JP4052826B2 - マスクと露光対象基板との搬送に兼用できる搬送アーム及びそれを備えた露光装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造工程において露光対象基板であるガラス基板やカラーフィルタ等の面上にパターンを形成するプロキシミティ露光装置に係り、特に、パターン形成用のマスクと露光対象基板との搬送に兼用できる搬送アーム及びそれを備えた露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に比べて薄型化、軽量化が可能であるため、ＣＴＶ（Color Television）やＯＡ機器等のディスプレイ装置として採用され、画面サイズも１０型以上の大型化が図られ、より一層の高精細化及びカラー化が押し進められている。
【０００３】
液晶ディスプレイは、フォトリソグラフィ技術によりガラス基板の表面に微細なパターンを描画して作られる。露光装置は、フォトマスクの微細パターンをガラス基板上に投影・転写するものである。露光装置としては、マスクパターンをレンズまたはミラーを用いてガラス基板上に投影するプロジェクション方式と、フォトマスクとガラス基板との間に微小なギャップを設けてマスクパターンをガラス基板上に転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ方式の露光装置は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能が劣るものの、照射光学系が非常にシンプルであり、スループットが高く、装置コストから見たコストパフォーマンスも優れており、生産性の高い量産用装置に適したものである。
【０００４】
従来、プロキシミティ方式の露光装置として、例えば、ガラス基板搬送用の基板搬送系と、該基板搬送系の外側に配置されたフォトマスク搬送用のマスク搬送系などを備えるものが知られている。基板搬送系は、基板搬入ユニット、アライメントステージユニット、基板搬出ユニットなどを具備してなり、該基板搬入ユニットに設けられた搬送アームによってガラス基板をアライメントステージユニットに搬入する。このガラス基板は、その非露光面がアライメントステージユニットに設けられた露光チャックによって吸着保持される。一方、マスク搬送系は、オートマスクチェンジャ、マスクストッカなどを具備してなり、該オートマスクチェンジャに設けられた搬送アームによってマスクストッカからフォトマスクをアライメントステージユニットまで搬送する。このフォトマスクは、その非パターン形成面がアライメントステージユニットに設けられたマスクホルダによって吸着保持される。アライメントステージユニットでは、ガラス基板の搬入ずれ量を補正するプリアライメントと、フォトマスクとガラス基板との間隔を所定の微小ギャップ（セパレーションギャップ）に設定するプロキシミティギャップ制御と、フォトマスクとガラス基板とを高精度に重ね合わせるアライメントを行う。アライメントが完了した後に、照射光学系から露光光をフォトマスクに照射してマスクパターンをガラス基板面上に転写する露光処理を行う。露光処理の終了したガラス基板は基板搬出ユニットに設けられた搬送アームによってアライメントステージユニットから搬出される。
【０００５】
上記の従来知られた露光装置おいて、基板搬送系では、スループットを向上するため、アライメントステージユニットに対してガラス基板の搬入・搬出のタクト作業を高速化しなければならないという命題がある。このため、基板搬送系では、搬送アームは、高速に駆動されることから、ガラス基板の非露光面を強固に保持できなければならない。従来、基板搬送系の搬送アームとして、ガラス基板を一対のアームによって保持するアーム部材を備え、該各アーム上にガラス基板の非露光面を吸着保持する複数の吸着パッドを設けたものがある。この搬送アームでは、各アームの複数の吸着パッドによってガラス基板の非露光面を吸着保持することにより、当該搬送アームの高速駆動によるガラス基板の変位を防止して、該ガラス基板の搬送安定性を確保している。一方、マスク搬送系では、フォトマスクに形成されているマスクパターンの損傷を防止しなければならないという命題がある。従来、マスク搬送系の搬送アームとして、フォトマスクを一対のアームによって保持するアーム部材を備え、該各アーム上にフォトマスクのパターン形成面の周辺部すなわちマスクパターンが形成されていないコーナー部を保持するマスク保持部を設けたものがある。この搬送アームでは、各アームのマスク保持部によってフォトマスクのパターン形成面のコーナー部を載置した状態に保持し、当該搬送アームをフォトマスクが動かないように低速に、かつ緩やかに駆動することにより、該フォトマスクの搬送安定性を確保している。すなわち、搬送アームを低速に、かつ緩やかに駆動することによってマスクパターンがマスク保持部に接触して損傷することを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の露光装置においては、基板搬送系とマスク搬送系とを備え、該各搬送系をそれぞれ独立した駆動装置によって駆動している。すなわち、基板搬送系では、基板搬入ユニットの搬送アームを基板搬入用の駆動装置によって駆動し、基板搬出ユニットの搬送アームを基板搬出用の駆動装置によって駆動している。また、マスク搬送系では、オートマスクチェンジャの搬送アームをマスク搬送用の駆動装置によって駆動している。このように、基板搬送系の２つの搬送アーム及びマスク搬送系の搬送アームをそれぞれ独立した駆動装置によって駆動するので、装置構造が複雑化して装置コストも高コストになるという問題があった。そこで、基板搬送系とマスク搬送系のいずれか一方の搬送アームをガラス基板とフォトマスクとの搬送に兼用し、該搬送アームを単一の駆動装置によって駆動することが考えられる。しかしながら、基板搬送系の搬送アームをフォトマスクの搬送に兼用しようとすると、フォトマスクのサイズによってはパターン形成面のマスクパターン領域内に上述した各アームの吸着パッドが位置することがある。この場合、吸着パッドがマスクパターン領域内を吸着保持することから、フォトマスクのマスクパターンが損傷してしまうという問題が生ずる。一方、マスク搬送系の搬送アームをガラス基板の搬送に兼用しようとすると、上述した各アーム部のマスク保持部によってガラス基板の非露光面のコーナー部を載置した状態に保持するので、ガラス基板を強固に保持することができず、ガラス基板の搬送安定性を確保できないという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、マスクを損傷することなく保持できると共に、露光対象基板を強固に保持することのできる兼用タイプの搬送アーム及びそれを備えた露光装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る搬送アームは、パターン形成用のマスクに光を照射して露光対象基板の基板面上に所定のパターンを形成する露光装置において、前記マスクと前記露光対象基板との搬送に兼用するための搬送アームであって、露光対象基板とマスクとの搬送に共通して用いる搬送用のアーム部材と、前記アーム部材上に配置され、前記露光対象基板を吸着保持する複数の吸着パッドと、前記マスクのパターン形成面のコーナー部を保持するマスクアダプタであって、所定の位置に配置され、前記複数の吸着パッドのうち、該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによって吸着保持されることにより該マスクのコーナー部を保持するマスクアダプタとを具えたものである。これによれば、アーム部材上において、複数の吸着パッドによって露光対象基板を吸着保持するので、露光対象基板を強固に保持でき、また、複数の吸着パッドのうち、マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによってマスクのパターン形成面のコーナー部を保持するので、搬送中のマスクパターンの損傷を防止できる。
【０００９】
また、本発明に係る露光装置は、パターン形成用のマスクに光を照射して露光対象基板の基板面上に所定のパターンを形成する露光装置において、マスクと露光対象基板との搬送に兼用するための搬送アームであって、該露光対象基板と該マスクとの搬送に共通して用いる搬送用のアーム部材と、該アーム部材上に配置され、該露光対象基板を吸着保持する複数の吸着パッドと、該マスクのパターン形成面のコーナー部を保持するマスクアダプタであって、所定の位置に配置され、該複数の吸着パッドのうち、当該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによって吸着保持されることにより当該マスクのコーナー部を保持するマスクアダプタとを備える搬送アームと、前記露光対象基板を搬送する場合に、前記複数の吸着パッドに該露光対象基板を吸着する吸着エアーを供給し、前記マスクを搬送する場合には、該マスクのコナー部に対応する吸着パッドに前記マスクアダプタを吸着する吸着エアーを供給する供給手段と、前記露光対象基板を搬送する場合と前記マスクを搬送する場合とに応じて前記アーム部材を所定の位置に移動するように駆動する駆動制御手段とを具えたものである。これによれば、露光対象基板を搬送する場合とマスクを搬送する場合とに応じてアーム部材を駆動制御手段によって所定の位置に移動するように駆動することができるので、装置構成を簡略化できると共に装置コストの低コスト化を図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る搬送アームＡの一実施例の概略構成を示す斜視図である。
図１において、搬送アームＡは、二点鎖線にて示されるフォトマスクＭとガラス基板Ｐとの搬送に共通して用いるアーム部材１を備える。アーム部材１は、平板状の基部１ａと、該基部１ａから同方向に平行に延びる一対のアーム１ｂとを有して、平面形状がほぼコの字形状となるように形成される。一対のアーム１ｂには、ガラス基板Ｐの非露光面（図示例では、ガラス基板Ｐの下面）と対向する上面に、該アーム１ｂの長手方向に沿って複数の吸着パッド２ａ〜２ｈが配置されている。本例では、一対のアーム１ｂの先端側と後端側とに１つずつ吸着パッド２ａ及び２ｂを配置し、該各吸着パッド２ａ，２ｂとの間に、３つの近接した吸着パッド２ｃ〜２ｅ及び２ｆ〜２ｈをほぼ等しい間隔をおいて配置している。また、一対のアーム１ｂには、先端側と後端側の各吸着パッド２ａ，２ｂの周辺に、マスクアダプタ３ａ〜３ｄの下面に設けられた一対のピン３ａ１〜３ｄ１を収受する位置決め用の穴４ａ〜４ｄが穿設されている。
【００１１】
