JP5068107B2 - 露光装置用基板搬送機構及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、露光装置用基板搬送機構及びその制御方法に関し、より詳細には、浮上ユニットによって浮上・支持される基板の一端を、確実に吸着して所定方向に搬送することができる露光装置用基板搬送機構及びその制御方法に関する。

従来、大型の薄形テレビ等に用いられる液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの製造方法として、基板を搬送しながら、基板上にマスクのパターンを露光転写するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に記載の露光装置では、基板の下側で、排気孔から気体を噴出及び吸気孔から噴出気体を吸引する吸排気エアパッド上で基板を浮上させ、この基板の一端を一対のグリップで把持する基板駆動ユニットによって基板を一定方向に搬送しながら、露光する。
特開２００７−７２２６７号公報

ところで、高価な基板を有効に利用するためには、できる限り露光領域を広く取ることが要求される。このため、特許文献１に記載の露光装置は、一対のグリップで基板の非露光領域である側縁部を把持することで基板を搬送するが、把持される基板の側縁部の面積が十分に確保されていないと、基板がグリップから外れてしまう可能性があった。万一、基板がグリップから外れると、基板は勿論のこと、露光装置にも損傷を及ぼすことが懸念される。特に、浮上ユニットからの空気流によって浮上・支持されている基板には摩擦力が作用せず、グリップによる拘束力がなくなった基板は、減速することなく慣性力によって搬送方向に高速で滑り、露光装置の各部に衝突して重大な損傷を与えるばかりでなく、作業者にとっても危険となる虞がある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光装置用基板搬送機構からの基板外れを防止することができる露光装置用基板搬送機構及びその制御方法を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１） 基板に対してマスクを介して露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンを露光する露光装置に適用される露光装置用基板搬送機構であって、
前記基板を浮上させて支持する浮上ユニットと、
該基板を吸着しながら所定方向に搬送する基板駆動ユニットと、
上下方向に昇降して前記基板の搬送経路中に進退自在とされた複数のストッパ部材と、
を備え、
前記基板駆動ユニットは、上面に前記基板を吸着するための複数の吸着孔が形成されるチャック部と、該チャック部の吸着孔内の空気圧を制御する空気圧回路と、を有し、
前記チャック部は、前記複数の吸着孔によってそれぞれ規定される少なくとも２つの吸着区分を構成し、
前記空気圧回路は、前記少なくとも２つの吸着区分を独立に制御可能であると共に、前記複数の吸着孔の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力センサを有し、
前記チャック部が前記基板を真空吸着した状態で、前記複数の圧力センサが検出する圧力値の内、少なくとも１つが所定の真空圧以下である場合、前記マスクを上方に退避させ、前記基板駆動ユニットを停止させ、前記ストッパ部材を前記基板の搬送経路中に突出させることを特徴とする露光装置用基板搬送機構。
（２） 前記空気圧回路は、前記少なくとも２つの吸着区分ごとに別々に構成される複数の空気圧回路を有することを特徴とする（１）に記載の露光装置用基板搬送機構。
（３） 前記チャック部は、前記吸着された基板を挟み込むクランプ機構を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の露光装置用基板搬送機構。

