ1 が吸着
されたのち直ちにハンドＨ1 の吸着力を解除することな
く、第１の真空ライン４ｃによる吸引力を間欠的に解除
して数回の受渡し動作を繰返すことによって徐々に温度
差を解消し基板Ｗ1 の歪を発生させないことが望まし
い。
【００３２】また、基板Ｗ1 の露光中は、恒温水の流動
による振動を低減させるため、露光領域が第１の吸着板
４の吸着面４ａにあるときは第２の給水管６ｅによる給
水を中断し、露光領域が第２の吸着板６の吸着面６ａに
あるときは第１の給水管４ｅによる給水を中断するのが
望ましい。本実施例によれば、第１の吸着板の吸着面に
よって、減圧室内において垂直に保持された基板の受渡
しに充分な吸引力を確保できる。
による振動を低減させるため、露光領域が第１の吸着板
４の吸着面４ａにあるときは第２の給水管６ｅによる給
水を中断し、露光領域が第２の吸着板６の吸着面６ａに
あるときは第１の給水管４ｅによる給水を中断するのが
望ましい。本実施例によれば、第１の吸着板の吸着面に
よって、減圧室内において垂直に保持された基板の受渡
しに充分な吸引力を確保できる。
【００３３】また、第１の吸着板のみを回動させるもの
であるため、基板が大形化してもこれを回動させる機構
が大形化するのを避けることができる。
であるため、基板が大形化してもこれを回動させる機構
が大形化するのを避けることができる。
【００３４】図４は第２実施例を示す模式断面図、図５
はその模式平面図であって、本実施例の基板保持装置Ｅ
2 は、アクチュエータ１２ｂを有する基板ステージであ
る台板１２と、４個の弾性ヒンジ１２ａを介して台板１
２に一体的に結合された第２の吸着板１６を有し、第２
の吸着板１６の外周縁には互に直交する一対の反射面１
８ａ，１８ｂを有するＬ形のミラー１８が一体的に設け
られており、台板１２と第２の吸着板１６とミラー１８
は、高剛性、高熱伝導率をもち、かつ線膨張係数の小さ
い材料、例えば、ＳｉＣによって一体的に作成されてお
り、また、ミラー１８の各反射面１８ａ，１８ｂは、Ｎ
ｉを蒸着した後、Ｃｒメッキを施して研磨し、所定の平
坦度に仕上げたものである。支持手段であるベースプレ
ート１１は、周方向に所定の間隔で配置された第２の駆
動手段である複数の複動シリンダ１５を介して第２吸着
板１６の裏面に支持されており、各複動シリンダ１５の
駆動により、第２の吸着板１６に対して進退される。ベ
ースプレート１１の中央の開口１１ａには軸受１１ｂが
配置され、軸受１１ｂは第１の吸着板１４と一体である
ロータ１３を回動自在に支持する。ロータ１３およびこ
れと一体的に設けられた第１の吸着板１４を回動させる
ための第１の駆動手段であるアクチュエータは、ＤＣサ
ーボモータ１７を備え、その回動駆動力を図示しない直
動変換機構およびヒンジアーム１７ａを介してその下半
部１３ａに伝達するように構成されている。
はその模式平面図であって、本実施例の基板保持装置Ｅ
2 は、アクチュエータ１２ｂを有する基板ステージであ
る台板１２と、４個の弾性ヒンジ１２ａを介して台板１
２に一体的に結合された第２の吸着板１６を有し、第２
の吸着板１６の外周縁には互に直交する一対の反射面１
８ａ，１８ｂを有するＬ形のミラー１８が一体的に設け
られており、台板１２と第２の吸着板１６とミラー１８
は、高剛性、高熱伝導率をもち、かつ線膨張係数の小さ
い材料、例えば、ＳｉＣによって一体的に作成されてお
り、また、ミラー１８の各反射面１８ａ，１８ｂは、Ｎ
ｉを蒸着した後、Ｃｒメッキを施して研磨し、所定の平
坦度に仕上げたものである。支持手段であるベースプレ
ート１１は、周方向に所定の間隔で配置された第２の駆
動手段である複数の複動シリンダ１５を介して第２吸着
板１６の裏面に支持されており、各複動シリンダ１５の
駆動により、第２の吸着板１６に対して進退される。ベ
ースプレート１１の中央の開口１１ａには軸受１１ｂが
配置され、軸受１１ｂは第１の吸着板１４と一体である
ロータ１３を回動自在に支持する。ロータ１３およびこ
れと一体的に設けられた第１の吸着板１４を回動させる
ための第１の駆動手段であるアクチュエータは、ＤＣサ
ーボモータ１７を備え、その回動駆動力を図示しない直
動変換機構およびヒンジアーム１７ａを介してその下半
部１３ａに伝達するように構成されている。
【００３５】第１および第２の吸着板１４，１６のそれ
ぞれの吸着面１４ａ，１６ａには放射状および環状にの
びる溝１４ｂ，１６ｂが設けられ、溝１４ｂ，１６ｂは
それぞれ図示しない内部配管を経て第１および第２の真
空ライン１４ｃ，１６ｃに接続されている。
ぞれの吸着面１４ａ，１６ａには放射状および環状にの
びる溝１４ｂ，１６ｂが設けられ、溝１４ｂ，１６ｂは
それぞれ図示しない内部配管を経て第１および第２の真
空ライン１４ｃ，１６ｃに接続されている。
【００３６】また、第１および第２の吸着板１４，１６
のそれぞれの内部には冷却用の恒温水を流動させる液媒
流路１４ｄ，１６ｄが設けられ、これらの給水端（図示
せず）は、それぞれ第１および第２の給水管１４ｅ，１
６ｅに接続され、排水端（図示せず）は、それぞれ前記
給水管１４ｅ，１６ｅとともに第１および第２の給排水
手段を構成する第１および第２の排水管１４ｆ，１６ｆ
に接続されている。なお、第２の吸着板１６の液媒流路
１６ｄの一部分はミラー１８の内部に配設され、第２の
吸着板１６とミラー１８は恒温水の循環によってほぼ同
じ温度に維持される。弾性ヒンジ１２ａ、アクチュエー
タ１２ｂ、ＤＣサーボモータ１７、ミラー１８について
は第１実施例と同様であるので詳しい説明は省略する。
のそれぞれの内部には冷却用の恒温水を流動させる液媒
流路１４ｄ，１６ｄが設けられ、これらの給水端（図示
せず）は、それぞれ第１および第２の給水管１４ｅ，１
６ｅに接続され、排水端（図示せず）は、それぞれ前記