アーム部材１は、一対のアーム１ｂにおいて、先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂに連通する第１のエアー供給通路５ａと、３つの近接した吸着パッド２ｃ〜２ｅ及び２ｆ〜２ｈに連通する第２のエアー供給通路５ｂとを内部に備える。第１のエアー供給通路５ａには、圧力センサＰＳ１と電磁弁Ｖ１とが接続されている。また、第２のエアー供給通路５ｂには、圧力センサＰＳ２と電磁弁Ｖ２とが接続されている。
電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、真空ポンプなどの図示しない真空源に接続される。電磁弁Ｖ１は、その内部にエアー供給通路５ａを開閉する弁体（図示せず）を備えている。また、電磁弁Ｖ２は、その内部にエアー供給通路５ｂを開閉する弁体（図示せず）を備えている。電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、アーム部材１によってガラス基板Ｐを搬送する場合に、追って説明する制御ユニット１５（図２及び図３参照）によって弁体がエアー供給通路５ａ，５ｂを開放するように制御される。このとき、真空源から負圧の吸着エアーが電磁弁Ｖ１，Ｖ２及びエアー供給通路５ａ，５ｂを通じてアーム部材１の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈに供給されるので、該吸着パッド２ａ〜２ｈによってガラス基板Ｐの非露光面を吸着保持することができる。また、電磁弁Ｖ１は、アーム部材１によってフォトマスクＭを搬送する場合に、制御ユニット１５によって弁体がエアー供給通路５ａを開放するように制御される。このとき、真空源から負圧の吸着エアーが電磁弁Ｖ１及びエアー供給通路５ａを通じてアーム部材１の先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂに供給されるので、該吸着パッド２ａ，２ｂによってマスクアダプタ３ａ〜３ｄを吸着保持することができる。
圧力センサＰＳ１は、第１のエアー供給通路５ａ内の吸着エアー圧を検出するものである。すなわち、圧力センサＰＳ１は、電磁弁Ｖ１及びエアー供給通路５ａを通じて供給された吸着エアーによって吸着パッド２ａ，２ｂがマスクアダプタ３ａ〜３ｄを吸着保持したときの該エアー供給通路５ａ内の吸着エアー圧を検出し、その検出信号を制御ユニット１５に出力する。圧力センサＰＳ２は、第２のエアー供給通路５ｂ内の吸着エアー圧を検出するものである。すなわち、圧力センサＰＳ２は、電磁弁Ｖ２及びエアー供給通路５ｂを通じて供給された吸着エアーによって吸着パッド２ｃ〜２ｈがガラス基板Ｐを吸着保持したときの該エアー供給通路５ｂ内の吸着エアー圧を検出し、その検出信号を制御ユニット１５に出力する。
なお、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２と電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、必要に応じてアーム部材１の内部又は外部に配置してよい。
【００１２】
また、アーム部材１には、搬送対象物がガラス基板Ｐであるか、フォトマスクＭであるかを検出する検出センサＳが配置される。本例では、検出センサＳとして、例えば、光電センサを用いている。検出センサである光電センサＳは、一方のアーム１ｂ上において、先端側の吸着パッド２ａに近接して配置されている。この光電センサＳは、例えば、ＬＥＤなどの発光素子と、ＣＣＤリニアセンサなどの受光素子とを含んで構成される。
ところで、搬送対象物がガラス基板Ｐである場合、ガラス基板Ｐは、全ての吸着パッド２ａ〜２ｈによって一対のアーム１ｂ上に吸着保持される。しかし、搬送対象物がフォトマスクＭである場合には、フォトマスクＭは、マスクアダプタ３ａ〜３ｄを介して一対のアーム１ｂ上に保持される。このため、ガラス基板Ｐとアーム１ｂ間に形成される隙間と、フォトマスクＭとアーム１ｂ間に形成される隙間とでは、該ガラス基板Ｐとアーム１ｂ間に形成される隙間の方が、マスクアダプタ３ａ〜３ｄが介在していない分だけ、該フォトマスクＭとアーム１ｂ間に形成される隙間よりも小さい。
このように、搬送対象物がガラス基板Ｐである場合とフォトマスクＭである場合とでは、アーム１ｂとの間に形成される隙間が異なる。このため、光電センサＳでは、ガラス基板Ｐの非露光面、又はフォトマスクＭのパターン形成面の非パターン形成領域に発光素子から光を照射し、該ガラス基板Ｐの非露光面、又はフォトマスクＭのパターン形成面の非パターン形成領域で反射する反射光を受光素子の異なる位置で受光することになる。したがって、光電センサＳでは、ガラス基板Ｐ、又はフォトマスクＭから得られる反射光を受光素子の異なる位置で検出し、それぞれの検出信号を制御ユニット１５に出力する。
【００１３】
マスクアダプタ３ａ〜３ｄは、それぞれ、側面形状がほぼＬの字状となるように形成され、フォトマスクＭのパターン形成面（図示例では、フォトマスクＭのの下面）と対向する上面に、当該パターン形成面のコーナー部を保持する凸状の保持部３ａ２〜３ｄ２を備える。このマスクアダプタ３ａ〜３ｄは、アーム部材１の先端側と後端側の各吸着パッド２ａ，２ｂの位置と個々に対応するように図示しないマスクアダプタ用ホルダに取り外し自在に保持される。このマスクアダプタ３ａ〜３ｄは、例えば、図２に示されるように、ガラス基板Ｐを搬送する基板搬送ユニット１１の上方に配置される。
【００１４】
図２は、図１に示される搬送アームＡを適用した露光装置Ｂの一実施例の概略構成を示す斜視図である。
図２において、露光装置Ｂは、ガラス基板Ｐを搬送する基板搬送ユニット１１と、該基板搬送ユニット１１の上方に配置されたマスクアダプタ３ａ〜３ｄと、フォトマスクＭを取り外し自在に格納するマスクストッカ１２と、搬送アームＡのアーム部材１を備えるアーム駆動ユニット１３と、アライメントステージユニット１４と、露光装置全体を制御する制御ユニット１５と、照射光学系を備える露光ユニット（図示せず）などを含んで構成される。基板搬送ユニット１１は、例えば、ローラコンベア方式によってガラス基板Ｐを矢印にて示すＹ方向へ搬送する。基板搬送ユニット１１において、アーム駆動ユニット１３にガラス基板Ｐを供給する基板供給位置には、搬送アームＡの一対のアーム１ａが入り込む空間部１１ａが設けられる。マスクアダプタ３ａ〜３ｂは、基板搬送ユニット１１の空間部１１ａの上方に、図示しないマスクアダプタ用ホルダによって着脱自在に保持されている。マスクストッカ１２とアーム駆動ユニット１３とアライメントステージユニット１４は、それぞれ、基板搬送ユニット１１の外側に配置される。例えば、マスクストッカ１２とアーム駆動ユニット１３は、基板搬送ユニット１１に沿って並列に配置され、アライメントステージユニット１４は、該アーム駆動ユニット１３と基板搬送ユニット１１の反対側で対向するように配置される。
【００１５】
アーム駆動ユニット１３は、アーム部材１を搭載し、かつ、該アーム部材１を駆動するＸ軸、Ｚ軸、θ軸の３軸を備えるアーム駆動テーブル１３ａと、該各軸を個別に回転駆動する駆動モータを備える駆動部１３ｂなどを含んで構成される。ここに、Ｘ軸とは、基板搬送ユニット１１、マスクストッカ１２、アライメントステージユニット１４のそれぞれに対してアーム部材１を進退移動するための駆動軸のことである。また、Ｚ軸とは、基板搬送ユニット１１、マスクストッカ１２、アライメントステージユニット１４のそれぞれに対してアーム部材１を昇降移動する駆動軸のことである。また、θ軸とは、上記のＺ軸回りにアーム部材１を回動する駆動軸のことである。このアーム駆動ユニット１３は、ガラス基板Ｐを搬送する場合、及びフォトマスクＭを搬送する場合に、図３に示される制御ユニット１５の制御部１５ｃによって駆動部１３ｂの駆動モータが駆動制御される。
【００１６】
アライメントステージユニット１４は、マスクホルダ１４ａと、露光チャック１４ｂと、チルティングＺステージ１４ｃと、ガラス基板アライメントステージ１４ｄなどを含んで構成される。マスクホルダ１４ａは、アーム部材１によって搬送されてくるフォトマスクＭの非パターン形成面の周辺部を吸着保持する。露光チャック１４ｂは、アーム部材１によって搬送されてくるガラス基板Ｐの非露光面を吸着保持する。チルティングＺステージ１４ｃは、露光チャック１４ｂを平行に昇降動する粗動ステージと、露光チャック１４ｂ上でガラス基板Ｐをチルティングしてプロキシミティギャップ制御を行う３点接触型のチルト駆動モータとから構成される。ガラス基板アライメントステージ１４ｄは、露光チャック１４ｂをＸ方向に移動するＸ軸ステージと、露光チャック１４ｂをＹ方向に移動するＹ軸ステージと、露光チャック１４ｂをθ方向に移動するθ軸ステージなどで構成される。上記のアライメントステージユニット１４では、露光ユニットの照射光学系から照射される露光光によってフォトマスクＭのマスクパターンをガラス基板Ｐに露光する前に、露光前処理として、搬送アームＡによるガラス基板Ｐの搬入ずれ量を補正するプリアライメント、フォトマスクＭとガラス基板Ｐとの間隔を所定の微小ギャップ（セパレーションギャップ）に設定するプロキシミティギャップ制御、フォトマスクＭとガラス基板Ｐとを高精度に重ね合わせるアライメントなどを行うが、この露光前処理は、前述した従来の露光装置と同じであるため、その説明を省略する。
【００１７】
図３は、図２に示される露光装置Ｂのアーム駆動ユニット１３の駆動制御系の一実施例を示す制御ブロック図である。
図３において、制御ユニット１５は、入出力回路１５ａと、メモリ部１５ｂと、制御部１５ｃなどを備える。入出力回路１５ａは、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２、光電センサＳからの検出信号をＡ／Ｄ変換（アナログ−ディジタル変換）するＡ／Ｄ変換回路や、電磁弁Ｖ１，Ｖ２、アーム駆動ユニット１３の駆動部１３ｂの制御に必要な所定の回路などを含んで構成される。ＲＯＭやＲＡＭを含んで構成されるメモリ部１５ｂには、アーム駆動ユニット１３の駆動部１３ｂの駆動制御に必要とされるプログラム及び各種基準データ（設定データ）が記憶されている。制御部１５ｃは、ＭＰＵなどから構成されてなり、メモリ部１５ｂに記憶されているプログラムを実行して、アーム駆動ユニット１３の駆動部１３ｂにおける駆動モータの駆動制御や電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開閉制御に必要な判定処理や、該駆動モータの駆動制御や該電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開閉制御などの各種処理を行う。
【００１８】
図３、図４及び図５を参照して、アーム駆動ユニット１３のアーム部材１によるガラス基板Ｐの搬送動作の一実施例を説明する。
図４は、アーム部材１によるガラス基板Ｐの搬送動作の一実施例を示す図、図５は、アーム部材１がガラス基板Ｐを吸着保持した状態を示す図である。