（４） 基板に対してマスクを介して露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンを露光する露光装置に適用され、前記基板を浮上させて支持する浮上ユニットと、上面に前記基板を吸着するための複数の吸着孔が形成されるチャック部と、該チャック部の吸着孔内の空気圧を制御すると共に前記複数の吸着孔の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力センサを有する空気圧回路と、を有して、該基板を吸着しながら所定方向に搬送する基板駆動ユニットと、上下方向に昇降して前記基板の搬送経路中に進退自在とされた複数のストッパ部材と、
を備える露光装置用基板搬送機構の制御方法であって、
前記複数の吸着孔によってそれぞれ規定される少なくとも２つの吸着区分ごとに複数の空気圧回路を構成する工程と、
前記チャック部が前記基板を真空吸着した状態で、前記各吸着区分の空気圧をそれぞれ検出する工程と、
前記検出された空気圧に異常がある場合、該異常が検出された吸着区分の空気圧回路を遮断して真空遮断回路に切り替え、基板保持不可のアラームを発生する工程と、
前記チャック部が前記基板を真空吸着した状態で、前記複数の圧力センサが検出する圧力値の内、少なくとも１つが所定の真空圧以下である場合、前記マスクを上方に退避させ、前記基板駆動ユニットを停止させ、前記ストッパ部材を前記基板の搬送経路中に突出させる工程と、
を有することを特徴とする露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（５） 前記露光装置用基板搬送機構は、前記基板の下面の位置及び上面の位置を検出するギャップセンサをさらに備え、
前記ギャップセンサによって検出された前記基板の下面と前記浮上ユニットの上面との距離を前記基板の浮上量とし、該浮上量が正常かを判断する工程を有することを特徴とする（４）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（６） 前記浮上量が異常である場合、前記マスクを上方に退避させ、前記基板駆動ユニットを停止させ、前記ストッパ部材を前記基板の搬送経路中に突出させる工程を有することを特徴とする（５）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（７） 前記浮上量が正常である場合、前記浮上量が目標浮上量に対して許容値内にあるかを判断する工程を有することを特徴とする（５）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（８） 前記浮上量が目標浮上量に対して許容値内にない場合、浮上量制御カウンタをインクリメントした後、前記浮上量制御カウンタ値が許容値内にあるかを判断する工程を有することを特徴とする（７）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（９） 前記浮上量制御カウンタ値が許容値内にない場合、浮上量制御を行っても目標浮上量に制御されないと判断して、エラー処理とする工程を有することを特徴とする（８）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（１０） 前記浮上量制御カウンタ値が許容値内である場合、前記浮上量と前記目標浮上量との差から補正すべき浮上量に対応する前記浮上ユニットのエア圧力及びエア流量を求め、該エア圧力及びエア流量を制御する工程を有することを特徴とする（８）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（１１） 前記浮上量が目標浮上量に対して許容値内である場合、前記ギャップセンサによって検出された前記基板の上面と該基板の下面との距離を前記基板の板厚として、該板厚が許容値内にあるか否かを判断する工程を有することを特徴とする（７）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（１２） 前記基板の板厚が許容値内にない場合、前記基板は補正不能な板厚であると判断し、エラー処理とする工程を有することを特徴とする（１１）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
（１３） 前記基板の板厚が許容値内である場合、前記基板の浮上量と板厚に基づいて、前記基板と前記マスクとのギャップが所定の露光ギャップとなるように補正する工程を有することを特徴とする（１１）に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。

本発明の露光装置用基板搬送機構及びその制御方法によれば、基板を吸着するチャック部は、空気圧回路によって吸着孔内の空気圧をそれぞれ独立に制御可能である少なくとも２つの吸着区分を備えるので、１ヶ所の吸着区分で吸着不良が発生しても、残りの吸着区分で基板を吸着・保持することができる。これにより、基板がチャック部から外れることが防止され、基板及び露光装置の損傷を防止することができる。

以下、本発明に係る露光装置用基板搬送機構及びその制御方法が適用されるのに好適な近接スキャン露光装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の近接スキャン露光装置１は、基板（カラーフィルタ基板）Ｗを浮上させて支持すると共に、所定方向（図１のＸ方向）に搬送する基板搬送機構１０と、複数のマスクＭをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向（図１のＹ方向）に沿って千鳥状に二列配置された複数（図１に示す実施形態において、左右それぞれ６個）のマスク保持部１１と、マスク保持部１１を移動するためのマスク駆動部１２と、複数のマスク保持部１１の上部にそれぞれ配置されて露光用光を照射する複数の照射部１４と、近接スキャン露光装置１の各作動部分の動きを制御する制御部１５と、を主に備える。