給水管１４ｅ，１６ｅとともに第１および第２の給排水
手段を構成する第１および第２の排水管１４ｆ，１６ｆ
に接続されている。なお、第２の吸着板１６の液媒流路
１６ｄの一部分はミラー１８の内部に配設され、第２の
吸着板１６とミラー１８は恒温水の循環によってほぼ同
じ温度に維持される。弾性ヒンジ１２ａ、アクチュエー
タ１２ｂ、ＤＣサーボモータ１７、ミラー１８について
は第１実施例と同様であるので詳しい説明は省略する。
【００３７】基板の受渡しは図６に示すように行われ
る。
る。
【００３８】まず図６の（ａ）に示すように、複動シリ
ンダ１５の駆動によって第１の吸着板１４をＺ軸方向へ
移動させ、その吸着面１４ａを第２の吸着板１６の吸着
面１６ａより６ｍｍ程度突出させたうえで、ハンドＨ2
によって基板Ｗ2 を基板保持装置Ｅ2 に隣接する位置に
搬送する。
ンダ１５の駆動によって第１の吸着板１４をＺ軸方向へ
移動させ、その吸着面１４ａを第２の吸着板１６の吸着
面１６ａより６ｍｍ程度突出させたうえで、ハンドＨ2
によって基板Ｗ2 を基板保持装置Ｅ2 に隣接する位置に
搬送する。
【００３９】次いで、図６の（ｂ）に示すように、基板
Ｗ2 を第１の吸着板１４の吸着面１４ａに近接させ、第
１の真空ライン１４ｃの図示しない弁を開いて第１の吸
着板１４の吸着面１４ａに基板Ｗ2 の一部分である中央
部分を吸着させる。この状態で、基板保持装置Ｅ2 をプ
リアライメントステーションへ移動させ、公知のプリア
ライメントスコープによって基板Ｗ2 のＺ軸のまわりの
位置ずれと、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ずれを検出す
る。Ｚ軸のまわりの位置ずれは、ＤＣサーボモータ１７
を駆動してロータ１３とともに第１の吸着板１４を回動
させることで解消され、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ず
れは、基板保持装置Ｅ2 をプリアライメントステーショ
ンからもとの露光位置へ復帰させる際に６軸駆動テーブ
ル機構を制御することによって解消される。
Ｗ2 を第１の吸着板１４の吸着面１４ａに近接させ、第
１の真空ライン１４ｃの図示しない弁を開いて第１の吸
着板１４の吸着面１４ａに基板Ｗ2 の一部分である中央
部分を吸着させる。この状態で、基板保持装置Ｅ2 をプ
リアライメントステーションへ移動させ、公知のプリア
ライメントスコープによって基板Ｗ2 のＺ軸のまわりの
位置ずれと、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ずれを検出す
る。Ｚ軸のまわりの位置ずれは、ＤＣサーボモータ１７
を駆動してロータ１３とともに第１の吸着板１４を回動
させることで解消され、Ｘ軸およびＹ軸に沿った位置ず
れは、基板保持装置Ｅ2 をプリアライメントステーショ
ンからもとの露光位置へ復帰させる際に６軸駆動テーブ
ル機構を制御することによって解消される。
【００４０】次いで、各複動シリンダ１５の逆駆動によ
って、第１の吸着板１４を後退させて、図６の（ｃ）に
示すように、基板Ｗ2 の一部分である外周部分の裏面に
第２の吸着板１６の吸着面１６ａを接近させるととも
に、第２の真空ライン１６ｃの図示しない弁を開き、第
２の吸着板１６の吸着面１６ａに基板Ｗ2 を吸着させ
る。
って、第１の吸着板１４を後退させて、図６の（ｃ）に
示すように、基板Ｗ2 の一部分である外周部分の裏面に
第２の吸着板１６の吸着面１６ａを接近させるととも
に、第２の真空ライン１６ｃの図示しない弁を開き、第
２の吸着板１６の吸着面１６ａに基板Ｗ2 を吸着させ
る。
【００４１】本実施例においては、第２の吸着板１６と
ミラー１８が一体的に設けられており、同じ恒温水の循
環によってほぼ同じ温度に維持されるため、第２の吸着
板１６とミラー１８の各反射面１８ａ，１８ｂとの距離
が、温度変化によって変動することなく、測長用レーザ
光による位置の測定を極めて正確に行うことができる。
その他の点については第１実施例と同様であるので、説
明は省略する。
ミラー１８が一体的に設けられており、同じ恒温水の循
環によってほぼ同じ温度に維持されるため、第２の吸着
板１６とミラー１８の各反射面１８ａ，１８ｂとの距離
が、温度変化によって変動することなく、測長用レーザ
光による位置の測定を極めて正確に行うことができる。
その他の点については第１実施例と同様であるので、説
明は省略する。
【００４２】図７は第３実施例を示す平面図、図８はそ
の模式断面図であって、本実施例の基板保持装置Ｅ3
は、基板Ｗ3 を吸着する保持面である吸着面２１ａを備
えた円板状の吸着板２１と、吸着板２１の裏面２１ｂに
一体的に結合されたベースプレート２２と、吸着板２１
の吸着面２１ａに垂直な軸（以下、「Ｚ軸」という。）
に沿って進退自在であり、かつ、Ｚ軸のまわりに回転自
在である駆動プレート２３と、これと一体的に結合され
た受渡し部材２４と、駆動プレート２３をＺ軸方向に駆
動する駆動手段であるＺ駆動装置２３ａと、駆動プレー
ト２３をＺ軸のまわりに回転させるθ駆動装置２３ｂか
らなる。受渡し部材２４は、吸着板２１に設けられたリ
ング状の貫通孔２５に摺動自在に嵌合する筒状部分２４
ａと、その下端に一体的に設けられた３個の脚部２４ｂ
（図１０に示す）を有し、各脚部２４ｂはベースプレー
ト２２に設けられた開口２２ａを貫通し、その下端を駆
動プレート２３に固着されている。
の模式断面図であって、本実施例の基板保持装置Ｅ3
は、基板Ｗ3 を吸着する保持面である吸着面２１ａを備
えた円板状の吸着板２１と、吸着板２１の裏面２１ｂに
一体的に結合されたベースプレート２２と、吸着板２１
の吸着面２１ａに垂直な軸（以下、「Ｚ軸」という。）
に沿って進退自在であり、かつ、Ｚ軸のまわりに回転自