図４（ａ）において、アーム駆動ユニット１３は、図３に示される制御ユニット１５の制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を実線で示す待機位置から基板搬送ユニット１１に向けて矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、待機位置から一点鎖線にて示す位置すなわち一対のアーム１ｂが基板搬送ユニット１１の空間部１１ａに入り込む位置まで移動する。このとき、アーム１ｂは、ガラス基板Ｐの非露光面と対向する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。また、制御部１５ｃよって、図５に示される電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、内部の弁体がエアー吸引通路５ａ，５ｂを開放するように制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、基板搬送ユニット１１の空間部１１ａから同図（ａ）に矢印にて示すＺ方向の所定の位置まで上昇する。例えば、アーム駆動テーブル１３ａは、図２に示される基板搬送ユニット１１とマスクアダプタ３ａ〜３ｄ間の所定の位置（図４（ａ）に一点鎖線にて示す位置すなわち図４（ｂ）に示されるアライメントステージユニット１４の露光チャック１４ｂ上の位置）まで上昇する。また、電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、内部の弁体がアーム部材１のエアー吸引通路５ａ，５ｂを開放するので、該エアー吸引通路５ａ，５ｂには真空源から負圧の吸着エアーが供給される。アーム駆動テーブル１３ａの上昇過程において、アーム部材１のアーム１ｂがガラス基板Ｐの非露光面に当接する。その際に、ガラス基板Ｐは、図５に示されるように、その露光面が上記の吸着エアーによってアーム部材１の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈに吸着保持される。
ガラス基板Ｐが吸着パッド２ａ〜２ｈに吸着保持されると、図５に示される圧力センサＰＳ２及び光電センサＳは、制御ユニット１５に検出信号を出力する。制御部１５ｃでは、圧力センサＰＳ２からの検出信号を入力し、該検出信号の検出値と所定の判定基準値（例えば、大気圧の値）とを比較し、該検出値が判定基準値よりも小さい場合に、全ての吸着パッド２ａ〜２ｈによってガラス基板Ｐを吸着保持したことを判定する。また、制御部１５ｃでは、光電センサＳからの検出信号を入力し、該検出信号の検出値とガラス基板Ｐとアーム１ｂ間の隙間に応じた所定の判定基準値とを比較し、該検出値と判定基準値とがほぼ等しい場合に、搬送対象物としてガラス基板Ｐを吸着保持したことを判定する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、一点鎖線にて示される所定の位置から同図（ａ）に矢印にて示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ１８０度）だけ回転する。
【００１９】
図４（ｂ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ａ）に示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１はアライメントステージユニット１４の露光チャック１４ｂの真上に移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図（ｂ）に矢印にて示す−Ｚ方向へアーム部材１と共に下降する。
【００２０】
図４（ｃ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｂ）に示す−Ｚ方向へ搬送アームＡと共に下降すると、アーム部材１の一対のアーム１ｂ，１ｂは露光チャック１４ｂに設けられた一対の溝部１４ｂ１，１４ｂ１内に入り込む。このとき、図５に示される電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、制御ユニット１５の制御部１５ｃによって内部の弁体がエアー吸引通路５ａ，５ｂを閉塞するように制御される。これにより、アーム部材１の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈへの吸着エアーの供給が停止されるので、ガラス基板Ｐが露光チャック１４ｂ上に載置される。
これによって、アーム部材１によるガラス基板Ｐの搬送が完了する。このガラス基板Ｐは、露光チャック１４ｂ上に吸着保持される。
ガラス基板Ａの搬送が完了すると、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、図４（ｃ）に矢印にて示す−Ｘ方向へアーム部材１を移動する。
【００２１】
図４（ｄ）において、アーム部材１が同図（ｃ）に示す−Ｘ方向に移動すると、アーム部材１は実線にて示す位置まで移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図（ｄ）に矢印にて示す−θ方向へアーム部材１と共に回転して、一点鎖線にて示す位置すなわち図４（ａ）に実線にて示す位置まで戻る。
【００２２】
次に、図３、図４、図６及び図７を参照して、アーム駆動ユニット１３のアーム部材１によるフォトマスクＭの搬送動作の一実施例を説明する。
図６は、アーム部材１によるフォトマスクＭの搬送動作の一実施例を示す図、図７は、アーム部材１がフォトマスクＭをマスクアダプタ３ａ〜３ｄによって保持した状態を示す図である。
図６（ａ）において、アーム駆動ユニット１３は、図３に示される制御ユニット１５の制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共に矢印にて示すＺ方向に上昇する。これによって、アーム駆動テーブル１３ａは、実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置すなわちマスクアダプタ３ａ〜３ｄの近傍まで上昇する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を同図（ａ）に矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、図７に示す吸着パッド２ａ，２ｂがマスクアダプタ３ａ〜３ｄに対向する位置まで移動する。
【００２３】
図６（ｂ）において、アーム駆動テーブル１３ａは、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。また、制御部１５ｃよって、図７に示される電磁弁Ｖ１は、内部の弁体がエアー吸引通路５ａを開放するように制御される。電磁弁Ｖ１は、内部の弁体がアーム部材１のエアー吸引通路５ａを開放するので、該エアー吸引通路５ａには真空源から負圧の吸着エアーが供給される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共にＺ方向に上昇する。この上昇過程において、図１に示されるアーム部材１の穴４ａ〜４ｄにマスクアダプタ３ａ〜３ｄのピン３ａ１〜３ｄ１が入り込む。これによって、マスクアダプタ３ａ〜３ｄは、アーム部材１の一対のアーム１ｂ，１ｂの対応する吸着パッド２ａ，２ｂに位置決めされ、その状態で上記の吸着エアーによって当該吸着パッド２ａ，２ｂに吸着保持される。
マスクアダプタ３ａ〜３ｄが吸着パッド２ａ，２ｂによ吸着保持されると、図７に示される圧力センサＰＳ１は、制御ユニット１５に検出信号を出力する。制御部１５ｃでは、圧力センサＰＳ１からの検出信号を入力し、該検出信号の検出値と所定の判定基準値（例えば、大気圧の値）とを比較し、該検出値が判定基準値よりも小さい場合に、吸着パッド２ａ，２ｂによってマスクアダプタ３ａ〜３ｄを吸着保持したことを判定する。この判定結果によって、アーム駆動テーブル１３ａは、さらにＺ方向に上昇してマスクアダプタ３ａ〜３ｄをマスクアダプタ用ホルダから取り外した後に停止する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を同図（ａ）に矢印にて示す−Ｘ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、マスクアダプタ３ａ〜３ｄを保持した状態で元の位置まで戻る。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図に矢印にて示す−Ｚ方向にアーム部材１と共に下降して、一点鎖線にて示す位置すなわちアーム部材１の待機位置までに戻る。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、一点鎖線にて示される所定の位置から矢印にて示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ９０度）だけ回転する。
【００２４】
図６（ｃ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｂ）に示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１はマスクストッカ１２の正面に移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、図７に示すマスクアダプタ３ａ〜３ｄがマスクストッカ１２内のフォトマスクＭ（図示例では、最下段のフォトマスクＭ）のパターン形成面のコーナー部に対向する位置まで移動する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共にＺ方向に上昇する。この上昇過程において、図７に示されるマスクアダプタ３ａ〜３ｄはフォトマスクＭのパターン形成面のコーナー部を保持する。
フォトマスクＭがマスクアダプタ３ａ〜３ｄに保持されると、図７に示される光電センサＳは、制御ユニット１５に検出信号を出力する。制御部１５ｃでは、光電センサＳからの検出信号を入力し、該検出信号の検出値とフォトマスクＭとアーム１ｂ間の隙間に応じた所定の判定基準値とを比較し、該検出値と判定基準値とがほぼ等しい場合に、搬送対象物としてフォトマスクＭを保持したことを判定する。この判定結果によって、アーム駆動テーブル１３ａは、さらにＺ方向へ上昇してフォトマスクＭをマスクストッカ１２から取り外した後に停止する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を同図（ｃ）に−Ｘ方向へ移動する。これにより、アーム部材１は、フォトマスクＭをマスクアダプタ３ａ〜３ｄによって保持した状態で一点鎖線にて示す元の位置まで戻る。
