JP5236362B2 - Proximity exposure apparatus and substrate transfer method for proximity exposure apparatus - Google Patents
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本発明は、チャックに搭載された四角形の基板の直交する二辺の縁の画像をCCDカメラ等で取得して、基板のプリアライメントを行うプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の基板搬送方法に関する。 The present invention relates to a proximity exposure apparatus that performs pre-alignment of a substrate by acquiring images of two orthogonal edges of a rectangular substrate mounted on a chuck with a CCD camera or the like, and a substrate transport method of the proximity exposure apparatus. .
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のTFT(Thin Film Transistor)基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機EL(Electroluminescence)表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてフォトマスク(以下、「マスク」と称す)のパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙(プロキシミティギャップ)を設けてマスクのパターンを基板へ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は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能は劣るが、照射光学系の構成が簡単で、かつ処理能力が高く量産用に適している。 Manufacturing of TFT (Thin Film Transistor) substrates, color filter substrates, plasma display panel substrates, organic EL (Electroluminescence) display panel substrates, and the like of liquid crystal display devices used as display panels is performed using photolithography using an exposure apparatus. This is performed by forming a pattern on the substrate by a technique. As an exposure apparatus, a projection system that projects a photomask (hereinafter referred to as “mask”) pattern onto a substrate using a lens or a mirror, and a small gap (proximity gap) between the mask and the substrate. There is a proximity method in which a mask pattern is provided and transferred to a substrate. The proximity method is inferior in pattern resolution performance to the projection method, but the configuration of the irradiation optical system is simple, the processing capability is high, and it is suitable for mass production.
プロキシミティ露光装置は、基板を搭載して固定するチャックを備え、チャックは、基板のアライメントを行うステージ上に搭載されている。チャックへの基板の搬送は、通常、ロボット等のハンドリングアームにより行われる。そして、基板をチャックへ搬送した後、基板のアライメントを行う前に、露光装置の光学系に対して基板の位置や角度をほぼ一定にするため、基板のプリアライメントが行われる。 The proximity exposure apparatus includes a chuck for mounting and fixing a substrate, and the chuck is mounted on a stage for aligning the substrate. The substrate is usually transferred to the chuck by a handling arm such as a robot. Then, after the substrate is transported to the chuck, before the substrate is aligned, the substrate is pre-aligned to make the position and angle of the substrate substantially constant with respect to the optical system of the exposure apparatus.
特許文献1には、基板のプリアライメントにおいて、基板の直交する二辺に対応する基準位置に基板の縁を検出するエッジセンサーを配置し、基板とエッジセンサーとを相対的に移動して、基板の縁がエッジセンサーで検出されるまでの移動量から、ステージの角度及び位置を補正する技術が開示されている。特許文献1に記載された技術では、基板の縁を検出するのに基板とエッジセンサーとを相対的に移動する必要があるため、基板のプリアライメントに時間が掛かっていた。そこで、近年では、CCDカメラ等の画像取得装置を用いて、チャックに搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得し、取得した画像に基づいて、基板のプリアライメントを行っている。
基板のプリアライメント用の画像取得装置は、所定の視野範囲を有し、チャックに搭載された基板の位置又は角度が大きくずれると、基板の縁が画像取得装置の視野範囲から外れて、基板の縁の画像が取得できなくなる。基板は、通常、チャックへ搬送される前に、クーリングプレートに搭載されて冷却され、冷却後にクーリングプレートからチャックへ搬送される。そこで、従来は、基板をチャックへ搬送する前に、クーリングプレートに搭載された基板の縁をガイドローラ等で押して基板を移動させ、基板の位置ずれを補正していた。しかしながら、近年、表示用パネルの大画面化に伴い基板が大型化すると、基板とクーリングプレートとの摩擦が大きくなって基板がクーリングプレート上で動かなくなり、基板の位置ずれの補正が困難になってきた。また、基板の縁を押す力を大きくすると、基板が破損するという問題が発生した。 The image acquisition device for pre-alignment of the substrate has a predetermined visual field range, and when the position or angle of the substrate mounted on the chuck is greatly deviated, the edge of the substrate deviates from the visual field range of the image acquisition device. Edge images cannot be acquired. The substrate is usually mounted on a cooling plate and cooled before being transported to the chuck, and is transported from the cooling plate to the chuck after cooling. Therefore, conventionally, before transferring the substrate to the chuck, the edge of the substrate mounted on the cooling plate is pushed by a guide roller or the like to move the substrate, thereby correcting the positional deviation of the substrate. However, in recent years, when the size of the substrate increases with the increase in the screen size of the display panel, the friction between the substrate and the cooling plate increases, and the substrate cannot move on the cooling plate, making it difficult to correct the displacement of the substrate. It was. Moreover, when the force which pushes the edge of a board | substrate is enlarged, the problem that a board | substrate will be damaged generate | occur | produced.