在である駆動プレート２３と、これと一体的に結合され
た受渡し部材２４と、駆動プレート２３をＺ軸方向に駆
動する駆動手段であるＺ駆動装置２３ａと、駆動プレー
ト２３をＺ軸のまわりに回転させるθ駆動装置２３ｂか
らなる。受渡し部材２４は、吸着板２１に設けられたリ
ング状の貫通孔２５に摺動自在に嵌合する筒状部分２４
ａと、その下端に一体的に設けられた３個の脚部２４ｂ
（図１０に示す）を有し、各脚部２４ｂはベースプレー
ト２２に設けられた開口２２ａを貫通し、その下端を駆
動プレート２３に固着されている。
【００４３】吸着板２１の吸着面２１ａには、同心円状
に配設された４個の環状溝２６ａ〜２６ｄが設けられ、
これらのうちで貫通孔２５の径方向内側に位置する一対
の第１の環状溝２６ａ，２６ｂは４個の放射状の直線溝
２６ｅによって吸着板２１の中央を貫通する第１の吸引
孔２７に連通し、貫通孔２５の径方向外側に位置する一
対の第２の環状溝２６ｃ，２６ｄは４個の放射状の直線
溝２６ｆによって吸着板２１の外周縁近傍に配設された
一対の第２の吸引孔２８ａ，２８ｂに連通する。また、
第１の吸引孔２７は第１の真空ライン２９に接続され、
第２の吸引孔２８ａ，２８ｂはそれぞれ第２の真空ライ
ン３０ａ，３０ｂに接続され、第１の真空ライン２９は
第２の真空ライン３０ａ，３０ｂと個別に制御自在であ
る。
に配設された４個の環状溝２６ａ〜２６ｄが設けられ、
これらのうちで貫通孔２５の径方向内側に位置する一対
の第１の環状溝２６ａ，２６ｂは４個の放射状の直線溝
２６ｅによって吸着板２１の中央を貫通する第１の吸引
孔２７に連通し、貫通孔２５の径方向外側に位置する一
対の第２の環状溝２６ｃ，２６ｄは４個の放射状の直線
溝２６ｆによって吸着板２１の外周縁近傍に配設された
一対の第２の吸引孔２８ａ，２８ｂに連通する。また、
第１の吸引孔２７は第１の真空ライン２９に接続され、
第２の吸引孔２８ａ，２８ｂはそれぞれ第２の真空ライ
ン３０ａ，３０ｂに接続され、第１の真空ライン２９は
第２の真空ライン３０ａ，３０ｂと個別に制御自在であ
る。
【００４４】さらに、吸着板２１の内部には、吸着面２
１ａの温度を調節するための温調流媒を循環させる内部
配管２１ｃが設けられ、内部配管２１ｃのうちで貫通孔
２５の内側に位置するものは第１の温調ライン３１ａ，
３１ｂに接続され、残りは第２の温調ライン３１ｃ，３
１ｄに接続されている。
１ａの温度を調節するための温調流媒を循環させる内部
配管２１ｃが設けられ、内部配管２１ｃのうちで貫通孔
２５の内側に位置するものは第１の温調ライン３１ａ，
３１ｂに接続され、残りは第２の温調ライン３１ｃ，３
１ｄに接続されている。
【００４５】なお、受渡し部材２４の筒状部分２４ａと
吸着板２１の貫通孔２５の径方向内方の側面２５ａとの
間は、環状部材３２と、その両側面にそれぞれ設けられ
た磁性流体シール３３およびＯリング３４によって気密
にシールされている。
吸着板２１の貫通孔２５の径方向内方の側面２５ａとの
間は、環状部材３２と、その両側面にそれぞれ設けられ
た磁性流体シール３３およびＯリング３４によって気密
にシールされている。
【００４６】いうまでもなく、上記気密手段に限りはな
く、さらには、筒状部分２４ａと吸着板２１の貫通孔２
５の径方向内方の側面２５ａと、環状部材３２との間を
微少に隙間管理して、同等のシール効果を得てもよい。
く、さらには、筒状部分２４ａと吸着板２１の貫通孔２
５の径方向内方の側面２５ａと、環状部材３２との間を
微少に隙間管理して、同等のシール効果を得てもよい。
【００４７】ベースプレート２２は、図示しない６軸駆
動テーブルに載置され、これによって、Ｚ軸方向とこれ
に直交する２軸（以下、それぞれ「Ｘ軸」、「Ｙ軸」と
いう。）の方向の位置決めと、これら３軸のそれぞれの
まわりの回動角度の調節が行われる。また、吸着板２１
の吸着面２１ａに近接する位置まで基板Ｗ3 を搬入する
搬送ハンドであるハンドＨ2 は、図１１に示すように、
円弧状の吸着面３５ａを有する本体３５と、これをＸ軸
方向に往復移動させる駆動装置３６を有し、ハンドＨ2
は、真空吸引力によってその吸着面３５ａに基板Ｗ3 を
吸着し、本体３５をＸ軸方向へ移動させることによって
基板Ｗ3 を吸着板２１の上方の所定の位置へ搬入する。
搬入された基板Ｗ3 の受渡しは以下のように行われる。
動テーブルに載置され、これによって、Ｚ軸方向とこれ
に直交する２軸（以下、それぞれ「Ｘ軸」、「Ｙ軸」と
いう。）の方向の位置決めと、これら３軸のそれぞれの
まわりの回動角度の調節が行われる。また、吸着板２１
の吸着面２１ａに近接する位置まで基板Ｗ3 を搬入する
搬送ハンドであるハンドＨ2 は、図１１に示すように、
円弧状の吸着面３５ａを有する本体３５と、これをＸ軸
方向に往復移動させる駆動装置３６を有し、ハンドＨ2
は、真空吸引力によってその吸着面３５ａに基板Ｗ3 を
吸着し、本体３５をＸ軸方向へ移動させることによって
基板Ｗ3 を吸着板２１の上方の所定の位置へ搬入する。
搬入された基板Ｗ3 の受渡しは以下のように行われる。
【００４８】 まず、Ｚ駆動装置２３ａを駆動して駆動
プレート２３をＺ軸方向へ前進させ、受渡し部材２４の
筒状部分２４ａを吸着板２１の吸着面２１ａから所定距
離だけ突出させて、筒状部分２４ａを基板Ｗ3 に接触さ
せたうえで、第１の真空ライン２９によって受渡し部材
２４の筒状部分２４ａの内側に発生する真空吸引力によ
り基板Ｗ3 を受渡し部材２４に吸着させる（第２の状
態）。ハンドＨ2 の吸着面３５ａの真空吸引力を解除し
たうえでハンドＨ2 を後退させ、必要であればθ駆動装
置２３ｂを駆動して基板Ｗ3 のＺ軸のまわりの回動位置
を調節したのちに、Ｚ駆動装置２３ａを逆駆動して図９
に示すように受渡し部材２４を後退させ、第１の真空ラ
イン２９とともに第２の真空ライン３０ａ，３０ｂによ
