JP5254073B2 - Scan exposure apparatus and substrate transfer method for scan exposure apparatus - Google Patents

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本発明は、スキャン露光装置およびスキャン露光装置の基板搬送方法に関し、より詳細には、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基板上にマスクのマスクパターンを露光転写するのに好適なスキャン露光装置およびスキャン露光装置の基板搬送方法に関する。   The present invention relates to a scan exposure apparatus and a substrate transport method of the scan exposure apparatus. More specifically, the present invention is suitable for exposing and transferring a mask pattern of a mask onto a substrate of a large flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display. The present invention relates to a scan exposure apparatus and a substrate transport method of the scan exposure apparatus.
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は、基板上にマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写することで製造されている。この種の分割逐次露光方法としては、例えば、パネルと同寸のマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置する。そして、ワークステージをマスクに対してステップ移動させる毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射して、複数のマスクパターンを基板上に露光転写する。   Large flat panel displays such as liquid crystal displays and plasma displays used for large thin televisions and the like are manufactured by proximity exposure transfer of a mask pattern onto a substrate by a division sequential exposure method. As this type of divided sequential exposure method, for example, a mask having the same size as the panel is used, the mask is held by a mask stage, the substrate is held by a work stage, and both are placed close to each other. Each time the work stage is moved stepwise relative to the mask, the substrate is irradiated with light for pattern exposure from the mask side, and a plurality of mask patterns are exposed and transferred onto the substrate.
また、他の露光方法として、マスクを細分化して、これらマスクを保持する複数のマスク保持部を千鳥状に配置し、基板を一方向に移動させながら露光を行うスキャン露光方式が知られている(例えば、特許文献1参照。)。この露光方式では、基板に形成されるパターンに、ある程度繰り返される部位があることを前提として、これをつなぎ合わせることで大きなパターンを形成できることを利用したものである。この場合、マスクは、パネルに合わせて大きくする必要がなく、比較的安価なマスクを用いることができる。   As another exposure method, a scan exposure method is known in which a mask is subdivided, a plurality of mask holding portions for holding these masks are arranged in a staggered manner, and exposure is performed while moving the substrate in one direction. (For example, refer to Patent Document 1). This exposure method utilizes the fact that a large pattern can be formed by joining together on the premise that there is a portion that is repeated to some extent in the pattern formed on the substrate. In this case, the mask does not need to be large in accordance with the panel, and a relatively inexpensive mask can be used.
また、スキャン露光方式では、ラインセンサによってブラックマトリクスが形成された基板の基準線を観測することにより、基板の搬送方向と直交する方向におけるズレ量を検出し、このズレ量に対応してマスクを移動させることで補正動作を行っている(例えば、特許文献2参照。)。   In the scan exposure method, the amount of deviation in the direction orthogonal to the substrate transport direction is detected by observing the reference line of the substrate on which the black matrix is formed by the line sensor, and a mask is applied corresponding to this amount of deviation. The correction operation is performed by moving it (see, for example, Patent Document 2).
特開2007−57791号公報JP 2007-57991 A 特開2006−292955号公報JP 2006-292955 A
ところで、特許文献2に記載のスキャン露光装置では、該直交方向におけるズレ量を補正することができるが、基板搬送機構によって生じる、該搬送方向及び直交方向の両方に垂直な法線回りのθ方向のズレ量については補正がなされていない。このため、θ方向のズレ量は、基板搬送機構の通り精度に依存し、マスクのパターンが複雑な場合には、このθ方向のズレ量がそのまま露光精度となっていた。   By the way, in the scan exposure apparatus described in Patent Document 2, it is possible to correct the shift amount in the orthogonal direction, but the θ direction around the normal line perpendicular to both the transport direction and the orthogonal direction is generated by the substrate transport mechanism. The amount of deviation is not corrected. For this reason, the shift amount in the θ direction depends on the accuracy as in the substrate transport mechanism, and when the mask pattern is complicated, the shift amount in the θ direction is directly used as the exposure accuracy.
また、近年、基板の大型化に伴う装置の大型化やツインステージへの適用等により、基板搬送機構による搬送距離が長くなっており、機械的な調整だけで通り精度を保持することは困難である。   Also, in recent years, due to the increase in size of the substrate accompanying the increase in size of the substrate and the application to twin stages, the transfer distance by the substrate transfer mechanism has become longer, and it is difficult to maintain accuracy through mechanical adjustment alone. is there.