本発明の課題は、基板の直交する二辺の縁が、プリアライメント用の画像取得装置の視野範囲から外れない様に、基板をチャックへ搬送することである。 The subject of this invention is conveying a board | substrate to a chuck | zipper so that the edge of two orthogonal sides of a board | substrate may not remove | deviate from the visual field range of the image acquisition apparatus for pre-alignment.
本発明によるプロキシミティ露光装置は、四角形の基板を搭載するチャックと、チャックに搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得する複数の画像取得装置と、チャックを移動するステージとを備え、複数の画像取得装置が取得した画像に基づき、ステージによりチャックを移動して、チャックに搭載された基板のプリアライメントを行うプロキシミティ露光装置であって、チャックへ搬送する前の基板を搭載して冷却するクーリングプレートと、クーリングプレートに搭載された基板の直交する二辺の縁の位置を検出する検出手段と、基板をクーリングプレートからチャックへ搬送する基板搬送手段と、検出手段の検出結果から、クーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出し、基板搬送手段が基板をクーリングプレートからチャックへ搬送する前に、ステージによりチャックを移動して、チャックをクーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転し、基板搬送手段が基板をクーリングプレートからチャックへ搬送した後、複数の画像取得装置が基板の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、ステージによりチャックを移動して、チャックのXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻す制御手段とを備えたものである。 A proximity exposure apparatus according to the present invention includes a chuck on which a rectangular substrate is mounted, a plurality of image acquisition devices that acquire images of two orthogonal edges of the substrate mounted on the chuck, and a stage that moves the chuck. Proximity exposure equipment that pre-aligns the substrate mounted on the chuck by moving the chuck based on the images acquired by multiple image acquisition devices. Cooling plate for cooling the substrate, detection means for detecting the positions of two orthogonal edges of the substrate mounted on the cooling plate, substrate transfer means for transferring the substrate from the cooling plate to the chuck, and detection results of the detection means From the position of the substrate mounted on the cooling plate in the XY direction and the amount of angle deviation in the θ direction. Before the means transports the substrate from the cooling plate to the chuck, the chuck is moved by the stage, and the chuck is moved in the XY direction by the amount of deviation of the position in the XY direction and the angle in the θ direction of the substrate mounted on the cooling plate. Then, after the substrate transport means transports the substrate from the cooling plate to the chuck, the chuck moves the chuck by the stage before the plurality of image acquisition devices acquire images of two orthogonal edges of the substrate. Control means for returning the position of the chuck in the XY direction and the rotation in the θ direction.
また、本発明によるプロキシミティ露光装置の基板搬送方法は、四角形の基板を搭載するチャックと、チャックに搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得する複数の画像取得装置と、チャックを移動するステージとを備え、複数の画像取得装置が取得した画像に基づき、ステージによりチャックを移動して、チャックに搭載された基板のプリアライメントを行うプロキシミティ露光装置の基板搬送方法であって、チャックへ搬送する前の基板をクーリングプレートに搭載して冷却し、基板の直交する二辺の縁の位置を検出して、クーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出し、基板をクーリングプレートからチャックへ搬送する前に、チャックをクーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転し、基板をクーリングプレートからチャックへ搬送し、基板の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、チャックのXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻すものである。 In addition, the substrate exposure method of the proximity exposure apparatus according to the present invention includes a chuck on which a rectangular substrate is mounted, a plurality of image acquisition devices that acquire images of two orthogonal edges of the substrate mounted on the chuck, and a chuck A proximity exposure apparatus substrate transport method for pre-aligning a substrate mounted on a chuck by moving a chuck by a stage based on images acquired by a plurality of image acquisition devices. The substrate before being transported to the chuck is mounted on the cooling plate and cooled, the positions of the two orthogonal edges of the substrate are detected, the position of the substrate mounted on the cooling plate in the XY direction and the angle in the θ direction Before the substrate is transported from the cooling plate to the chuck, the X of the substrate mounted on the cooling plate is detected. Before moving the substrate in the XY direction and rotating in the θ direction by the amount of deviation of the position in the direction and the angle in the θ direction, transporting the substrate from the cooling plate to the chuck, and acquiring images of the two orthogonal edges of the substrate, The position of the chuck in the XY direction and the rotation in the θ direction are restored.