って発生する真空吸引力によって基板Ｗ3 の全面を吸着
板２１の吸着面２１ａに吸着させる（第１の状態）。こ
れによって基板Ｗ3 を堅固に保持すると同時にその平面
度を矯正する。
プレート２３をＺ軸方向へ前進させ、受渡し部材２４の
筒状部分２４ａを吸着板２１の吸着面２１ａから所定距
離だけ突出させて、筒状部分２４ａを基板Ｗ3 に接触さ
せたうえで、第１の真空ライン２９によって受渡し部材
２４の筒状部分２４ａの内側に発生する真空吸引力によ
り基板Ｗ3 を受渡し部材２４に吸着させる（第２の状
態）。ハンドＨ2 の吸着面３５ａの真空吸引力を解除し
たうえでハンドＨ2 を後退させ、必要であればθ駆動装
置２３ｂを駆動して基板Ｗ3 のＺ軸のまわりの回動位置
を調節したのちに、Ｚ駆動装置２３ａを逆駆動して図９
に示すように受渡し部材２４を後退させ、第１の真空ラ
イン２９とともに第２の真空ライン３０ａ，３０ｂによ
って発生する真空吸引力によって基板Ｗ3 の全面を吸着
板２１の吸着面２１ａに吸着させる（第１の状態）。こ
れによって基板Ｗ3 を堅固に保持すると同時にその平面
度を矯正する。
【００４９】このように、本実施例の基板保持装置は、
ハンドによって搬入された基板を受渡し部材の筒状部分
の内側に発生する真空吸引力によって受渡し部材に吸着
させることで基板の受渡しを行うものであるため、受渡
し部材の筒状部分の断面寸法を大きくすることによっ
て、吸着板の吸着面の面積を著しく減少させることなく
基板の受渡しに必要な真空吸引力を大きくすることが自
在である。従って、基板が大形化あるいは高重量化した
り、基板を減圧室内において垂直に保持した状態でその
受渡しを行うことが要求される場合にも、充分な真空吸
引力で安定した受渡しを行うことができるうえに、吸着
板による平面度の矯正や冷却が不充分になるおそれもな
い。なお、本実施例の受渡し部材は円筒状であるが、円
筒状に限らず、方形あるいは多角形等、任意の断面形状
の筒状体を用いることができる。
ハンドによって搬入された基板を受渡し部材の筒状部分
の内側に発生する真空吸引力によって受渡し部材に吸着
させることで基板の受渡しを行うものであるため、受渡
し部材の筒状部分の断面寸法を大きくすることによっ
て、吸着板の吸着面の面積を著しく減少させることなく
基板の受渡しに必要な真空吸引力を大きくすることが自
在である。従って、基板が大形化あるいは高重量化した
り、基板を減圧室内において垂直に保持した状態でその
受渡しを行うことが要求される場合にも、充分な真空吸
引力で安定した受渡しを行うことができるうえに、吸着
板による平面度の矯正や冷却が不充分になるおそれもな
い。なお、本実施例の受渡し部材は円筒状であるが、円
筒状に限らず、方形あるいは多角形等、任意の断面形状
の筒状体を用いることができる。
【００５０】また本実施例では、受渡し部材１個で、真
空吸着を行っているが、例えば、中空円状の受渡し部材
を２個使用してドーナツ型の閉空間を作るなど、複数の
受渡し部材で構成しても同様の効果が得られる。
空吸着を行っているが、例えば、中空円状の受渡し部材
を２個使用してドーナツ型の閉空間を作るなど、複数の
受渡し部材で構成しても同様の効果が得られる。
【００５１】前述の基板の受渡し作業は、図１２に示す
ような手順で行われる。
ような手順で行われる。
【００５２】ステップＳ１でハンドがＸ軸方向に前進し
て基板が吸着板上の所定の位置に搬入され、ステップＳ
２で第１の真空ラインの真空引きが開始され、ステップ
Ｓ３で駆動プレートがＺ軸方向へ駆動されて受渡し部材
が基板に向って前進し、ステップＳ４で受渡し部材が基
板を吸着したのを確認し、ステップＳ５でハンドの真空
吸引力が解除され、ステップＳ６で受渡し部材がさらに
Ｚ軸方向へ前進して基板をハンドから浮上させ、ステッ
プＳ７でハンドが後退し、ステップＳ８で駆動プレート
がＺ軸のまわりに回動されて基板の回動位置が調節さ
れ、ステップＳ９で第２の真空ラインの真空引きが開始
され、ステップＳ１０で受渡し部材がＺ軸方向へ後退
し、ステップＳ１１で基板の全面が吸着板の吸着面に吸
着されたのを確認する。
て基板が吸着板上の所定の位置に搬入され、ステップＳ
２で第１の真空ラインの真空引きが開始され、ステップ
Ｓ３で駆動プレートがＺ軸方向へ駆動されて受渡し部材
が基板に向って前進し、ステップＳ４で受渡し部材が基
板を吸着したのを確認し、ステップＳ５でハンドの真空
吸引力が解除され、ステップＳ６で受渡し部材がさらに
Ｚ軸方向へ前進して基板をハンドから浮上させ、ステッ
プＳ７でハンドが後退し、ステップＳ８で駆動プレート
がＺ軸のまわりに回動されて基板の回動位置が調節さ
れ、ステップＳ９で第２の真空ラインの真空引きが開始
され、ステップＳ１０で受渡し部材がＺ軸方向へ後退
し、ステップＳ１１で基板の全面が吸着板の吸着面に吸
着されたのを確認する。
【００５３】また、上記した受渡しとは逆に、基板を吸
着面から切り離す場合は、吸着板から受渡し部材へ基板
をスムーズに引き離すために、第１の真空ラインの吸着
圧力を圧力センサ（不図示）と可変コンダクタンスバル
ブ（不図示）を用いて圧力をコントロールすればなお良
い。具体的には、基板全面吸着時の吸着圧力を１００Ｔ
ｏｒｒに制御し、上記した基板の引き離し時には、吸着
圧力を６００Ｔｏｒｒまで下げてスムーズな引き離しを
可能にしている。もちろん圧力値にこだわることはな
く、どちらも基板吸着機能を満足していれば良い。
着面から切り離す場合は、吸着板から受渡し部材へ基板
をスムーズに引き離すために、第１の真空ラインの吸着
圧力を圧力センサ（不図示）と可変コンダクタンスバル
ブ（不図示）を用いて圧力をコントロールすればなお良
い。具体的には、基板全面吸着時の吸着圧力を１００Ｔ
ｏｒｒに制御し、上記した基板の引き離し時には、吸着