【００２５】
図６（ｄ）において、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図に矢印にて示す−Ｚ方向にアーム部材１と共に下降して、一点鎖線にて示す位置すなわちアーム部材１の待機位置までに戻る。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、一点鎖線にて示される所定の位置から矢印にて示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ９０度）だけ回転する。
【００２６】
図６（ｅ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｄ）に示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１はアライメントステージユニット１４に対向する位置に移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を実線で示す位置から矢印にて示すＺ方向へ移動させる。これによって、アーム駆動テーブル１３ａは、実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置すなわちマスクホルダ１４ａの近傍まで上昇する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これにより、アーム部材１は、図７に示すフォトマスクＭがマスクホルダ１４ａの真下まで移動する。
これによって、アーム部材１によるフォトマスクＭの搬送が完了する。このフォトマスクＭは、マスクホルダ１４ａによって吸着保持される。
フォトマスクＭの搬送が完了すると、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図（ｅ）に矢印にて示す−Ｚ方向の所定の位置まで下降する。例えば、アーム搬送テーブル１３ａは、同図（ｅ）に示されるマスクホルダ１４ａと露光チャック１４ｂ間の所定の位置（図６（ｆ）に一点鎖線にて示す位置すなわち図６（ａ）に示されるマスクアダプタ３ａ〜３ｄを配置した位置と同じ高さ位置）まで下降する。
【００２７】
図６（ｆ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｅ）に示す−Ｚ方向の所定の位置まで下降すると、アーム部材１はマスクホルダ１４ａと露光チャック１４ｂ間の所定の位置まで下降する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、実線にて示される所定の位置から矢印にて示す−θ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ１８０度）だけ回転する。アーム搬送テーブル１３ａが−θ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１は一点鎖線にて示す位置すなわちマスクアダプタ３ａ〜３ｄを配置した位置の下方に移動する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共に矢印にて示すＺ方向に上昇する。この上昇過程において、マスクアダプタ３ａ〜３ｄがマスクアダプタ用ホルダに保持される。このとき、図５に示される電磁弁Ｖ１は、制御ユニット１５の制御部１５ｃによって内部の弁体がエアー吸引通路５ｂを閉塞するように制御される。これにより、図５に示されるアーム部材１の先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂへの吸着エアーの供給が停止される。そして、アーム駆動テーブル１３ａは、マスクアダプタ３ａ〜３ｄをマスクアダプタ用ホルダにセットした後に停止する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、図１に示されるマスクアダプタ３ａ〜３ｄのピン３ａ１〜３ｄ１がアーム部材１の穴４ａ〜４ｂから抜け出る位置までアーム部材１と共に矢印にて示す−Ｚ方向に下降する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。図示していないが、アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を元の位置に移動する。しかる後に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。これによって、アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共に元の位置すなわち図６（ａ）に実線にて示す位置に戻る。
【００２８】
本実施の形態に示す搬送アームＡによれば、アーム部材１において、複数の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈによってガラス基板Ｐの非露光面を吸着保持するので、ガラス基板Ｐを強固に保持することができ、また、アーム部材１の先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂにより吸着保持したマスクアダプタ３ａ〜３ｄによってフォトマスクＭのパターン形成面のコーナー部を保持するので、搬送中のマスクパターンの損傷を防止することができる。
また、本実施の形態に示す露光装置Ｂによれば、ガラス基板Ｐを搬送する場合に、制御ユニット１５によってアーム駆動ユニット１３を駆動制御することにより、アーム部材１を基板搬送ユニット１１の基板供給位置とアライメントステージユニット１４の露光チャック１４ｂに移動し、フォトマスクＭを搬送する場合には、制御ユニット１５によってアーム駆動ユニット１３を駆動制御することにより、アーム部材１をマスクアダプタ３ａ〜３ｄの配置位置とマスクストッカ１２とアライメントステージユニット１４のマスクホルダ１４ａとに移動する。すなわち、ガラス基板Ｐを搬送する場合とフォトマスクＭを搬送する場合とに応じてアーム部材１を制御ユニット１５及びアーム駆動ユニット１３によって所定の位置に移動するように駆動できるので、装置構成を簡略化できると共に装置コストの低コスト化を図れる。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る搬送アームによれば、アーム部材上において、複数の吸着パッドによって露光対象基板の非露光面を吸着保持するようにしたので、露光対象基板を強固に保持することができ、また、複数の吸着パッドのうち、マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによってマスクのパターン形成面のコーナー部を保持するようにしたので、搬送中のマスクパターンの損傷を防止することができる、という優れた効果を奏する。
また、本発明に係る露光装置によれば、露光対象基板を搬送する場合とマスクを搬送する場合とに応じてアーム部材を駆動制御手段によって所定の位置に移動するように駆動できるので、装置構成を簡略化できると共に装置コストの低コスト化を図れる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る搬送アームの一実施例の概略構成を示す斜視図。
【図２】 本発明に係る搬送アームを適用した露光装置の一実施例の概略構成を示す斜視図。
【図３】 図２に示される露光装置のアーム駆動ユニットの駆動制御系の一実施例を示す制御ブロック図。
【図４】 アーム部材によるガラス基板の搬送動作の一実施例を示す図。
【図５】 アーム部材がガラス基板を吸着保持した状態を示す図。
【図６】 アーム部材によるフォトマスクの搬送動作の一実施例を示す図。
【図７】 アーム部材がフォトマスクをマスクアダプタによって保持した状態を示す図。
【符号の説明】
１ アーム部材
２ａ〜２ｈ 吸着パッド
３ａ〜３ｄ マスクアダプタ
３ａ１〜３ｄ１ ピン
４ａ〜４ｄ 穴
５ａ，５ｂ エアー供給通路
１１ 基板搬送ユニット
１２ マスクストッカ
１３ アーム駆動ユニット
１３ａ アーム駆動テーブル
１３ｂ 駆動部
１４ アライメントステージユニット
１４ａ マスクホルダ
１４ｂ 露光チャック
Ａ 搬送アーム
Ｂ 露光装置
Ｍ フォトマスク
Ｐ ガラス基板
ＰＳ１，ＰＳ２ 圧力センサ
Ｓ 光電センサ
Ｖ１，Ｖ２ 電磁弁
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造工程において露光対象基板であるガラス基板やカラーフィルタ等の面上にパターンを形成するプロキシミティ露光装置に係り、特に、パターン形成用のマスクと露光対象基板との搬送に兼用できる搬送アーム及びそれを備えた露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に比べて薄型化、軽量化が可能であるため、ＣＴＶ（Color Television）やＯＡ機器等のディスプレイ装置として採用され、画面サイズも１０型以上の大型化が図られ、より一層の高精細化及びカラー化が押し進められている。
【０００３】
液晶ディスプレイは、フォトリソグラフィ技術によりガラス基板の表面に微細なパターンを描画して作られる。露光装置は、フォトマスクの微細パターンをガラス基板上に投影・転写するものである。露光装置としては、マスクパターンをレンズまたはミラーを用いてガラス基板上に投影するプロジェクション方式と、フォトマスクとガラス基板との間に微小なギャップを設けてマスクパターンをガラス基板上に転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ方式の露光装置は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能が劣るものの、照射光学系が非常にシンプルであり、スループットが高く、装置コストから見たコストパフォーマンスも優れており、生産性の高い量産用装置に適したものである。
【０００４】
従来、プロキシミティ方式の露光装置として、例えば、ガラス基板搬送用の基板搬送系と、該基板搬送系の外側に配置されたフォトマスク搬送用のマスク搬送系などを備えるものが知られている。基板搬送系は、基板搬入ユニット、アライメントステージユニット、基板搬出ユニットなどを具備してなり、該基板搬入ユニットに設けられた搬送アームによってガラス基板をアライメントステージユニットに搬入する。このガラス基板は、その非露光面がアライメントステージユニットに設けられた露光チャックによって吸着保持される。一方、マスク搬送系は、オートマスクチェンジャ、マスクストッカなどを具備してなり、該オートマスクチェンジャに設けられた搬送アームによってマスクストッカからフォトマスクをアライメントステージユニットまで搬送する。このフォトマスクは、その非パターン形成面がアライメントステージユニットに設けられたマスクホルダによって吸着保持される。アライメントステージユニットでは、ガラス基板の搬入ずれ量を補正するプリアライメントと、フォトマスクとガラス基板との間隔を所定の微小ギャップ（セパレーションギャップ）に設定するプロキシミティギャップ制御と、フォトマスクとガラス基板とを高精度に重ね合わせるアライメントを行う。アライメントが完了した後に、照射光学系から露光光をフォトマスクに照射してマスクパターンをガラス基板面上に転写する露光処理を行う。露光処理の終了したガラス基板は基板搬出ユニットに設けられた搬送アームによってアライメントステージユニットから搬出される。