基板をクーリングプレートからチャックへ搬送する前に、チャックをクーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転するので、基板は、チャックに対するXY方向の位置及びθ方向の角度にずれがない姿勢で、チャックに搭載される。そして、基板をクーリングプレートからチャックへ搬送した後、基板の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、チャックのXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻すので、チャックに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度が一定となる。 Before the substrate is transferred from the cooling plate to the chuck, the chuck is moved in the XY direction and rotated in the θ direction by the amount of deviation of the position in the XY direction and the angle in the θ direction of the substrate mounted on the cooling plate. The XY direction position and the θ direction angle with respect to the chuck are mounted on the chuck with no deviation. After the substrate is transported from the cooling plate to the chuck, the position of the chuck in the XY direction and the rotation in the θ direction are returned to the original state before acquiring the images of the two orthogonal edges of the substrate. The position in the XY direction and the angle in the θ direction of the substrate are constant.
さらに、本発明によるプロキシミティ露光装置は、検出手段が、チャックに縦置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を検出する複数のセンサーと、チャックに横置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を検出する複数のセンサーとを有するものである。また、本発明によるプロキシミティ露光装置の基板搬送方法は、チャックに縦置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を複数のセンサーにより検出し、チャックに横置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を別の複数のセンサーにより検出するものである。長方形の基板をチャックに縦置きで搭載する場合と横置きで搭載する場合とでは、チャックへ搬送する前にクーリングプレートに搭載する基板の向きを、異ならせなければならない。チャックに縦置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を複数のセンサーにより検出し、チャックに横置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を別の複数のセンサーにより検出するので、長方形の基板をチャックに縦置きで搭載する場合及び横置きで搭載する場合のいずれにも対応することができる。 Furthermore, in the proximity exposure apparatus according to the present invention, the detection means has a plurality of sensors for detecting edges of two orthogonal sides of a rectangular substrate mounted vertically on the chuck, and a rectangular substrate mounted horizontally on the chuck. And a plurality of sensors for detecting edges of two orthogonal sides. Further, the substrate transport method of the proximity exposure apparatus according to the present invention is a rectangular substrate in which two orthogonal edges of a rectangular substrate mounted vertically on the chuck are detected by a plurality of sensors and mounted horizontally on the chuck. Are detected by a plurality of other sensors. The orientation of the substrate to be mounted on the cooling plate must be different between the case where the rectangular substrate is mounted vertically on the chuck and the case where the substrate is mounted horizontally. Two orthogonal edges of a rectangular substrate mounted vertically on a chuck are detected by multiple sensors, and two orthogonal edges of a rectangular substrate mounted horizontally on a chuck are detected by different sensors. Therefore, it is possible to cope with both the case where the rectangular substrate is mounted vertically on the chuck and the case where it is mounted horizontally.