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、基板搬送機構の通り精度のみに依存することなく、θ方向のズレ量を補正して、露光精度を向上することができるスキャン露光装置およびスキャン露光装置の基板搬送方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve the exposure accuracy by correcting the shift amount in the θ direction without depending only on the accuracy as the substrate transport mechanism. An object of the present invention is to provide a scan exposure apparatus and a substrate transport method for the scan exposure apparatus.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1) 所定の方向に沿って往復自在に基板を搬送可能であるとともに、前記所定の方向と直交する方向に前記基板を移動可能な基板搬送機構と、
複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
を備え、前記搬送される基板に対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記各マスクのパターンを露光するスキャン露光装置であって、
前記基板搬送機構は、前記基板を保持する保持部材と、前記保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、
を有することを特徴とするスキャン露光装置。
(2) 前記第1の送り機構が前記所定の方向に移動する際、前記第1の送り機構のθ方向におけるズレ量を相殺するように、前記第2の送り機構の第1及び第2の駆動部を相対的に変位させる制御部をさらに備えることを特徴とする(1)に記載のスキャン露光装置。
(3) 前記基板搬送機構の第2の送り機構は、前記第1及び第2の駆動部が取り付けられた支持板の前記直交方向への移動を案内する直動案内部を有することを特徴とする(1)または(2)に記載のスキャン露光装置。
(4) 前記基板搬送機構には、前記保持部材の前記直交方向の移動領域より基板側で前記基板を保持する基板支持部材が取り付けられていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のスキャン露光装置。
(5) 所定の方向に沿って往復自在に基板を搬送可能であるとともに、前記所定の方向と直交する方向に前記基板を移動可能な基板搬送機構と、
複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
を備え、前記基板搬送機構は、前記基板を保持する保持部材と、前記保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、前記搬送される基板に対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記各マスクのパターンを露光するスキャン露光装置の基板搬送方法であって、
前記第1の送り機構が前記所定の方向に移動する際、前記第1の送り機構のθ方向におけるズレ量を測定する工程と、
前記第1の送り機構が前記所定の方向に移動する際の、前記ズレ量が許容値以下となる、前記第2の送り機構の第1及び第2の駆動部の相対的な位置関係を含む補正テーブルを作成する工程と、
該補正テーブルに基づいて、前記第2の送り機構の第1及び第2の駆動部を駆動する工程と、
を有することを特徴とするスキャン露光装置の基板搬送方法。
(6) 前記補正テーブルは、第1及び第2の駆動部のメカニカルな相対的位置誤差を含むことを特徴とする(5)に記載のスキャン露光装置の基板搬送方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) a substrate transport mechanism capable of transporting the substrate reciprocally along a predetermined direction and capable of moving the substrate in a direction orthogonal to the predetermined direction;
A plurality of mask holding sections for holding a plurality of masks, respectively;
A plurality of irradiating units disposed above the plurality of mask holding units and irradiating exposure light; and
A scanning exposure apparatus that irradiates the substrate to be conveyed with the exposure light through the plurality of masks and exposes the pattern of each mask on the substrate,
The substrate transport mechanism includes a holding member that holds the substrate, a first feed mechanism that transports the holding member in the predetermined direction, and a first feed mechanism that is arranged in parallel to each other and can be driven independently of each other. A second feed that includes first and second drive units and is capable of moving the holding member in the orthogonal direction and swingable in the θ direction around the normal direction perpendicular to the predetermined direction and the orthogonal direction; Mechanism,
A scanning exposure apparatus comprising:
(2) When the first feeding mechanism moves in the predetermined direction, the first and second of the second feeding mechanism are offset so as to cancel out the shift amount in the θ direction of the first feeding mechanism. The scan exposure apparatus according to (1), further comprising a control unit that relatively displaces the drive unit.
(3) The second feed mechanism of the substrate transport mechanism includes a linear motion guide unit that guides the movement of the support plate to which the first and second drive units are attached in the orthogonal direction. The scan exposure apparatus according to (1) or (2).
(4) The substrate transport mechanism is provided with a substrate support member that holds the substrate on the substrate side with respect to the moving region of the holding member in the orthogonal direction. (1) to (3) The scan exposure apparatus according to any one of the above.