【０００５】
上記の従来知られた露光装置おいて、基板搬送系では、スループットを向上するため、アライメントステージユニットに対してガラス基板の搬入・搬出のタクト作業を高速化しなければならないという命題がある。このため、基板搬送系では、搬送アームは、高速に駆動されることから、ガラス基板の非露光面を強固に保持できなければならない。従来、基板搬送系の搬送アームとして、ガラス基板を一対のアームによって保持するアーム部材を備え、該各アーム上にガラス基板の非露光面を吸着保持する複数の吸着パッドを設けたものがある。この搬送アームでは、各アームの複数の吸着パッドによってガラス基板の非露光面を吸着保持することにより、当該搬送アームの高速駆動によるガラス基板の変位を防止して、該ガラス基板の搬送安定性を確保している。一方、マスク搬送系では、フォトマスクに形成されているマスクパターンの損傷を防止しなければならないという命題がある。従来、マスク搬送系の搬送アームとして、フォトマスクを一対のアームによって保持するアーム部材を備え、該各アーム上にフォトマスクのパターン形成面の周辺部すなわちマスクパターンが形成されていないコーナー部を保持するマスク保持部を設けたものがある。この搬送アームでは、各アームのマスク保持部によってフォトマスクのパターン形成面のコーナー部を載置した状態に保持し、当該搬送アームをフォトマスクが動かないように低速に、かつ緩やかに駆動することにより、該フォトマスクの搬送安定性を確保している。すなわち、搬送アームを低速に、かつ緩やかに駆動することによってマスクパターンがマスク保持部に接触して損傷することを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の露光装置においては、基板搬送系とマスク搬送系とを備え、該各搬送系をそれぞれ独立した駆動装置によって駆動している。すなわち、基板搬送系では、基板搬入ユニットの搬送アームを基板搬入用の駆動装置によって駆動し、基板搬出ユニットの搬送アームを基板搬出用の駆動装置によって駆動している。また、マスク搬送系では、オートマスクチェンジャの搬送アームをマスク搬送用の駆動装置によって駆動している。このように、基板搬送系の２つの搬送アーム及びマスク搬送系の搬送アームをそれぞれ独立した駆動装置によって駆動するので、装置構造が複雑化して装置コストも高コストになるという問題があった。そこで、基板搬送系とマスク搬送系のいずれか一方の搬送アームをガラス基板とフォトマスクとの搬送に兼用し、該搬送アームを単一の駆動装置によって駆動することが考えられる。しかしながら、基板搬送系の搬送アームをフォトマスクの搬送に兼用しようとすると、フォトマスクのサイズによってはパターン形成面のマスクパターン領域内に上述した各アームの吸着パッドが位置することがある。この場合、吸着パッドがマスクパターン領域内を吸着保持することから、フォトマスクのマスクパターンが損傷してしまうという問題が生ずる。一方、マスク搬送系の搬送アームをガラス基板の搬送に兼用しようとすると、上述した各アーム部のマスク保持部によってガラス基板の非露光面のコーナー部を載置した状態に保持するので、ガラス基板を強固に保持することができず、ガラス基板の搬送安定性を確保できないという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みて為されたもので、マスクを損傷することなく保持できると共に、露光対象基板を強固に保持することのできる兼用タイプの搬送アーム及びそれを備えた露光装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る搬送アームは、パターン形成用のマスクに光を照射して露光対象基板の基板面上に所定のパターンを形成する露光装置において、前記マスクと前記露光対象基板との搬送に兼用するための搬送アームであって、露光対象基板とマスクとの搬送に共通して用いる搬送用のアーム部材と、前記アーム部材上に配置され、前記露光対象基板を吸着保持する複数の吸着パッドと、前記マスクのパターン形成面のコーナー部を保持するマスクアダプタであって、所定の位置に配置され、前記複数の吸着パッドのうち、該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによって吸着保持されることにより該マスクのコーナー部を保持するマスクアダプタとを具えたものである。これによれば、アーム部材上において、複数の吸着パッドによって露光対象基板を吸着保持するので、露光対象基板を強固に保持でき、また、複数の吸着パッドのうち、マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによってマスクのパターン形成面のコーナー部を保持するので、搬送中のマスクパターンの損傷を防止できる。
【０００９】
また、本発明に係る露光装置は、パターン形成用のマスクに光を照射して露光対象基板の基板面上に所定のパターンを形成する露光装置において、マスクと露光対象基板との搬送に兼用するための搬送アームであって、該露光対象基板と該マスクとの搬送に共通して用いる搬送用のアーム部材と、該アーム部材上に配置され、該露光対象基板を吸着保持する複数の吸着パッドと、該マスクのパターン形成面のコーナー部を保持するマスクアダプタであって、所定の位置に配置され、該複数の吸着パッドのうち、当該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによって吸着保持されることにより当該マスクのコーナー部を保持するマスクアダプタとを備える搬送アームと、前記露光対象基板を搬送する場合に、前記複数の吸着パッドに該露光対象基板を吸着する吸着エアーを供給し、前記マスクを搬送する場合には、該マスクのコナー部に対応する吸着パッドに前記マスクアダプタを吸着する吸着エアーを供給する供給手段と、前記露光対象基板を搬送する場合と前記マスクを搬送する場合とに応じて前記アーム部材を所定の位置に移動するように駆動する駆動制御手段とを具えたものである。これによれば、露光対象基板を搬送する場合とマスクを搬送する場合とに応じてアーム部材を駆動制御手段によって所定の位置に移動するように駆動することができるので、装置構成を簡略化できると共に装置コストの低コスト化を図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本発明に係る搬送アームＡの一実施例の概略構成を示す斜視図である。
図１において、搬送アームＡは、二点鎖線にて示されるフォトマスクＭとガラス基板Ｐとの搬送に共通して用いるアーム部材１を備える。アーム部材１は、平板状の基部１ａと、該基部１ａから同方向に平行に延びる一対のアーム１ｂとを有して、平面形状がほぼコの字形状となるように形成される。一対のアーム１ｂには、ガラス基板Ｐの非露光面（図示例では、ガラス基板Ｐの下面）と対向する上面に、該アーム１ｂの長手方向に沿って複数の吸着パッド２ａ〜２ｈが配置されている。本例では、一対のアーム１ｂの先端側と後端側とに１つずつ吸着パッド２ａ及び２ｂを配置し、該各吸着パッド２ａ，２ｂとの間に、３つの近接した吸着パッド２ｃ〜２ｅ及び２ｆ〜２ｈをほぼ等しい間隔をおいて配置している。また、一対のアーム１ｂには、先端側と後端側の各吸着パッド２ａ，２ｂの周辺に、マスクアダプタ３ａ〜３ｄの下面に設けられた一対のピン３ａ１〜３ｄ１を収受する位置決め用の穴４ａ〜４ｄが穿設されている。
【００１１】
アーム部材１は、一対のアーム１ｂにおいて、先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂに連通する第１のエアー供給通路５ａと、３つの近接した吸着パッド２ｃ〜２ｅ及び２ｆ〜２ｈに連通する第２のエアー供給通路５ｂとを内部に備える。第１のエアー供給通路５ａには、圧力センサＰＳ１と電磁弁Ｖ１とが接続されている。また、第２のエアー供給通路５ｂには、圧力センサＰＳ２と電磁弁Ｖ２とが接続されている。
電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、真空ポンプなどの図示しない真空源に接続される。電磁弁Ｖ１は、その内部にエアー供給通路５ａを開閉する弁体（図示せず）を備えている。また、電磁弁Ｖ２は、その内部にエアー供給通路５ｂを開閉する弁体（図示せず）を備えている。電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、アーム部材１によってガラス基板Ｐを搬送する場合に、追って説明する制御ユニット１５（図２及び図３参照）によって弁体がエアー供給通路５ａ，５ｂを開放するように制御される。このとき、真空源から負圧の吸着エアーが電磁弁Ｖ１，Ｖ２及びエアー供給通路５ａ，５ｂを通じてアーム部材１の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈに供給されるので、該吸着パッド２ａ〜２ｈによってガラス基板Ｐの非露光面を吸着保持することができる。また、電磁弁Ｖ１は、アーム部材１によってフォトマスクＭを搬送する場合に、制御ユニット１５によって弁体がエアー供給通路５ａを開放するように制御される。このとき、真空源から負圧の吸着エアーが電磁弁Ｖ１及びエアー供給通路５ａを通じてアーム部材１の先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂに供給されるので、該吸着パッド２ａ，２ｂによってマスクアダプタ３ａ〜３ｄを吸着保持することができる。
圧力センサＰＳ１は、第１のエアー供給通路５ａ内の吸着エアー圧を検出するものである。すなわち、圧力センサＰＳ１は、電磁弁Ｖ１及びエアー供給通路５ａを通じて供給された吸着エアーによって吸着パッド２ａ，２ｂがマスクアダプタ３ａ〜３ｄを吸着保持したときの該エアー供給通路５ａ内の吸着エアー圧を検出し、その検出信号を制御ユニット１５に出力する。圧力センサＰＳ２は、第２のエアー供給通路５ｂ内の吸着エアー圧を検出するものである。すなわち、圧力センサＰＳ２は、電磁弁Ｖ２及びエアー供給通路５ｂを通じて供給された吸着エアーによって吸着パッド２ｃ〜２ｈがガラス基板Ｐを吸着保持したときの該エアー供給通路５ｂ内の吸着エアー圧を検出し、その検出信号を制御ユニット１５に出力する。