圧力を６００Ｔｏｒｒまで下げてスムーズな引き離しを
可能にしている。もちろん圧力値にこだわることはな
く、どちらも基板吸着機能を満足していれば良い。
【００５４】図１３は、第３実施例の基板保持装置の一
変形例を示すもので、これは、受渡し部材２４の突出す
る方向の端面に弾性リング４４を接着あるいは圧入等に
よって固着し、第１の真空ライン２９による真空吸引力
によって基板Ｗ3 を受渡し部材２４に吸着させる際に、
受渡し部材２４の突出する方向の端面と基板Ｗ3 の間が
気密にシールされるように構成したものである。このよ
うな弾性リング４４を用いることにより、基板Ｗ3 の受
渡しを行うときの真空吸引力のロスを軽減し、加えて図
１４に示すように、ハンドＨ2 によって搬入された基板
Ｗ3 が受渡し部材２４に対して傾斜している場合でも、
基板Ｗ3 が受渡し部材２４の突出端に安定して保持され
るため、大きな位置ずれを発生したり滑落ちたりするお
それはない。
変形例を示すもので、これは、受渡し部材２４の突出す
る方向の端面に弾性リング４４を接着あるいは圧入等に
よって固着し、第１の真空ライン２９による真空吸引力
によって基板Ｗ3 を受渡し部材２４に吸着させる際に、
受渡し部材２４の突出する方向の端面と基板Ｗ3 の間が
気密にシールされるように構成したものである。このよ
うな弾性リング４４を用いることにより、基板Ｗ3 の受
渡しを行うときの真空吸引力のロスを軽減し、加えて図
１４に示すように、ハンドＨ2 によって搬入された基板
Ｗ3 が受渡し部材２４に対して傾斜している場合でも、
基板Ｗ3 が受渡し部材２４の突出端に安定して保持され
るため、大きな位置ずれを発生したり滑落ちたりするお
それはない。
【００５５】なお、弾性リング４４の替わりに、図１５
に示すように、受渡し部材２４の突出端を覆う弾性カバ
ー５４を設けてもよいし、また、図１６に示すように、
受渡し部材２４の突出端にベローズ６４を固着し、該ベ
ローズ６４の自由端にゴムシート６５を貼着しても良
い。
に示すように、受渡し部材２４の突出端を覆う弾性カバ
ー５４を設けてもよいし、また、図１６に示すように、
受渡し部材２４の突出端にベローズ６４を固着し、該ベ
ローズ６４の自由端にゴムシート６５を貼着しても良
い。
【００５６】（露光装置の実施例）次に上述した基板保
持装置を用いた微小デバイス（半導体装置、薄膜磁気ヘ
ッド、マイクロマシンなど）製造用の露光装置の露光手
段を説明する。図１７は本実施例のＸ線露光装置の構成
を示す図である。図中、ＳＲ放射線の発光点７０から放
射されたシートビーム形状のシンクロトロン放射光７１
を、凸面ミラー７２によって放射光軌道面に対して垂直
な方向に拡大する。凸面ミラー７２で反射拡大した放射
光は、シャッタ７３によって照射領域内での露光量が均
一となるように調整し、シャッタ７３を経た放射光はＸ
線マスク７４に導かれる。基板であるウエハ７５は上記
説明した構成の基板保持装置によって垂直に保持されて
おり、Ｘ線マスク７４に形成されている露光パターン
を、ステップ＆リピート方式やスキャニング方式などに
よってウエハ７５上に露光転写する。
持装置を用いた微小デバイス（半導体装置、薄膜磁気ヘ
ッド、マイクロマシンなど）製造用の露光装置の露光手
段を説明する。図１７は本実施例のＸ線露光装置の構成
を示す図である。図中、ＳＲ放射線の発光点７０から放
射されたシートビーム形状のシンクロトロン放射光７１
を、凸面ミラー７２によって放射光軌道面に対して垂直
な方向に拡大する。凸面ミラー７２で反射拡大した放射
光は、シャッタ７３によって照射領域内での露光量が均
一となるように調整し、シャッタ７３を経た放射光はＸ
線マスク７４に導かれる。基板であるウエハ７５は上記
説明した構成の基板保持装置によって垂直に保持されて
おり、Ｘ線マスク７４に形成されている露光パターン
を、ステップ＆リピート方式やスキャニング方式などに
よってウエハ７５上に露光転写する。
【００５７】（半導体デバイス製造方法の実施例）次に
上述した露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法
の実施例を説明する。図１８は半導体デバイス（ＩＣや
ＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁
気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。
ステップＳ１１（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行なう。ステップＳ１２（マスク製作）では設計
した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、
ステップＳ１３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を
用いて基板であるウエハを製造する。ステップＳ１４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップＳ１５（組
立）は後工程と呼ばれ、ステップＳ１４によって作製さ
れたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、ア
ッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケ
ージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ
Ｓ１６（検査）ではステップＳ１５で作製された半導体
デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行
なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、こ