本発明によれば、チャックへ搬送する前の基板をクーリングプレートに搭載して冷却し、基板の直交する二辺の縁の位置を検出して、クーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出し、基板をクーリングプレートからチャックへ搬送する前に、チャックをクーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転し、基板をクーリングプレートからチャックへ搬送し、基板の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、チャックのXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻すことにより、チャックに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度を一定にすることができる。従って、基板の直交する二辺の縁が、プリアライメント用の画像取得装置の視野範囲から外れない様に、基板をチャックへ搬送することができる。 According to the present invention, the substrate before being transported to the chuck is mounted on the cooling plate and cooled, and the positions of the two orthogonal edges of the substrate are detected, and the position of the substrate mounted on the cooling plate in the XY direction. And before detecting the amount of angle deviation in the θ direction and transporting the substrate from the cooling plate to the chuck, the position of the substrate mounted on the cooling plate in the XY direction and the amount of angle deviation in the θ direction are in the XY direction. Rotate and rotate in the θ direction, transport the substrate from the cooling plate to the chuck, and undo the position in the XY direction and the rotation in the θ direction of the chuck before acquiring images of the edges of the two orthogonal sides of the substrate Thus, the position in the XY direction and the angle in the θ direction of the substrate mounted on the chuck can be made constant. Accordingly, the substrate can be transported to the chuck so that the edges of the two orthogonal sides of the substrate do not deviate from the visual field range of the pre-alignment image acquisition apparatus.
さらに、チャックに縦置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を複数のセンサーにより検出し、チャックに横置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を別の複数のセンサーにより検出することにより、長方形の基板をチャックに縦置きで搭載する場合及び横置きで搭載する場合のいずれにも対応することができる。 Furthermore, the two orthogonal edges of the rectangular substrate mounted vertically on the chuck are detected by a plurality of sensors, and the two orthogonal edges of the rectangular substrate mounted horizontally on the chuck are detected by another sensor. In this case, the rectangular substrate can be mounted on the chuck either vertically or horizontally.
図1は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。また、図2は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の側面図である。プロキシミティ露光装置は、ベース3、Xガイド4、Xステージ5、Yガイド6、Yステージ7、θステージ8、チャック支持台9、チャック10、マスクホルダ20、画像処理装置30、CCDカメラ31,32,33,34,35,36、クーリングプレート40、台41、基板エッジ検出装置50、基板エッジ検出センサー、主制御装置60、ステージ駆動回路70、及び基板搬送ロボット80を含んで構成されている。なお、図2では、画像処理装置30、基板エッジ検出装置50、主制御装置60、ステージ駆動回路70、及び基板搬送ロボット80が省略されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、露光光を照射する照射光学系、ギャップセンサー、アライメント用センサー、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the proximity exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. The proximity exposure apparatus includes a
なお、以下に説明する実施の形態におけるXY方向は例示であって、X方向とY方向とを入れ替えてもよい。 Note that the XY directions in the embodiments described below are examples, and the X direction and the Y direction may be interchanged.
図1及び図2において、チャック10は、基板の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置の上空には、プリアライメント用のCCDカメラ31,32,33,34,35,36が配置されている。CCDカメラ31,32,33は、後述する様に、チャック10に縦置きで搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得する。CCDカメラ34,35,36は、後述する様に、チャック10に横置きで搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得する。
1 and 2, the