基板搬送機構１０は、基板ＷをＸ方向に搬送する領域、即ち、複数のマスク保持部１１の下方領域、及びその下方領域からＸ方向両側に亘る領域に設けられた浮上ユニット１６と、基板ＷのＹ方向一側（図１において上辺）を保持してＸ方向に搬送する基板駆動ユニット１７とを備える。浮上ユニット１６は、複数のフレーム１９上にそれぞれ設けられた複数の排気エアパッド２０及び吸排気エアパッド２１を備え、ポンプ（図示せず）やソレノイドバルブ（図示せず）を介して排気エアパッド２０や吸排気エアパッド２１からエアを排気或いは、吸排気する。基板駆動ユニット１７は、図１に示すように、浮上ユニット１６によって浮上、支持された基板Ｗの一端を保持するチャック部である吸着パッド２２を備え、モータ２３、ボールねじ２４、及びナット（図示せず）からなるボールねじ機構２５によって、ガイドレール２６に沿って基板ＷをＸ方向に搬送する。なお、基板Ｗは、ボールねじ機構２５の代わりに、リニアサーボアクチュエータによって搬送されてもよい。

フレーム１９には、上下方向（図１において紙面と垂直方向）に昇降して基板Ｗの搬送経路中に進退自在とされた複数のストッパ部材３６が配設されている。そして、基板Ｗが吸着パッド２２から外れたことが検出された時、ストッパ部材３６を基板Ｗの搬送経路中に突出させて基板Ｗの端面と当接させ、慣性力による基板Ｗの走行を停止させる。複数のフレーム１９は、地面にレベルブロック１８を介して設置された装置ベース２７上に他のレベルブロック２８を介して配置されている。

マスク駆動部１２は、フレーム（図示せず）に取り付けられ、マスク保持部１１をＸ方向に沿って駆動するＸ方向駆動部３１と、Ｘ方向駆動部３１の先端に取り付けられ、マスク保持部１１をＹ方向に沿って駆動するＹ方向駆動部３２と、Ｙ方向駆動部３２の先端に取り付けられ、マスク保持部１１をθ方向（Ｘ，Ｙ方向からなる水平面の法線回り）に回転駆動するθ方向駆動部３３と、θ方向駆動部３３の先端に取り付けられ、マスク保持部１１をＺ方向（Ｘ，Ｙ方向からなる水平面の鉛直方向）に駆動するＺ方向駆動部３４と、を有する。これにより、Ｚ方向駆動部３４の先端に取り付けられたマスク保持部１１は、マスク駆動部１２によってＸ，Ｙ，Ｚ，θ方向に移動可能である。なお、Ｘ，Ｙ，θ，Ｚ方向駆動部３１，３２，３３，３４の配置の順序は、適宜変更可能である。

また、図１に示すように、千鳥状に二列配置された搬入側及び搬出側マスク保持部１１ａ，１１ｂ間には、各マスク保持部１１ａ，１１ｂのマスクＭを同時に交換可能なマスクチェンジャー２が配設されている。マスクチェンジャー２により搬送される使用済み或いは未使用のマスクＭは、マスクストッカ３，４との間でローダー５により受け渡しが行われる。なお、マスクストッカ３，４とマスクチェンジャー２とで受け渡しが行われる間にマスクプリアライメント機構（図示せず）によってマスクＭのプリアライメントが行われる。

図２に示すように、マスク保持部１１の上部に配置される照射部１４は、光源６、ミラー７、オプチカルインテグレータ（図示せず）、シャッター（図示せず）等を備える。光源６としては、紫外線を含んだ露光用光ＥＬを放射する、例えば超高圧水銀ランプ、キセノンランプ又は紫外線発光レーザが使用される。

このような近接スキャン露光装置１は、浮上ユニット１６の排気エアパッド２０及び吸排気エアパッド２１の空気流によって基板Ｗを浮上させて保持し、基板Ｗの一端を基板駆動ユニット１７の吸着パッド２２で吸着してＸ方向に搬送する。そして、マスク保持部１１の下方に位置する基板Ｗに対して、照射部１４からの露光用光ＥＬがマスクＭを介して照射され、マスクＭのパターンを基板Ｗに塗布されたカラーレジストに転写する。