れが出荷（ステップＳ１７）される。
上述した露光装置を利用した半導体デバイスの製造方法
の実施例を説明する。図１８は半導体デバイス（ＩＣや
ＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネル、ＣＣＤ、薄膜磁
気ヘッド、マイクロマシン等）の製造のフローを示す。
ステップＳ１１（回路設計）では半導体デバイスの回路
設計を行なう。ステップＳ１２（マスク製作）では設計
した回路パターンを形成したマスクを製作する。一方、
ステップＳ１３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を
用いて基板であるウエハを製造する。ステップＳ１４
（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意したマ
スクとウエハを用いて、リソグラフィ技術によってウエ
ハ上に実際の回路を形成する。次のステップＳ１５（組
立）は後工程と呼ばれ、ステップＳ１４によって作製さ
れたウエハを用いて半導体チップ化する工程であり、ア
ッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケ
ージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ
Ｓ１６（検査）ではステップＳ１５で作製された半導体
デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行
なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、こ
れが出荷（ステップＳ１７）される。
【００５８】図１９は上記ウエハプロセスの詳細なフロ
ーを示す。ステップＳ２１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成）では
ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２
４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ス
テップＳ２５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗
布する。ステップＳ２６（露光）では上記説明した露光
装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光
する。ステップＳ２７（現像）では露光したウエハを現
像する。ステップＳ２８（エッチング）では現像したレ
ジスト贈以外の部分を削り取る。ステップＳ２９（レジ
スト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成され
る。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難し
かった高集積度の半導体デバイスを製造することができ
る。
ーを示す。ステップＳ２１（酸化）ではウエハの表面を
酸化させる。ステップＳ２２（ＣＶＤ）ではウエハ表面
に絶縁膜を形成する。ステップＳ２３（電極形成）では
ウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップＳ２
４（イオン打込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ス
テップＳ２５（レジスト処理）ではウエハに感光剤を塗
布する。ステップＳ２６（露光）では上記説明した露光
装置によってマスクの回路パターンをウエハに焼付露光
する。ステップＳ２７（現像）では露光したウエハを現
像する。ステップＳ２８（エッチング）では現像したレ
ジスト贈以外の部分を削り取る。ステップＳ２９（レジ
スト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジス
トを取り除く。これらのステップを繰り返し行なうこと
によって、ウエハ上に多重に回路パターンが形成され
る。本実施例の製造方法を用いれば、従来は製造が難し
かった高集積度の半導体デバイスを製造することができ
る。
【００５９】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。
で、以下に記載するような効果を奏する。
【００６０】基板の受渡しを行なうための真空吸引力を
大幅に増強できるうえに、基板を回動させる機構を小形
化できる。
大幅に増強できるうえに、基板を回動させる機構を小形
化できる。
【００６１】また、吸着板と基板の接触面を著しく減少
させるおそれがない。その結果、基板の受渡しを安定し
て行うことができるうえに、吸着板による平面度の矯正
や内部流路を循環する液媒による温調効果を損うおそれ
のない基板保持装置および基板保持方法を実現できる。
させるおそれがない。その結果、基板の受渡しを安定し
て行うことができるうえに、吸着板による平面度の矯正
や内部流路を循環する液媒による温調効果を損うおそれ
のない基板保持装置および基板保持方法を実現できる。
【００６２】減圧室内で基板の受渡しを行う場合や、吸
着面が垂直である場合でも、受渡し中の基板を落下させ
るおそれがないために、特にシンクロトロン放射光を露
光光とする露光装置に好適である。
着面が垂直である場合でも、受渡し中の基板を落下させ
るおそれがないために、特にシンクロトロン放射光を露
光光とする露光装置に好適である。
【図１】第１実施例による基板保持装置を示す模式断面
図である。
図である。
【図２】第１実施例による基板保持装置の模式平面図で
ある。
ある。
【図３】第１実施例による基板保持装置の操作を説明す