基板の露光を行う露光位置の上空には、マスク2を保持するマスクホルダ20が設置されている。マスクホルダ20は、マスク2の周辺部を真空吸着して保持する。マスクホルダ20に保持されたマスク2の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク2を透過して基板へ照射されることにより、マスク2のパターンが基板の表面に転写され、基板上にパターンが形成される。
A
図2において、チャック10は、チャック支持台9を介してθステージ8に搭載されており、θステージ8の下にはYステージ7及びXステージ5が設けられている。Xステージ5は、ベース3に設けられたXガイド4に搭載され、Xガイド4に沿ってX方向(図2の図面横方向)へ移動する。Yステージ7は、Xステージ5に設けられたYガイド6に搭載され、Yガイド6に沿ってY方向(図2の図面奥行き方向)へ移動する。θステージ8は、Yステージ7に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台9は、θステージ8に搭載され、チャック10を支持する。図1において、ステージ駆動回路70は、主制御装置60の制御により、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8を駆動する。
In FIG. 2, the
Xステージ5のX方向への移動により、チャック10は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。受け渡し位置において、Xステージ5のX方向への移動、Yステージ7のY方向への移動、及びθステージ8のθ方向への回転により、チャック10に搭載された基板のプリアライメントが行われる。露光位置において、Xステージ5のX方向への移動及びYステージ7のY方向への移動により、チャック10に搭載された基板のXY方向へのステップ移動が行われる。そして、Xステージ5のX方向への移動、Yステージ7のY方向への移動、及びθステージ8のθ方向への回転により、基板のアライメントが行われる。また、図示しないZ−チルト機構によりマスクホルダ20をZ方向(図2の図面上下方向)へ移動及びチルトすることにより、マスク2と基板とのギャップ合わせが行われる。
As the X stage 5 moves in the X direction, the
なお、本実施の形態では、マスクホルダ20をZ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク2と基板とのギャップ合わせを行っているが、チャック支持台9にZ−チルト機構を設けて、チャック10をZ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク2と基板とのギャップ合わせを行ってもよい。
In the present embodiment, the gap between the
図1及び図2において、露光位置の手前には、チャック10へ搬送する前の基板1を冷却するクーリングプレート40が設けられている。図2において、クーリングプレート40は、台41に支持されている。図1において、クーリングプレート40の横には、基板搬送ロボット80が配置されている。基板搬送ロボット80は、基板1を図示しない搬送ラインからクーリングプレート40へ搬送する。そして、基板搬送ロボット80は、チャック10が受け渡し位置にある時、基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送し、また露光後の基板をチャック10から図示しない搬送ラインへ搬送する。
1 and 2, a cooling
クーリングプレート40の内部には、図示しない複数の突き上げピンが収納されている。クーリングプレート40は、突き上げピンを上昇させて基板搬送ロボット80のハンドリングアーム81から基板1を受け取り、突き上げピンを下降させて基板1を冷却面に接触させる。また、クーリングプレート40は、突き上げピンを上昇させて基板1を冷却面から持ち上げ、基板搬送ロボット80のハンドリングアーム81が突き上げピンの先端から基板1を受け取る。
Inside the cooling
同様に、チャック10の内部には、図示しない複数の突き上げピンが収納されている。チャック10は、突き上げピンを上昇させて基板搬送ロボット80のハンドリングアーム81から基板を受け取り、突き上げピンを下降させて基板を表面に接触させる。また、チャック10は、突き上げピンを上昇させて基板を表面から持ち上げ、基板搬送ロボット80のハンドリングアーム81が突き上げピンの先端から基板を受け取る。
Similarly, a plurality of push-up pins (not shown) are accommodated in the
クーリングプレート40の周囲には、基板エッジ検出センサーの投光部51a,52a,53a,54a,55a,56aと、受光部51b,52b,53b,54b,55b,56bとが配置されている。図2に示す様に、投光部51aと受光部51bは、クーリングプレート40に搭載された基板1を挟んで、向かい合って設置されている。投光部52aと受光部52b、投光部53aと受光部53b、投光部54aと受光部54b、投光部55aと受光部55b、及び投光部56aと受光部56bも同様である。受光部51b,52b,53bは、後述する様に、チャック10に縦置きで搭載する基板1の直交する二辺の縁を検出する。受光部54b,55b,56bは、後述する様に、チャック10に横置きで搭載する基板の直交する二辺の縁を検出する。
Around the cooling
以下、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板搬送方法について説明する。図3は、チャックに縦置きで搭載する基板について、プリアライメント用のCCDカメラの位置と基板エッジ検出センサーの位置を示す平面図である。プリアライメント用のCCDカメラ31は、破線で示したチャック10に縦置きで搭載する基板1のX方向へ伸びる縁の上方に配置されている。プリアライメント用のCCDカメラ32,33は、破線で示したチャック10に縦置きで搭載する基板1のY方向へ伸びる縁の上方に配置されている。
Hereinafter, a substrate transport method of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a plan view showing the position of the CCD camera for pre-alignment and the position of the substrate edge detection sensor for the substrate mounted vertically on the chuck. The
本実施の形態では、基板搬送ロボット80が基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送する際に、基板1を90度回転させるため、図3に破線で示したチャック10に縦置きで搭載する基板1は、クーリングプレート40に横置きで搭載される。基板エッジ検出センサーの投光部51aと受光部51bは、クーリングプレート40に横置きで搭載された基板1のY方向へ伸びる縁の上下に配置されており、基板エッジ検出センサーの投光部52aと受光部52b及び投光部53aと受光部53bは、クーリングプレート40に横置きで搭載された基板1のX方向へ伸びる縁の上下に配置されている。
In the present embodiment, when the
図4は、チャックに横置きで搭載する基板について、プリアライメント用のCCDカメラの位置と基板エッジ検出センサーの位置を示す平面図である。プリアライメント用のCCDカメラ34は、破線で示したチャック10に横置きで搭載する基板1のY方向へ伸びる縁の上方に配置されている。プリアライメント用のCCDカメラ35,36は、破線で示したチャック10に横置きで搭載する基板1のX方向へ伸びる縁の上方に配置されている。