ここで、図３に示すように、基板駆動ユニット１７の吸着パッド２２には、その上面に開口する複数の吸着孔４１が形成されており、これら吸着孔４１は、図４に示す空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇと接続される。

また、吸着パッド２２は、複数の吸着孔４１（図３に示す実施形態において、それぞれ１２個）によって規定される複数（図３に示す実施形態において、７つ）の吸着領域（吸着区分）３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに分割されている。また、空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇも、各吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに対応する数（図３に示す実施形態において、７つ）で、それぞれ独立に構成されている。

各空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇには、ソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇを介して真空ポンプ４４ａ，４４ｂ，・・・，４４ｇと正圧ポンプ４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｇにそれぞれ接続されており、ソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇを切り替えることで、真空ポンプ４４ａ，４４ｂ，・・・，４４ｇによって吸着孔４１からエアを吸引し、或いは正圧ポンプ４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｇによって吸着孔４１にエアを供給する。吸着孔４１からエアを吸引することによって、基板Ｗを吸着パッド２２に真空吸着し、また、吸着孔４１にエアを供給することによって、真空吸着した基板Ｗを吸着パッド２２から解放する。

また、各吸気孔４１とソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇとの間には、吸着孔４１の圧力を検出するための圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが配設されている。そして、基板Ｗの真空吸着時、圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが、エアリーク等の理由でエア圧力が真空圧以下に低下したことを検出した場合には、対応するソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇをクローズとすることで、エアリークが発生した吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに対応する空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇを遮断して真空圧回路に切り替える。

また、図５に示すように、吸着パッド２２の上方には、エアシリンダ等の駆動装置５１によってクランパ５２を吸着パッド２２に近接又は離間し、吸着パッド２２とクランパ５２とで基板Ｗを機械的に挟持するクランプ機構５０が配設されている。

次に、吸着パッド２２の各空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇによる基板保持状態を監視するためのシーケンスについて、図６を参照して説明する。図６に示すように、ステップＳ１で基板保持動作処理中か否かが判断され、基板保持動作処理中でなければ元のルートに戻って基板保持動作処理中となるまで待機する。基板保持動作処理中であれば、各吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに制御部１５から基板吸着指令が出力されているか否かを判断する（ステップＳ２）。

基板吸着指令が出力されている場合、各吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇの吸気孔４１を、それぞれ対応する真空ポンプ４４ａ，４４ｂ，・・・，４４ｇに接続するように各ソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇが切り替えられているので、ステップＳ３で各吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇの圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが検出するエア圧力を確認する。そして、全ての圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇの圧力値が正常であれば、即ち、所定の真空圧以上であれば、基板Ｗが正常に吸着パッド２２によって真空吸着されていると判断してステップＳ２の前に戻り、以後基板吸着指令が解除されるまで同様の制御を繰り返す。

圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが検出する圧力値の内、１つでも所定の真空圧以下となっていると、基板保持異常と判断し、ステップＳ４でマスク駆動部１２のＺ方向駆動部３４を作動させてマスクＭをマスク保持部１１と共に上方に退避させ、基板駆動ユニット１７を停止させて基板Ｗの搬送を停止すると共に、ストッパ部材３６を基板Ｗの搬送経路中に突出させる処理を行って、万一、基板Ｗが吸着パッド２２から外れても基板Ｗと近接スキャン露光装置１の各部との干渉を防止する処理を行い、基板保持不可のアラームを発生する。また、同時に所定の真空圧以下となった吸着領域のソレノイドバルブ４３をクローズとすることで、対応する空気圧回路を遮断して、他の真空圧回路に影響させない。