るもので、（ａ）は基板を受取る直前の状態、（ｂ）は
第１の吸着板が基板を吸着した状態、（ｃ）は第１およ
び第２の吸着板が基板を吸着した状態をそれぞれ示す模
式断面図である。
るもので、（ａ）は基板を受取る直前の状態、（ｂ）は
第１の吸着板が基板を吸着した状態、（ｃ）は第１およ
び第２の吸着板が基板を吸着した状態をそれぞれ示す模
式断面図である。
【図４】第２実施例による基板保持装置を示す模式断面
図である。
図である。
【図５】第２実施例による基板保持装置の模式平面図で
ある。
ある。
【図６】第２実施例による基板保持装置の操作を説明す
るもので、（ａ）は基板を受取る直前の状態、（ｂ）は
第１の吸着板が基板を吸着した状態、（ｃ）は第１およ
び第２の吸着板が基板を吸着した状態をそれぞれ示す模
式断面図である。
るもので、（ａ）は基板を受取る直前の状態、（ｂ）は
第１の吸着板が基板を吸着した状態、（ｃ）は第１およ
び第２の吸着板が基板を吸着した状態をそれぞれ示す模
式断面図である。
【図７】第３実施例による基板保持装置を示す平面図で
ある。
ある。
【図８】第３実施例による基板保持装置の模式断面図で
ある。
ある。
【図９】第３実施例の吸着板が基板を吸着した状態を示
す図８と同様の模式断面図である。
す図８と同様の模式断面図である。
【図１０】第３実施例の受渡し部材と駆動プレートのみ
を分解した状態で示す斜視図である。
を分解した状態で示す斜視図である。
【図１１】第３実施例による基板保持装置とハンドの関
係を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図であ
る。
係を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は立面図であ
る。
【図１２】第３実施例による基板の受渡しの手順を示す
シーケンス図である。
シーケンス図である。
【図１３】第３実施例による基板保持装置の一変形例を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図１４】図１３の装置に受渡される基板が傾いたとき
を説明する図である。
を説明する図である。
【図１５】第３実施例による基板保持装置の別の変形例
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図１６】第３実施例による基板保持装置のさらに別の
変形例を示すもので（ａ）はその部分断面図、（ｂ）は
（ａ）の円Ａで囲んだ部分を拡大して示すものである。
変形例を示すもので（ａ）はその部分断面図、（ｂ）は
（ａ）の円Ａで囲んだ部分を拡大して示すものである。
【図１７】第１ないし第３実施例による露光装置を説明
する図である。
する図である。
【図１８】図１７の装置を用いた露光方法を説明するシ
ーケンス図である。
ーケンス図である。
【図１９】ウエハプロセスの詳細なフローを示すシーケ
ンス図である。
ンス図である。
【図２０】従来例による基板保持装置を示す模式平面図
である。
である。
【図２１】図２０に示す装置の模式断面図である。
１，１１，２２ ベースプレート １ｂ，１１ｂ 軸受 ２，１２ 台板 ２ａ，１２ａ 弾性ヒンジ ４，１４ 第１の吸着板 ４ｃ，１４ｃ，２９ 第１の真空ライン ４ｄ，１４ｄ 液媒流路 ４ｅ，１４ｅ 第１の給水管 ４ｆ，１４ｆ 第１の排水管 ５，１５ 複動シリンダ ６，１６ 第２の吸着板 ６ｃ，１６ｃ，３０ａ，３０ｂ 第２の真空ライン ６ｄ，１６ｄ 液媒流路 ６ｅ，１６ｅ 第２の給水管 ６ｆ，１６ｆ 第２の排水管 ７，１７ ＤＣサーボモータ ８，１８ ミラー ２１ 吸着板 ２１ａ 吸着面 ２３ 駆動プレート ２３ａ Ｚ駆動装置 ２３ｂ θ駆動装置 ２４ 受渡し部材 ２６ａ〜２６ｄ 環状溝 ３１ａ〜３１ｄ 温調ライン ４４ 弾性リング ５４ 弾性カバー ６４ ベローズ ６５ ゴムシート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 ５１５Ｇ (72)発明者 原 真一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 水澤 伸俊 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 岩本 和徳 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 田中 裕 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 黒澤 博史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−156622（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−109251（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−13532（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−174009（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−155739（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−5646（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/68 H01L 21/027 G03F 7/20 B23Q 3/08
Claims (10)
- 【請求項１】 それぞれ基板の一部分を吸着する吸着面
を有する第１および第２の吸着板と、前記第２の吸着板