なお、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２と電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、必要に応じてアーム部材１の内部又は外部に配置してよい。
【００１２】
また、アーム部材１には、搬送対象物がガラス基板Ｐであるか、フォトマスクＭであるかを検出する検出センサＳが配置される。本例では、検出センサＳとして、例えば、光電センサを用いている。検出センサである光電センサＳは、一方のアーム１ｂ上において、先端側の吸着パッド２ａに近接して配置されている。この光電センサＳは、例えば、ＬＥＤなどの発光素子と、ＣＣＤリニアセンサなどの受光素子とを含んで構成される。
ところで、搬送対象物がガラス基板Ｐである場合、ガラス基板Ｐは、全ての吸着パッド２ａ〜２ｈによって一対のアーム１ｂ上に吸着保持される。しかし、搬送対象物がフォトマスクＭである場合には、フォトマスクＭは、マスクアダプタ３ａ〜３ｄを介して一対のアーム１ｂ上に保持される。このため、ガラス基板Ｐとアーム１ｂ間に形成される隙間と、フォトマスクＭとアーム１ｂ間に形成される隙間とでは、該ガラス基板Ｐとアーム１ｂ間に形成される隙間の方が、マスクアダプタ３ａ〜３ｄが介在していない分だけ、該フォトマスクＭとアーム１ｂ間に形成される隙間よりも小さい。
このように、搬送対象物がガラス基板Ｐである場合とフォトマスクＭである場合とでは、アーム１ｂとの間に形成される隙間が異なる。このため、光電センサＳでは、ガラス基板Ｐの非露光面、又はフォトマスクＭのパターン形成面の非パターン形成領域に発光素子から光を照射し、該ガラス基板Ｐの非露光面、又はフォトマスクＭのパターン形成面の非パターン形成領域で反射する反射光を受光素子の異なる位置で受光することになる。したがって、光電センサＳでは、ガラス基板Ｐ、又はフォトマスクＭから得られる反射光を受光素子の異なる位置で検出し、それぞれの検出信号を制御ユニット１５に出力する。
【００１３】
マスクアダプタ３ａ〜３ｄは、それぞれ、側面形状がほぼＬの字状となるように形成され、フォトマスクＭのパターン形成面（図示例では、フォトマスクＭのの下面）と対向する上面に、当該パターン形成面のコーナー部を保持する凸状の保持部３ａ２〜３ｄ２を備える。このマスクアダプタ３ａ〜３ｄは、アーム部材１の先端側と後端側の各吸着パッド２ａ，２ｂの位置と個々に対応するように図示しないマスクアダプタ用ホルダに取り外し自在に保持される。このマスクアダプタ３ａ〜３ｄは、例えば、図２に示されるように、ガラス基板Ｐを搬送する基板搬送ユニット１１の上方に配置される。
【００１４】
図２は、図１に示される搬送アームＡを適用した露光装置Ｂの一実施例の概略構成を示す斜視図である。
図２において、露光装置Ｂは、ガラス基板Ｐを搬送する基板搬送ユニット１１と、該基板搬送ユニット１１の上方に配置されたマスクアダプタ３ａ〜３ｄと、フォトマスクＭを取り外し自在に格納するマスクストッカ１２と、搬送アームＡのアーム部材１を備えるアーム駆動ユニット１３と、アライメントステージユニット１４と、露光装置全体を制御する制御ユニット１５と、照射光学系を備える露光ユニット（図示せず）などを含んで構成される。基板搬送ユニット１１は、例えば、ローラコンベア方式によってガラス基板Ｐを矢印にて示すＹ方向へ搬送する。基板搬送ユニット１１において、アーム駆動ユニット１３にガラス基板Ｐを供給する基板供給位置には、搬送アームＡの一対のアーム１ａが入り込む空間部１１ａが設けられる。マスクアダプタ３ａ〜３ｂは、基板搬送ユニット１１の空間部１１ａの上方に、図示しないマスクアダプタ用ホルダによって着脱自在に保持されている。マスクストッカ１２とアーム駆動ユニット１３とアライメントステージユニット１４は、それぞれ、基板搬送ユニット１１の外側に配置される。例えば、マスクストッカ１２とアーム駆動ユニット１３は、基板搬送ユニット１１に沿って並列に配置され、アライメントステージユニット１４は、該アーム駆動ユニット１３と基板搬送ユニット１１の反対側で対向するように配置される。
【００１５】
アーム駆動ユニット１３は、アーム部材１を搭載し、かつ、該アーム部材１を駆動するＸ軸、Ｚ軸、θ軸の３軸を備えるアーム駆動テーブル１３ａと、該各軸を個別に回転駆動する駆動モータを備える駆動部１３ｂなどを含んで構成される。ここに、Ｘ軸とは、基板搬送ユニット１１、マスクストッカ１２、アライメントステージユニット１４のそれぞれに対してアーム部材１を進退移動するための駆動軸のことである。また、Ｚ軸とは、基板搬送ユニット１１、マスクストッカ１２、アライメントステージユニット１４のそれぞれに対してアーム部材１を昇降移動する駆動軸のことである。また、θ軸とは、上記のＺ軸回りにアーム部材１を回動する駆動軸のことである。このアーム駆動ユニット１３は、ガラス基板Ｐを搬送する場合、及びフォトマスクＭを搬送する場合に、図３に示される制御ユニット１５の制御部１５ｃによって駆動部１３ｂの駆動モータが駆動制御される。
【００１６】
アライメントステージユニット１４は、マスクホルダ１４ａと、露光チャック１４ｂと、チルティングＺステージ１４ｃと、ガラス基板アライメントステージ１４ｄなどを含んで構成される。マスクホルダ１４ａは、アーム部材１によって搬送されてくるフォトマスクＭの非パターン形成面の周辺部を吸着保持する。露光チャック１４ｂは、アーム部材１によって搬送されてくるガラス基板Ｐの非露光面を吸着保持する。チルティングＺステージ１４ｃは、露光チャック１４ｂを平行に昇降動する粗動ステージと、露光チャック１４ｂ上でガラス基板Ｐをチルティングしてプロキシミティギャップ制御を行う３点接触型のチルト駆動モータとから構成される。ガラス基板アライメントステージ１４ｄは、露光チャック１４ｂをＸ方向に移動するＸ軸ステージと、露光チャック１４ｂをＹ方向に移動するＹ軸ステージと、露光チャック１４ｂをθ方向に移動するθ軸ステージなどで構成される。上記のアライメントステージユニット１４では、露光ユニットの照射光学系から照射される露光光によってフォトマスクＭのマスクパターンをガラス基板Ｐに露光する前に、露光前処理として、搬送アームＡによるガラス基板Ｐの搬入ずれ量を補正するプリアライメント、フォトマスクＭとガラス基板Ｐとの間隔を所定の微小ギャップ（セパレーションギャップ）に設定するプロキシミティギャップ制御、フォトマスクＭとガラス基板Ｐとを高精度に重ね合わせるアライメントなどを行うが、この露光前処理は、前述した従来の露光装置と同じであるため、その説明を省略する。
【００１７】
図３は、図２に示される露光装置Ｂのアーム駆動ユニット１３の駆動制御系の一実施例を示す制御ブロック図である。
図３において、制御ユニット１５は、入出力回路１５ａと、メモリ部１５ｂと、制御部１５ｃなどを備える。入出力回路１５ａは、圧力センサＰＳ１，ＰＳ２、光電センサＳからの検出信号をＡ／Ｄ変換（アナログ−ディジタル変換）するＡ／Ｄ変換回路や、電磁弁Ｖ１，Ｖ２、アーム駆動ユニット１３の駆動部１３ｂの制御に必要な所定の回路などを含んで構成される。ＲＯＭやＲＡＭを含んで構成されるメモリ部１５ｂには、アーム駆動ユニット１３の駆動部１３ｂの駆動制御に必要とされるプログラム及び各種基準データ（設定データ）が記憶されている。制御部１５ｃは、ＭＰＵなどから構成されてなり、メモリ部１５ｂに記憶されているプログラムを実行して、アーム駆動ユニット１３の駆動部１３ｂにおける駆動モータの駆動制御や電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開閉制御に必要な判定処理や、該駆動モータの駆動制御や該電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開閉制御などの各種処理を行う。
【００１８】
図３、図４及び図５を参照して、アーム駆動ユニット１３のアーム部材１によるガラス基板Ｐの搬送動作の一実施例を説明する。
図４は、アーム部材１によるガラス基板Ｐの搬送動作の一実施例を示す図、図５は、アーム部材１がガラス基板Ｐを吸着保持した状態を示す図である。
図４（ａ）において、アーム駆動ユニット１３は、図３に示される制御ユニット１５の制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を実線で示す待機位置から基板搬送ユニット１１に向けて矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、待機位置から一点鎖線にて示す位置すなわち一対のアーム１ｂが基板搬送ユニット１１の空間部１１ａに入り込む位置まで移動する。このとき、アーム１ｂは、ガラス基板Ｐの非露光面と対向する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。また、制御部１５ｃよって、図５に示される電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、内部の弁体がエアー吸引通路５ａ，５ｂを開放するように制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、基板搬送ユニット１１の空間部１１ａから同図（ａ）に矢印にて示すＺ方向の所定の位置まで上昇する。例えば、アーム駆動テーブル１３ａは、図２に示される基板搬送ユニット１１とマスクアダプタ３ａ〜３ｄ間の所定の位置（図４（ａ）に一点鎖線にて示す位置すなわち図４（ｂ）に示されるアライメントステージユニット１４の露光チャック１４ｂ上の位置）まで上昇する。また、電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、内部の弁体がアーム部材１のエアー吸引通路５ａ，５ｂを開放するので、該エアー吸引通路５ａ，５ｂには真空源から負圧の吸着エアーが供給される。アーム駆動テーブル１３ａの上昇過程において、アーム部材１のアーム１ｂがガラス基板Ｐの非露光面に当接する。その際に、ガラス基板Ｐは、図５に示されるように、その露光面が上記の吸着エアーによってアーム部材１の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈに吸着保持される。