ステップＳ２に戻って、基板吸着指令が出力されていない、即ち、解除された場合、ステップＳ５で各圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが検出する圧力値を確認し、全ての圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇの圧力値が０であれば正常であるので、ステップＳ１の前に戻る。１つでも圧力値が０でなければ（負圧が検出されれば）、ステップＳ６で圧力値が０でない吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・３５ｇのソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇに対して正圧ポンプ４５ａ，４５ｂ，・・・，４５ｇへの切り替えを指令する。次いで、ステップＳ７で再び、各圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが検出する圧力値を確認し、全ての圧力値が０であれば正常状態に復帰したと判断してステップＳ５の前に戻る。圧力センサ４６ａ，４６ｂ，・・・，４６ｇが検出する圧力値が、負圧のままであれば、ソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇが正常に切り替わらない虞があるので、基板解放異常のアラームを出力する。

上記したように、各吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇの吸着孔４１の圧力を確認して、１つでも異常が検出された場合には、所定の異常処理が行われるので、吸着時に基板Ｗが外れたり、吸着解除時に基板Ｗが吸着したままといった、不測の事態を回避することができる。更に、吸着パッド２２は、互いに独立した空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇに接続された複数の吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに分割されているので、万一、いずれかの吸着領域の空気圧回路にエアリークなどの不具合が発生して当該吸着領域の吸着孔４１の圧力が所定の真空圧以下に低下しても、基板Ｗは、残りの吸着領域の吸着孔４１に吸着されているので、基板Ｗが吸着パッド２２から外れるのを防止することができる。

次に、基板Ｗの浮上量を監視する基板Ｗの浮上量制御によって基板Ｗの外れを防止する。即ち、基板Ｗが浮上量不足の状態で搬送された場合、基板Ｗの排気エアパッド２０及び吸排気エアパッド２１との接触による基板外れを防止する。また、浮上量過多の状態で搬送された場合、基板ＷがマスクＭやマスク保持部１１と干渉して発生する基板外れを防止する。

図7及び図8は、基板Ｗの浮上量の制御方法を説明するフローチャートである。基板Ｗが搬送されて基板ギャップセンサ（図示せず）の位置に達すると、基板ギャップセンサが基板Ｗの下面の位置及び上面の位置を検出して取り込み（ステップＳ１０）、基板Ｗの浮上量と基板Ｗの板厚とを演算により求める（ステップＳ１１）。

求められた浮上量が異常か否かを判別し（ステップＳ１２）、異常であれば浮上量エラーと判断してマスク駆動部１２のＺ方向駆動部３４を作動させてマスク保持部１１を退避させ、基板ＷとマスクＭとの干渉を防止すると共に、基板駆動ユニット１７による基板Ｗの搬送を停止させる。さらに、ストッパ部材３６を基板Ｗの搬送経路中に進出させ、万一、基板Ｗが吸着パッド２２から外れてもストッパ部材３６と当接させ、基板Ｗ及び露光装置１の損傷を防止する（ステップＳ１３）。

浮上量が正常であれば、浮上量が目標浮上量に対して許容値内にあるかが判断され（ステップＳ１４）、許容値内であれば制御カウンタ値をクリアし（ステップＳ１５）、更に、基板Ｗの板厚が許容値内にあるか否かを判断する（ステップＳ１６）。板厚が許容値内になければ、基板ＷはＺ方向駆動部３４にて補正不能な板厚であると判断し、基板板厚エラー処理とする（ステップＳ１７）。また、基板Ｗの板厚が許容値内であれば、検出された基板Ｗの浮上量と板厚に基づいてマスク駆動部１２のＺ方向駆動部３４を作動させ、基板ＷとマスクＭとのギャップが所定の露光ギャップとなるように補正する（ステップＳ１８）。これにより、基板Ｗの浮上量及び板厚が変動しても、該変動分の誤差を吸収することができる。

さらに、ステップＳ１４において、浮上量が許容値内にないと判断されると、浮上量制御カウンタをインクリメントした後（ステップＳ１９）、浮上量制御カウンタ値が許容値内にあるかが判断される（ステップＳ２０）。浮上量制御カウンタ値が許容値内になければ、後述する浮上量制御を行っても目標浮上量に制御されないと判断して、浮上量制御不能エラー処理とする（ステップＳ２１）。