FIG. 4 is a plan view showing the position of the CCD camera for pre-alignment and the position of the substrate edge detection sensor for the substrate mounted horizontally on the chuck. The
図4に破線で示したチャック10に横置きで搭載する基板1は、クーリングプレート40に縦置きで搭載される。基板エッジ検出センサーの投光部54aと受光部54bは、クーリングプレート40に縦置きで搭載された基板1のX方向へ伸びる縁の上下に配置されており、基板エッジ検出センサーの投光部55aと受光部55b及び投光部56aと受光部56bは、クーリングプレート40に縦置きで搭載された基板1のY方向へ伸びる縁の上下に配置されている。
The
図5は、図3の矢印Aの方向に見た基板エッジ検出センサーの側面図である。また、図6は、図4の矢印Bの方向に見た基板エッジ検出センサーの側面図である。本実施の形態では、クーリングプレート40の突き上げピン42により基板1を持ち上げた状態で、基板1の直交する二辺の縁を検出する。基板エッジ検出センサーの投光部51a,52a,53a又は54a,55a,56aは、基板1の縁へ所定の幅の光を照射する。基板エッジ検出センサーの受光部51b,52b,53b,54b,55b,56bは、複数の受光素子を含むラインセンサーで構成されている。各受光素子は、それぞれ、投光部51a,52a,53a又は54a,55a,56aが照射した光を受光し、受光した光の強度に応じた検出信号を出力する。基板1を透過して受光された光と基板1を透過せずに直接受光された光とでは強度が異なるため、受光部51b,52b,53b又は54b,55b,56bの検出信号は、基板1の縁の前後で強度が変化する。
FIG. 5 is a side view of the substrate edge detection sensor viewed in the direction of arrow A in FIG. FIG. 6 is a side view of the substrate edge detection sensor viewed in the direction of arrow B in FIG. In the present embodiment, the edges of two orthogonal sides of the
図1において、基板エッジ検出装置50は、受光部51b,52b,53b又は54b,55b,56bの検出信号から、基板1のX方向へ伸びる縁及びY方向へ伸びる縁の位置を検出する。主制御装置60は、基板エッジ検出装置50が検出した基板1のX方向へ伸びる縁及びY方向へ伸びる縁の位置を、予め登録した基準位置と比較して、クーリングプレート40に搭載された基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出する。
In FIG. 1, the substrate
なお、基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出するためには、基板1の縁をXY方向において最低一箇所ずつ検出すればよいが、本実施の形態では、基板1の縁をX方向又はY方向において二箇所検出することにより、基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を精度良く検出することができる。
In order to detect the amount of deviation of the position of the
図1において、主制御装置60は、基板搬送ロボット80が基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送する前に、ステージ駆動回路70を制御して、チャック10を、検出した基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転する。本実施の形態では、基板搬送ロボット80が基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送する際に、基板1を90度回転させるため、クーリングプレート40に搭載された基板1のX方向の位置のずれ量分だけ、チャック10をY方向へ移動し、クーリングプレート40に搭載された基板1のY方向の位置のずれ量分だけ、チャック10をX方向へ移動する。そして、クーリングプレート40に搭載された基板1のθ方向の角度のずれ量分だけ、チャック10をθ方向へ回転する。
In FIG. 1, the
続いて、基板搬送ロボット80は、基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送する。基板搬送ロボット80が基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送した後、主制御装置60は、プリアライメント用のCCDカメラ31,32,33又は34,35,36が基板1の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、ステージ駆動回路70を制御して、チャック10のXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻す。
Subsequently, the
基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送する前に、チャック10をクーリングプレート40に搭載された基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転するので、基板1は、チャック10に対するXY方向の位置及びθ方向の角度にずれがない姿勢で、チャック10に搭載される。そして、基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送した後、基板1の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、チャック10のXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻すので、チャック10に搭載された基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度が一定となる。
Before the
基板1がチャック10に縦置きで搭載された場合、プリアライメント用のCCDカメラ31,32,33は、チャック10に搭載された基板1の直交する二辺の縁の画像を取得する。基板1がチャック10に横置きで搭載された場合、プリアライメント用のCCDカメラ34,35,36は、チャック10に搭載された基板1の直交する二辺の縁の画像を取得する。画像処理装置30は、CCDカメラ31,32,33又は34,35,36が取得した基板1の直交する二辺の縁の画像を処理して、受け渡し位置にあるチャック10に搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度を検出する。主制御装置60は、画像処理装置30の検出結果に基づいて、基板1のプリアライメントを行う。
When the