に対して前記第１の吸着板を回動させる第１の駆動手段
と、前記第１の吸着板を、前記第２の吸着板の吸着面か
ら所定量だけ突出する位置と該吸着面から突出しない位
置の間で進退させる第２の駆動手段を有し、前記第１お
よび前記第２の吸着板のそれぞれに恒温水を循環させる
液媒流路が設けられており、前記第１および前記第２の
それぞれの前記液媒流路が互に独立した給排水手段に接
続されていることを特徴とする基板保持装置。 - 【請求項２】 保持面に基板を保持するための真空吸引
力を発生する吸着板と、前記保持面の少くとも一部分を
囲んで前記保持面から所定量だけ突出する位置と前記保
持面から突出しない位置の間を進退自在である筒状の受
渡し部材と、前記保持面に対して前記受渡し部材を進退
させる駆動手段とを有することを特徴とする基板保持装
置。 - 【請求項３】 保持面に基板を保持するための真空吸引
力を発生する吸着板と、前記保持面の少くとも一部分を
囲んで前記保持面から突出可能である筒状の受渡し部材
を有し、該受渡し部材が前記保持面から突出することな
く該保持面によって前記基板を保持した第１の状態と、
前記受渡し部材が前記保持面から突出して前記受渡し部
材によって前記基板を保持した第２の状態とに切り替え
自在であることを特徴とする基板保持装置。 - 【請求項４】 基板を筒状の受渡し部材の内側に発生す
る真空吸引力によって該受渡し部材に吸着させ、前記基
板の受渡しを行うことを特徴とする請求項２または３記
載の基板保持装置。 - 【請求項５】 保持面の一部分に発生する真空吸引力と
前記保持面の残りの部分に発生する真空吸引力が個別に
制御自在であることを特徴とする請求項２ないし４いず
れか１項記載の基板保持装置。 - 【請求項６】 受渡し部材が回転自在であることを特徴
とする請求項２ないし５いずれか１項記載の基板保持装
置。 - 【請求項７】 受渡し部材の突出する方向の端面に弾性
部材が設けられていることを特徴とする請求項２ないし
６いずれか１項記載の基板保持装置。 - 【請求項８】 請求項１ないし７いずれか１項記載の基
板保持装置と、これによって保持された基板を露光する
露光手段を有することを特徴とする露光装置。 - 【請求項９】 吸着板から発生された真空吸引力によっ
て基板を保持する保持面の少くとも一部分を囲み前記保
持面から突出可能である筒状の受渡し部材が、前記保持
面から突出することなく該保持面によって前記基板を保
持し、次いで前記受渡し部材が前記保持面から突出して
前記受渡し部材によって前記基板を保持した状態に移行
し、該基板を受渡すことを特徴とする基板保持方法。 - 【請求項１０】 吸着板から発生された真空吸引力によ
って基板を保持する保持面の少くとも一部分を囲み前記
保持面から突出可能である筒状の受渡し部材が、前記保
持面から突出して前記基板を受け取って保持し、次いで
前記受渡し部材が前記保持面から突出しない状態に移行
し、前記基板を保持することを特徴とする基板保持方
法。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP23237593A JP3173928B2 (ja) | 1992-09-25 | 1993-08-25 | 基板保持装置、基板保持方法および露光装置 |
| US08/464,225 US5883932A (en) | 1992-09-25 | 1995-06-05 | Substrate holding device and exposing apparatus using the same |
| US09/140,679 US5999589A (en) | 1992-09-25 | 1998-08-26 | Substrate holding device and exposing apparatus using the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28101692 | 1992-09-25 | ||
| JP4-281016 | 1992-09-25 | ||
| JP5-191893 | 1993-07-06 | ||
| JP19189393 | 1993-07-06 | ||
| JP23237593A JP3173928B2 (ja) | 1992-09-25 | 1993-08-25 | 基板保持装置、基板保持方法および露光装置 |
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|---|---|
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Family
ID=27326535
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|---|---|---|---|
| JP23237593A Expired - Fee Related JP3173928B2 (ja) | 1992-09-25 | 1993-08-25 | 基板保持装置、基板保持方法および露光装置 |
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|---|---|
| US (2) | US5883932A (ja) |
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| JP2003007682A (ja) * | 2001-06-25 | 2003-01-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマ処理装置用の電極部材 |
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