一方、浮上量制御カウンタ値が許容値内であれば、浮上量制御シーケンスに移行する。具体的に、該シーケンスでは、図８に示すように、基板ギャップセンサで実測された基板Ｗの浮上量を確認し（ステップＳ２２）、目標浮上量との差から、補正すべき浮上量に対応するエア圧力及びエア流量を求める（ステップＳ２３）。

そして、制御部１５は、圧力センサ及び流量センサによって吸排気エアパッド２２の排気孔及び吸気孔から排気及び吸気される空気のエア圧力及びエア流量を検出しながら、所定のエア圧力及びエア流量となるようにソレノイドバルブを開閉してエア圧力及びエア流量を制御する（ステップＳ２４）。

次いで、エア流量が許容範囲内にあるかを判断し（ステップＳ２５）、許容範囲から外れているとエア流量エラー処理を行い（ステップＳ２６）、許容範囲内であればエア圧力が許容範囲内にあるかが判断される（ステップＳ２７）。そして、許容範囲から外れているとエア圧力エラー処理を行い（ステップＳ２８）、許容範囲内であれば再びステップＳ１０の前に戻って、同様の制御が繰り返し行われる。なお、上述する基板板厚エラー処理、浮上量制御不能エラー処理、エア流量エラー処理、エア圧力エラー処理は、上述した浮上量エラー処理と同様、Ｚ方向駆動部３４を作動させてマスク保持部１１を退避させると共に、基板駆動ユニット１７による基板Ｗの搬送を中止する等の処置を行う。

上記した基板Ｗの浮上量制御により、浮上ユニット１６の排気エアパッド２０及び吸排気エアパッド２１から排気され、また吸気される空気の圧力、流量が制御されて、基板Ｗを目標浮上量に精度よく浮上させて搬送することができる。これにより、浮上量不足による基板Ｗと浮上ユニット１６との接触及び干渉を防止すると共に、浮上量過多による基板Ｗとマスク保持部１１と干渉を防止して、浮上量異常に起因する吸着パッド２２からの基板外れが防止される。

従って、本実施形態の露光装置用基板搬送機構１０及びその制御方法によれば、基板Ｗを吸着する吸着パッド２２は、空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇによって吸着孔４１内の空気圧をそれぞれ独立に制御可能である複数の吸着領域３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに分割されているので、一部の吸着領域にエアリーク等の不具合が生じても、他の吸着領域での真空吸着機能に影響を及ぼすことが阻止され、基板Ｗを保持し続ける。これにより、基板Ｗが吸着パッド２２から外れることが防止され、基板Ｗ及び露光装置１の損傷を防止することができる。

また、空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇは、独立に構成されているので、不具合が発生した吸着領域によって他の吸着領域での真空吸着機能に影響を及ぼすことが確実に阻止される。

さらに、吸着パッド２２に真空吸着された基板Ｗを、クランプ機構５０によって挟み込むので、更に、確実に吸着パッド２２からの基板外れを防止することができる。

加えて、基板Ｗが吸着パッド２２から外れたことが検出された時、上下方向に昇降して基板Ｗの端面と当接するストッパ部材３６を備えることで、万一、基板が吸着パッド２２から外れても、直ちに基板を停止させることができ、損傷を最小限に止めて短時間で露光作業を回復させることが可能となる。

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

上記実施形態においては、チャック部である吸着パッド２２の複数の吸着区分を、複数の吸着孔４１がＸ方向に連続する吸着領域によって規定しているが、図９に示すように、複数の吸着区分３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇは、複数の吸着孔４１がＹ方向に延びる各吸着列を所定の間隔でグループ化して構成してもよい。

これにより、各吸着区分３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇに属する各吸着列が、順序よく繰り返されて分散配置されているので、万一、一部の吸着区分の空気圧回路にエアリークなどの不具合が発生しても、基板Ｗの吸着力不足が発生する部位が分散している。従って、基板Ｗの纏まったある一部分の吸着力が集中的に低下して当該部位から基板Ｗが外れる可能性は低く、基板全体としては吸着力低下の影響を軽減することができる。なお、本発明の吸着区分は、これらの規定に限らず、設計仕様等に応じて、適当にグループ化されればよい。