ガラス基板Ｐが吸着パッド２ａ〜２ｈに吸着保持されると、図５に示される圧力センサＰＳ２及び光電センサＳは、制御ユニット１５に検出信号を出力する。制御部１５ｃでは、圧力センサＰＳ２からの検出信号を入力し、該検出信号の検出値と所定の判定基準値（例えば、大気圧の値）とを比較し、該検出値が判定基準値よりも小さい場合に、全ての吸着パッド２ａ〜２ｈによってガラス基板Ｐを吸着保持したことを判定する。また、制御部１５ｃでは、光電センサＳからの検出信号を入力し、該検出信号の検出値とガラス基板Ｐとアーム１ｂ間の隙間に応じた所定の判定基準値とを比較し、該検出値と判定基準値とがほぼ等しい場合に、搬送対象物としてガラス基板Ｐを吸着保持したことを判定する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、一点鎖線にて示される所定の位置から同図（ａ）に矢印にて示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ１８０度）だけ回転する。
【００１９】
図４（ｂ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ａ）に示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１はアライメントステージユニット１４の露光チャック１４ｂの真上に移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図（ｂ）に矢印にて示す−Ｚ方向へアーム部材１と共に下降する。
【００２０】
図４（ｃ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｂ）に示す−Ｚ方向へ搬送アームＡと共に下降すると、アーム部材１の一対のアーム１ｂ，１ｂは露光チャック１４ｂに設けられた一対の溝部１４ｂ１，１４ｂ１内に入り込む。このとき、図５に示される電磁弁Ｖ１，Ｖ２は、制御ユニット１５の制御部１５ｃによって内部の弁体がエアー吸引通路５ａ，５ｂを閉塞するように制御される。これにより、アーム部材１の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈへの吸着エアーの供給が停止されるので、ガラス基板Ｐが露光チャック１４ｂ上に載置される。
これによって、アーム部材１によるガラス基板Ｐの搬送が完了する。このガラス基板Ｐは、露光チャック１４ｂ上に吸着保持される。
ガラス基板Ａの搬送が完了すると、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、図４（ｃ）に矢印にて示す−Ｘ方向へアーム部材１を移動する。
【００２１】
図４（ｄ）において、アーム部材１が同図（ｃ）に示す−Ｘ方向に移動すると、アーム部材１は実線にて示す位置まで移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図（ｄ）に矢印にて示す−θ方向へアーム部材１と共に回転して、一点鎖線にて示す位置すなわち図４（ａ）に実線にて示す位置まで戻る。
【００２２】
次に、図３、図４、図６及び図７を参照して、アーム駆動ユニット１３のアーム部材１によるフォトマスクＭの搬送動作の一実施例を説明する。
図６は、アーム部材１によるフォトマスクＭの搬送動作の一実施例を示す図、図７は、アーム部材１がフォトマスクＭをマスクアダプタ３ａ〜３ｄによって保持した状態を示す図である。
図６（ａ）において、アーム駆動ユニット１３は、図３に示される制御ユニット１５の制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共に矢印にて示すＺ方向に上昇する。これによって、アーム駆動テーブル１３ａは、実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置すなわちマスクアダプタ３ａ〜３ｄの近傍まで上昇する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を同図（ａ）に矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、図７に示す吸着パッド２ａ，２ｂがマスクアダプタ３ａ〜３ｄに対向する位置まで移動する。
【００２３】
図６（ｂ）において、アーム駆動テーブル１３ａは、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。また、制御部１５ｃよって、図７に示される電磁弁Ｖ１は、内部の弁体がエアー吸引通路５ａを開放するように制御される。電磁弁Ｖ１は、内部の弁体がアーム部材１のエアー吸引通路５ａを開放するので、該エアー吸引通路５ａには真空源から負圧の吸着エアーが供給される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共にＺ方向に上昇する。この上昇過程において、図１に示されるアーム部材１の穴４ａ〜４ｄにマスクアダプタ３ａ〜３ｄのピン３ａ１〜３ｄ１が入り込む。これによって、マスクアダプタ３ａ〜３ｄは、アーム部材１の一対のアーム１ｂ，１ｂの対応する吸着パッド２ａ，２ｂに位置決めされ、その状態で上記の吸着エアーによって当該吸着パッド２ａ，２ｂに吸着保持される。
マスクアダプタ３ａ〜３ｄが吸着パッド２ａ，２ｂによ吸着保持されると、図７に示される圧力センサＰＳ１は、制御ユニット１５に検出信号を出力する。制御部１５ｃでは、圧力センサＰＳ１からの検出信号を入力し、該検出信号の検出値と所定の判定基準値（例えば、大気圧の値）とを比較し、該検出値が判定基準値よりも小さい場合に、吸着パッド２ａ，２ｂによってマスクアダプタ３ａ〜３ｄを吸着保持したことを判定する。この判定結果によって、アーム駆動テーブル１３ａは、さらにＺ方向に上昇してマスクアダプタ３ａ〜３ｄをマスクアダプタ用ホルダから取り外した後に停止する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を同図（ａ）に矢印にて示す−Ｘ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、マスクアダプタ３ａ〜３ｄを保持した状態で元の位置まで戻る。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図に矢印にて示す−Ｚ方向にアーム部材１と共に下降して、一点鎖線にて示す位置すなわちアーム部材１の待機位置までに戻る。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、一点鎖線にて示される所定の位置から矢印にて示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ９０度）だけ回転する。
【００２４】
図６（ｃ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｂ）に示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１はマスクストッカ１２の正面に移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これによって、アーム部材１は、図７に示すマスクアダプタ３ａ〜３ｄがマスクストッカ１２内のフォトマスクＭ（図示例では、最下段のフォトマスクＭ）のパターン形成面のコーナー部に対向する位置まで移動する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共にＺ方向に上昇する。この上昇過程において、図７に示されるマスクアダプタ３ａ〜３ｄはフォトマスクＭのパターン形成面のコーナー部を保持する。
フォトマスクＭがマスクアダプタ３ａ〜３ｄに保持されると、図７に示される光電センサＳは、制御ユニット１５に検出信号を出力する。制御部１５ｃでは、光電センサＳからの検出信号を入力し、該検出信号の検出値とフォトマスクＭとアーム１ｂ間の隙間に応じた所定の判定基準値とを比較し、該検出値と判定基準値とがほぼ等しい場合に、搬送対象物としてフォトマスクＭを保持したことを判定する。この判定結果によって、アーム駆動テーブル１３ａは、さらにＺ方向へ上昇してフォトマスクＭをマスクストッカ１２から取り外した後に停止する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を同図（ｃ）に−Ｘ方向へ移動する。これにより、アーム部材１は、フォトマスクＭをマスクアダプタ３ａ〜３ｄによって保持した状態で一点鎖線にて示す元の位置まで戻る。
【００２５】
図６（ｄ）において、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図に矢印にて示す−Ｚ方向にアーム部材１と共に下降して、一点鎖線にて示す位置すなわちアーム部材１の待機位置までに戻る。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、一点鎖線にて示される所定の位置から矢印にて示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ９０度）だけ回転する。
【００２６】
図６（ｅ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｄ）に示すθ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１はアライメントステージユニット１４に対向する位置に移動する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を実線で示す位置から矢印にて示すＺ方向へ移動させる。これによって、アーム駆動テーブル１３ａは、実線にて示す位置から一点鎖線にて示す位置すなわちマスクホルダ１４ａの近傍まで上昇する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を矢印にて示すＸ方向へ移動させる。これにより、アーム部材１は、図７に示すフォトマスクＭがマスクホルダ１４ａの真下まで移動する。
これによって、アーム部材１によるフォトマスクＭの搬送が完了する。このフォトマスクＭは、マスクホルダ１４ａによって吸着保持される。
フォトマスクＭの搬送が完了すると、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、同図（ｅ）に矢印にて示す−Ｚ方向の所定の位置まで下降する。例えば、アーム搬送テーブル１３ａは、同図（ｅ）に示されるマスクホルダ１４ａと露光チャック１４ｂ間の所定の位置（図６（ｆ）に一点鎖線にて示す位置すなわち図６（ａ）に示されるマスクアダプタ３ａ〜３ｄを配置した位置と同じ高さ位置）まで下降する。
【００２７】