以上説明した実施の形態によれば、チャック10へ搬送する前の基板1をクーリングプレート40に搭載して冷却し、基板1の直交する二辺の縁の位置を検出して、クーリングプレート40に搭載された基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出し、基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送する前に、チャック10をクーリングプレート40に搭載された基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転し、基板1をクーリングプレート40からチャック10へ搬送し、基板1の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、チャック10のXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻すことにより、チャック10に搭載された基板1のXY方向の位置及びθ方向の角度を一定にすることができる。従って、基板1の直交する二辺の縁が、プリアライメント用のCCDカメラ31,32,33又は34,35,36の視野範囲から外れない様に、基板1をチャック10へ搬送することができる。
According to the embodiment described above, the
さらに、チャック10に縦置きで搭載する長方形の基板1の直交する二辺の縁を複数の基板エッジ検出センサーにより検出し、チャック10に横置きで搭載する長方形の基板1の直交する二辺の縁を別の複数の基板エッジ検出センサーにより検出することにより、長方形の基板1をチャックに縦置きで搭載する場合及び横置きで搭載する場合のいずれにも対応することができる。
Further, two orthogonal edges of the
1 基板
2 マスク
3 ベース
4 Xガイド
5 Xステージ
6 Yガイド
7 Yステージ
8 θステージ
9 チャック支持台
10 チャック
20 マスクホルダ
30 画像処理装置
31,32,33,34,35,36 CCDカメラ
40 クーリングプレート
41 台
50 基板エッジ検出装置
51a,52a,53a,54a,55a,56a 基板エッジ検出センサー(投光部)
51b,52b,53b,54b,55b,56b 基板エッジ検出センサー(受光部)
60 主制御装置
70 ステージ駆動回路
80 基板搬送ロボット
81 ハンドリングアーム
DESCRIPTION OF
51b, 52b, 53b, 54b, 55b, 56b Substrate edge detection sensor (light receiving unit)
60
Claims (4)
前記チャックに搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得する複数の画像取得装置と、
前記チャックを移動するステージとを備え、
前記複数の画像取得装置が取得した画像に基づき、前記ステージにより前記チャックを移動して、前記チャックに搭載された基板のプリアライメントを行うプロキシミティ露光装置であって、
前記チャックへ搬送する前の基板を搭載して冷却するクーリングプレートと、
前記クーリングプレートに搭載された基板の直交する二辺の縁の位置を検出する検出手段と、
基板を前記クーリングプレートから前記チャックへ搬送する基板搬送手段と、
前記検出手段の検出結果から、前記クーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出し、前記基板搬送手段が基板を前記クーリングプレートから前記チャックへ搬送する前に、前記ステージにより前記チャックを移動して、前記チャックを前記クーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転し、前記基板搬送手段が基板を前記クーリングプレートから前記チャックへ搬送した後、前記複数の画像取得装置が基板の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、前記ステージにより前記チャックを移動して、前記チャックのXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻す制御手段とを備えたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。 A chuck for mounting a rectangular substrate;
A plurality of image acquisition devices for acquiring images of two orthogonal edges of the substrate mounted on the chuck;
A stage for moving the chuck,
A proximity exposure apparatus that performs pre-alignment of a substrate mounted on the chuck by moving the chuck by the stage based on images acquired by the plurality of image acquisition apparatuses,
A cooling plate for mounting and cooling the substrate before being transferred to the chuck;
Detecting means for detecting the positions of the edges of two orthogonal sides of the substrate mounted on the cooling plate;
Substrate transport means for transporting a substrate from the cooling plate to the chuck;
Before detecting the position of the substrate mounted on the cooling plate in the XY direction and the angle deviation in the θ direction from the detection result of the detection unit, the substrate transfer unit transfers the substrate from the cooling plate to the chuck. Further, the chuck is moved by the stage, the chuck is moved in the XY direction by the amount of deviation in the XY direction and the angle in the θ direction of the substrate mounted on the cooling plate, and rotated in the θ direction. After the substrate transport means transports the substrate from the cooling plate to the chuck, the plurality of image acquisition devices move the chuck by the stage before acquiring images of two orthogonal edges of the substrate, A proximity exposure apparatus comprising: control means for restoring the position of the chuck in the XY direction and the rotation in the θ direction.