また、上記実施形態においては、各空気圧回路４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇが真空ポンプ４４をそれぞれ有しているが、図１０に示すように、単一の真空ポンプ４４によって構成し、この真空ポンプ４４と、真空圧と正圧切り替えを行うソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇとの間に、真空圧の遮断切り替えを行うソレノイドバルブ４７ａ，４７ｂ，・・・，４７ｇを設けるような構成としてもよい。なお、正圧ポンプ側も同様に、正圧ポンプと、真空圧と正圧切り替えを行う各ソレノイドバルブ４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇとの間に、正圧の遮断切り替えを行う複数のソレノイドバルブを設けることで、単一の正圧ポンプによって構成してもよい。

さらに、上記実施形態においては、フレーム１９にストッパ部材３６を配置することで、搬送時の基板Ｗが外れた場合に基板Ｗを停止しているが、吸着パッドの基板端面付近にピンを配置することで、基板Ｗを停止させてもよい。

また、上記実施形態においては、マスクと基板が近接した状態で露光する近接スキャン露光装置について述べたが、本発明の基板搬送機構は、投影レンズを用いてマスクのパターンを基板に投影する投影スキャン露光装置であってもよい。
加えて、上記実施形態においては、基板Ｗがカラーフィルタ基板である場合について述べたが、これに限られず、所定の露光パターンを形成するものであれば半導体基板等如何なるものであってもよい。

本発明の実施形態である露光装置の平面図である。 図１における露光装置の正面図である。 第１実施形態の吸着領域の配置を示す吸着パッドの平面図である。 図３における吸着領域と空気圧回路の構成を示す構成図である。 クランプ機構の側面図である。 チャック部による基板吸着を確認する手順を示すフローチャートである。 基板の浮上量を制御する手順を示すフローチャートである。 基板の浮上量を制御する手順を示すフローチャートである。 吸着区分の他の配置を示す吸着パッドの平面図である。 吸着領域と空気圧回路の他の構成を示す構成図である。

符号の説明

１ 近接スキャン露光装置（露光装置）
１０ 基板搬送機構
１６ 浮上ユニット
１７ 基板駆動ユニット
２２ 吸着パッド（チャック部）
３５ａ，３５ｂ，・・・，３５ｇ 吸着領域（吸着区分）
３６ ストッパ部材
４０ａ，４０ｂ，・・・，４０ｇ 空気圧回路
４１ 吸着孔
４３ａ，４３ｂ，・・・，４３ｇ ソレノイドバルブ
４７ａ，４７ｂ，・・・，４７ｇ ソレノイドバルブ
５０ クランプ機構
ＥＬ 露光用光
Ｍ マスク
Ｗ 基板

Claims (13)