図６（ｆ）において、アーム駆動テーブル１３ａが同図（ｅ）に示す−Ｚ方向の所定の位置まで下降すると、アーム部材１はマスクホルダ１４ａと露光チャック１４ｂ間の所定の位置まで下降する。アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、実線にて示される所定の位置から矢印にて示す−θ方向へアーム部材１と共に所定の角度（図示例では、ほぼ１８０度）だけ回転する。アーム搬送テーブル１３ａが−θ方向へアーム部材１と共に所定の角度だけ回転すると、アーム部材１は一点鎖線にて示す位置すなわちマスクアダプタ３ａ〜３ｄを配置した位置の下方に移動する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのθ軸用駆動モータが正回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、θ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共に矢印にて示すＺ方向に上昇する。この上昇過程において、マスクアダプタ３ａ〜３ｄがマスクアダプタ用ホルダに保持される。このとき、図５に示される電磁弁Ｖ１は、制御ユニット１５の制御部１５ｃによって内部の弁体がエアー吸引通路５ｂを閉塞するように制御される。これにより、図５に示されるアーム部材１の先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂへの吸着エアーの供給が停止される。そして、アーム駆動テーブル１３ａは、マスクアダプタ３ａ〜３ｄをマスクアダプタ用ホルダにセットした後に停止する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、図１に示されるマスクアダプタ３ａ〜３ｄのピン３ａ１〜３ｄ１がアーム部材１の穴４ａ〜４ｂから抜け出る位置までアーム部材１と共に矢印にて示す−Ｚ方向に下降する。
次に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＸ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。図示していないが、アーム駆動テーブル１３ａは、Ｘ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１を元の位置に移動する。しかる後に、アーム駆動ユニット１３は、制御部１５ｃよって駆動部１３ｂのＺ軸用駆動モータが逆回転方向へ回転するように駆動制御される。これによって、アーム駆動テーブル１３ａは、Ｚ軸用駆動モータが駆動制御されることにより、アーム部材１と共に元の位置すなわち図６（ａ）に実線にて示す位置に戻る。
【００２８】
本実施の形態に示す搬送アームＡによれば、アーム部材１において、複数の全ての吸着パッド２ａ〜２ｈによってガラス基板Ｐの非露光面を吸着保持するので、ガラス基板Ｐを強固に保持することができ、また、アーム部材１の先端側及び後端側の吸着パッド２ａ，２ｂにより吸着保持したマスクアダプタ３ａ〜３ｄによってフォトマスクＭのパターン形成面のコーナー部を保持するので、搬送中のマスクパターンの損傷を防止することができる。
また、本実施の形態に示す露光装置Ｂによれば、ガラス基板Ｐを搬送する場合に、制御ユニット１５によってアーム駆動ユニット１３を駆動制御することにより、アーム部材１を基板搬送ユニット１１の基板供給位置とアライメントステージユニット１４の露光チャック１４ｂに移動し、フォトマスクＭを搬送する場合には、制御ユニット１５によってアーム駆動ユニット１３を駆動制御することにより、アーム部材１をマスクアダプタ３ａ〜３ｄの配置位置とマスクストッカ１２とアライメントステージユニット１４のマスクホルダ１４ａとに移動する。すなわち、ガラス基板Ｐを搬送する場合とフォトマスクＭを搬送する場合とに応じてアーム部材１を制御ユニット１５及びアーム駆動ユニット１３によって所定の位置に移動するように駆動できるので、装置構成を簡略化できると共に装置コストの低コスト化を図れる。
【００２９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明に係る搬送アームによれば、アーム部材上において、複数の吸着パッドによって露光対象基板の非露光面を吸着保持するようにしたので、露光対象基板を強固に保持することができ、また、複数の吸着パッドのうち、マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによってマスクのパターン形成面のコーナー部を保持するようにしたので、搬送中のマスクパターンの損傷を防止することができる、という優れた効果を奏する。
また、本発明に係る露光装置によれば、露光対象基板を搬送する場合とマスクを搬送する場合とに応じてアーム部材を駆動制御手段によって所定の位置に移動するように駆動できるので、装置構成を簡略化できると共に装置コストの低コスト化を図れる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る搬送アームの一実施例の概略構成を示す斜視図。
【図２】 本発明に係る搬送アームを適用した露光装置の一実施例の概略構成を示す斜視図。
【図３】 図２に示される露光装置のアーム駆動ユニットの駆動制御系の一実施例を示す制御ブロック図。
【図４】 アーム部材によるガラス基板の搬送動作の一実施例を示す図。
【図５】 アーム部材がガラス基板を吸着保持した状態を示す図。
【図６】 アーム部材によるフォトマスクの搬送動作の一実施例を示す図。
【図７】 アーム部材がフォトマスクをマスクアダプタによって保持した状態を示す図。
【符号の説明】
１ アーム部材
２ａ〜２ｈ 吸着パッド
３ａ〜３ｄ マスクアダプタ
３ａ１〜３ｄ１ ピン
４ａ〜４ｄ 穴
５ａ，５ｂ エアー供給通路
１１ 基板搬送ユニット
１２ マスクストッカ
１３ アーム駆動ユニット
１３ａ アーム駆動テーブル
１３ｂ 駆動部
１４ アライメントステージユニット
１４ａ マスクホルダ
１４ｂ 露光チャック
Ａ 搬送アーム
Ｂ 露光装置
Ｍ フォトマスク
Ｐ ガラス基板
ＰＳ１，ＰＳ２ 圧力センサ
Ｓ 光電センサ
Ｖ１，Ｖ２ 電磁弁
Claims (6)
- パターン形成用のマスクに光を照射して露光対象基板の基板面上に所定のパターンを形成する露光装置において、前記マスクと前記露光対象基板との搬送に兼用するための搬送アームであって、
露光対象基板とマスクとの搬送に共通して用いる搬送用のアーム部材と、
前記アーム部材上に配置され、前記露光対象基板を吸着保持する複数の吸着パッドと、
前記マスクのパターン形成面のコーナー部を保持するマスクアダプタであって、所定の位置に配置され、前記複数の吸着パッドのうち、該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによって吸着保持されることにより該マスクのコーナー部を保持するマスクアダプタと
を具えた搬送アーム。 - 前記複数の吸着パッドのうち、前記マスクのコーナー部に対応する吸着パッドに連通する第１のエアー供給通路と、該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドを除く他の吸着パッドに連通する第２のエアー供給通路と、前記複数の吸着パッドで前記露光対象基板を吸着保持するときは、前記第１エアー供給通路と前記第２のエアー供給通路とを通じて吸着エアーを供給し、前記マスクのコーナー部に対応する吸着パッドで前記マスクアダプタを吸着保持するときは、前記第１のエアー供給通路を通じて吸着エアーを供給する供給手段とをさらに具える請求項１に記載の搬送アーム。
- 前記露光対象基板を吸着保持したときの前記第２のエアー供給通路内の吸着エアー圧を検出する第１の検出手段と、前記マスクアダプタを吸着保持したときの前記第１のエアー供給通路内の吸着エアー圧を検出する第２の検出手段とをさらに具える請求項２に記載の搬送アーム。
- 前記アーム部材は、前記マスクのコーナー部に対応する吸着パッドの周辺に、当該吸着パッドに吸着保持される前記マスクアダプタを位置決めする位置決め部を具える請求項１乃至３のいずれかに記載の搬送アーム。
- パターン形成用のマスクに光を照射して露光対象基板の基板面上に所定のパターンを形成する露光装置において、
マスクと露光対象基板との搬送に兼用するための搬送アームであって、該露光対象基板と該マスクとの搬送に共通して用いる搬送用のアーム部材と、該アーム部材上に配置され、該露光対象基板を吸着保持する複数の吸着パッドと、該マスクのパターン形成面のコーナー部を保持するマスクアダプタであって、所定の位置に配置され、該複数の吸着パッドのうち、当該マスクのコーナー部に対応する吸着パッドによって吸着保持されることにより当該マスクのコーナー部を保持するマスクアダプタとを備える搬送アームと、
前記露光対象基板を搬送する場合に、前記複数の吸着パッドに該露光対象基板を吸着する吸着エアーを供給し、前記マスクを搬送する場合には、該マスクのコナー部に対応する吸着パッドに前記マスクアダプタを吸着する吸着エアーを供給する供給手段と、
前記露光対象基板を搬送する場合と前記マスクを搬送する場合とに応じて前記アーム部材を所定の位置に移動するように駆動する駆動制御手段と
を具えた露光装置。 - 前記供給手段から供給された吸着エアーによって前記複数の吸着パッドが前記露光対象基板を吸着したときの吸着エアー圧を検出し、検出信号を出力する第１の検出手段と、前記供給手段から供給された吸着エアーによって前記マスクのコーナー部に対応する吸着パッドが前記マスクアダプタを吸着したときの吸着エアー圧を検出し、検出信号を出力する第２の検出手段と、前記複数の吸着パッドに吸着保持された前記露光対象基板を検出し、検出信号を出力すると共に、前記マスクアダプタに保持された前記マスクを検出し、検出信号を出力する第３の検出手段と、前記駆動制御手段として、前記アーム部材を所定の位置に移動するアーム駆動手段と、該アーム駆動手段及び前記供給手段を制御する制御手段とを備え、前記露光対象基板を搬送する場合に、前記制御手段は、前記露光対象基板の供給位置に前記アーム部材を移動するように前記アーム駆動手段を駆動制御し、前記複数の吸着パッドに吸着エアーを供給するように前記供給手段を制御し、前記第１の検出手段の検出信号に基づき前記露光対象基板を吸着保持したことを判定し、前記第３の検出手段の検出信号に基づき当該露光対象基板を搬送すべき位置に該アーム部材を移動するように該アーム駆動手段を駆動制御し、前記マスクを搬送する場合には、前記制御手段は、前記マスクアダプタの配置位置に該アーム部材を移動するように該アーム駆動手段を駆動制御し、前記第２の検出手段の検出信号に基づき前記マスクアダプタを吸着保持したことを判定し、その判定結果に基づいて前記マスクのストッカ位置に該アーム部材を移動するように該アーム駆動手段を駆動制御し、前記第３の検出手段の検出信号に基づき前記マスクを保持したことを判定し、その判定結果に基づいて当該マスクを搬送すべき位置に該アーム部材を移動するように該アーム駆動手段を駆動制御する請求項５に記載の露光装置。
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