前記チャックに横置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を検出する複数のセンサーとを有することを特徴とする請求項1に記載のプロキシミティ露光装置。 The detection means includes a plurality of sensors that detect edges of two orthogonal sides of a rectangular substrate mounted vertically on the chuck;
The proximity exposure apparatus according to claim 1, further comprising: a plurality of sensors that detect edges of two orthogonal sides of a rectangular substrate mounted horizontally on the chuck.
チャックに搭載された基板の直交する二辺の縁の画像を取得する複数の画像取得装置と、
チャックを移動するステージとを備え、
複数の画像取得装置が取得した画像に基づき、ステージによりチャックを移動して、チャックに搭載された基板のプリアライメントを行うプロキシミティ露光装置の基板搬送方法であって、
チャックへ搬送する前の基板をクーリングプレートに搭載して冷却し、
基板の直交する二辺の縁の位置を検出して、クーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量を検出し、
基板をクーリングプレートからチャックへ搬送する前に、チャックをクーリングプレートに搭載された基板のXY方向の位置及びθ方向の角度のずれ量分だけXY方向へ移動及びθ方向へ回転し、
基板をクーリングプレートからチャックへ搬送し、
基板の直交する二辺の縁の画像を取得する前に、チャックのXY方向の位置及びθ方向の回転を元に戻すことを特徴とするプロキシミティ露光装置の基板搬送方法。 A chuck for mounting a rectangular substrate;
A plurality of image acquisition devices that acquire images of two orthogonal edges of the substrate mounted on the chuck;
A stage for moving the chuck,
A substrate transport method for a proximity exposure apparatus that performs pre-alignment of a substrate mounted on a chuck by moving a chuck on a stage based on images acquired by a plurality of image acquisition devices,
The substrate before being transferred to the chuck is mounted on the cooling plate and cooled,
Detecting the positions of the two orthogonal edges of the substrate, detecting the position of the substrate mounted on the cooling plate in the XY direction and the angle deviation in the θ direction,
Before transporting the substrate from the cooling plate to the chuck, the chuck is moved in the XY direction and rotated in the θ direction by the amount of deviation in the XY direction position and the θ direction angle of the substrate mounted on the cooling plate,
Transfer the substrate from the cooling plate to the chuck,
A method for transporting a substrate of a proximity exposure apparatus, wherein the image is acquired by returning the position of the chuck in the XY direction and the rotation in the θ direction before acquiring images of edges of two orthogonal sides of the substrate.
チャックに横置きで搭載する長方形の基板の直交する二辺の縁を別の複数のセンサーにより検出することを特徴とする請求項3に記載のプロキシミティ露光装置の基板搬送方法。 Two orthogonal edges of a rectangular substrate mounted vertically on the chuck are detected by multiple sensors,
4. The method of transporting a substrate of a proximity exposure apparatus according to claim 3, wherein edges of two orthogonal sides of a rectangular substrate mounted horizontally on the chuck are detected by another plurality of sensors.
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