1. 基板に対してマスクを介して露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンを露光する露光装置に適用される露光装置用基板搬送機構であって、
   前記基板を浮上させて支持する浮上ユニットと、
   該基板を吸着しながら所定方向に搬送する基板駆動ユニットと、
   上下方向に昇降して前記基板の搬送経路中に進退自在とされた複数のストッパ部材と、
   を備え、
   前記基板駆動ユニットは、上面に前記基板を吸着するための複数の吸着孔が形成されるチャック部と、該チャック部の吸着孔内の空気圧を制御する空気圧回路と、を有し、
   前記チャック部は、前記複数の吸着孔によってそれぞれ規定される少なくとも２つの吸着区分を構成し、
   前記空気圧回路は、前記少なくとも２つの吸着区分を独立に制御可能であると共に、前記複数の吸着孔の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力センサを有し、
   前記チャック部が前記基板を真空吸着した状態で、前記複数の圧力センサが検出する圧力値の内、少なくとも１つが所定の真空圧以下である場合、前記マスクを上方に退避させ、前記基板駆動ユニットを停止させ、前記ストッパ部材を前記基板の搬送経路中に突出させることを特徴とする露光装置用基板搬送機構。
2. 前記空気圧回路は、前記少なくとも２つの吸着区分ごとに別々に構成される複数の空気圧回路を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置用基板搬送機構。
3. 前記チャック部は、前記吸着された基板を挟み込むクランプ機構を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置用基板搬送機構。
4. 基板に対してマスクを介して露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンを露光する露光装置に適用され、前記基板を浮上させて支持する浮上ユニットと、上面に前記基板を吸着するための複数の吸着孔が形成されるチャック部と、該チャック部の吸着孔内の空気圧を制御すると共に前記複数の吸着孔の圧力をそれぞれ検出する複数の圧力センサを有する空気圧回路と、を有して、該基板を吸着しながら所定方向に搬送する基板駆動ユニットと、上下方向に昇降して前記基板の搬送経路中に進退自在とされた複数のストッパ部材と、
   を備える露光装置用基板搬送機構の制御方法であって、
   前記複数の吸着孔によってそれぞれ規定される少なくとも２つの吸着区分ごとに複数の空気圧回路を構成する工程と、
   前記チャック部が前記基板を真空吸着した状態で、前記各吸着区分の空気圧をそれぞれ検出する工程と、
   前記検出された空気圧に異常がある場合、該異常が検出された吸着区分の空気圧回路を遮断して真空遮断回路に切り替え、基板保持不可のアラームを発生する工程と、
   前記チャック部が前記基板を真空吸着した状態で、前記複数の圧力センサが検出する圧力値の内、少なくとも１つが所定の真空圧以下である場合、前記マスクを上方に退避させ、前記基板駆動ユニットを停止させ、前記ストッパ部材を前記基板の搬送経路中に突出させる工程と、
   を有することを特徴とする露光装置用基板搬送機構の制御方法。
5. 前記露光装置用基板搬送機構は、前記基板の下面の位置及び上面の位置を検出するギャップセンサをさらに備え、
   前記ギャップセンサによって検出された前記基板の下面と前記浮上ユニットの上面との距離を前記基板の浮上量とし、該浮上量が正常かを判断する工程を有することを特徴とする請求項４に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
6. 前記浮上量が異常である場合、前記マスクを上方に退避させ、前記基板駆動ユニットを停止させ、前記ストッパ部材を前記基板の搬送経路中に突出させる工程を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
7. 前記浮上量が正常である場合、前記浮上量が目標浮上量に対して許容値内にあるかを判断する工程を有することを特徴とする請求項５に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
8. 前記浮上量が目標浮上量に対して許容値内にない場合、浮上量制御カウンタをインクリメントした後、前記浮上量制御カウンタ値が許容値内にあるかを判断する工程を有することを特徴とする請求項７に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
9. 前記浮上量制御カウンタ値が許容値内にない場合、浮上量制御を行っても目標浮上量に制御されないと判断して、エラー処理とする工程を有することを特徴とする請求項８に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
10. 前記浮上量制御カウンタ値が許容値内である場合、前記浮上量と前記目標浮上量との差から補正すべき浮上量に対応する前記浮上ユニットのエア圧力及びエア流量を求め、該エア圧力及びエア流量を制御する工程を有することを特徴とする請求項８に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
11. 前記浮上量が目標浮上量に対して許容値内である場合、前記ギャップセンサによって検出された前記基板の上面と該基板の下面との距離を前記基板の板厚として、該板厚が許容値内にあるか否かを判断する工程を有することを特徴とする請求項７に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
12. 前記基板の板厚が許容値内にない場合、前記基板は補正不能な板厚であると判断し、エラー処理とする工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。
13. 前記基板の板厚が許容値内である場合、前記基板の浮上量と板厚に基づいて、前記基板と前記マスクとのギャップが所定の露光ギャップとなるように補正する工程を有することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置用基板搬送機構の制御方法。

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