(5) a substrate transport mechanism capable of transporting the substrate reciprocally along a predetermined direction and capable of moving the substrate in a direction orthogonal to the predetermined direction;
A plurality of mask holding sections for holding a plurality of masks, respectively;
A plurality of irradiating units disposed above the plurality of mask holding units and irradiating exposure light; and
The substrate transport mechanism is disposed parallel to each other and driven independently from each other, a holding member that holds the substrate, a first feeding mechanism that transports the holding member in the predetermined direction, and A first and second drive unit capable of moving the holding member in the orthogonal direction and swingable in a θ direction around a normal line perpendicular to the predetermined direction and the orthogonal direction; Substrate transport of a scanning exposure apparatus that has a feed mechanism of 2 and irradiates the substrate to be transported with the exposure light through the plurality of masks to expose the pattern of each mask on the substrate A method,
Measuring the amount of deviation in the θ direction of the first feed mechanism when the first feed mechanism moves in the predetermined direction;
Including a relative positional relationship between the first and second drive units of the second feed mechanism in which the shift amount is less than or equal to an allowable value when the first feed mechanism moves in the predetermined direction. Creating a correction table;
Driving the first and second drive units of the second feed mechanism based on the correction table;
A substrate transport method for a scan exposure apparatus, comprising:
(6) The substrate transport method for a scanning exposure apparatus according to (5), wherein the correction table includes mechanical relative position errors of the first and second driving units.
本発明のスキャン露光装置によれば、基板搬送機構は、基板を保持する保持部材と、保持部材を所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、保持部材を直交方向に移動可能、且つ、所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り
機構と、を有するので、基板搬送機構の通り精度のみに依存することなく、θ方向のズレ量を補正して、露光精度を向上することができる。
According to the scanning exposure apparatus of the present invention, the substrate transport mechanism is arranged in parallel with each other, the holding member for holding the substrate, the first feeding mechanism for transporting the holding member in a predetermined direction, and independent of each other. The first and second drive units that can be driven are provided, the holding member can be moved in the orthogonal direction, and can swing in a predetermined direction and a θ direction around a normal line perpendicular to the orthogonal direction. Therefore, the exposure accuracy can be improved by correcting the shift amount in the θ direction without depending only on the accuracy as in the substrate transport mechanism.
また、本発明のスキャン露光装置の基板搬送方法によれば、上記構成を備え、第1の送り機構が所定の方向に移動する際、第1の送り機構のθ方向におけるズレ量を測定する工程と、第1の送り機構が所定の方向に移動する際の、ズレ量が許容値以下となる、第2の送り機構の第1及び第2の駆動部の相対的な位置関係を含む補正テーブルを作成する工程と、補正テーブルに基づいて、第2の送り機構の第1及び第2の駆動部を駆動する工程と、を有するので、基板搬送機構の通り精度のみに依存することなく、θ方向のズレ量を補正して、露光精度を向上することができる。   Further, according to the substrate transport method of the scan exposure apparatus of the present invention, the step of measuring the amount of deviation in the θ direction of the first feed mechanism when the first feed mechanism moves in a predetermined direction has the above-described configuration. And a correction table including a relative positional relationship between the first and second drive units of the second feed mechanism, in which the amount of deviation when the first feed mechanism moves in a predetermined direction is equal to or less than an allowable value. And the step of driving the first and second drive portions of the second feed mechanism based on the correction table, so that θ is not dependent on only the accuracy as in the substrate transport mechanism. It is possible to improve the exposure accuracy by correcting the amount of deviation in the direction.
本発明の一実施形態であるスキャン露光装置の平面図である。It is a top view of the scanning exposure apparatus which is one Embodiment of this invention. 図1におけるスキャン露光装置の拡大平面図である。FIG. 2 is an enlarged plan view of the scan exposure apparatus in FIG. 1. 図2におけるスキャン露光装置の拡大正面図である。FIG. 3 is an enlarged front view of the scanning exposure apparatus in FIG. 2. X方向搬送機構の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of an X direction conveyance mechanism. (a)は、Y方向搬送機構の上面図であり、(b)は、ボールねじ機構の拡大断面図である。(A) is a top view of a Y direction conveyance mechanism, (b) is an expanded sectional view of a ball screw mechanism. (a)は、基板搬入・搬出時における第1のプリアライメント台を模式的に示す上面図であり、(b)は、基板搬入・搬出時におけるプリアライメント台の側面図であり、(c)は、基板が吸着保持された状態におけるプリアライメント台の側面図である。(A) is a top view which shows typically the 1st pre-alignment stand at the time of board | substrate carrying in / out, (b) is a side view of the pre-alignment stand at the time of board carrying in / out, (c) FIG. 4 is a side view of the pre-alignment table in a state where the substrate is sucked and held. 第1の交換領域から搬入・搬出される基板の露光動作と、第2の交換領域から搬入・搬出される基板の露光動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the exposure operation | movement of the board | substrate carried in / out of a 1st exchange area, and the exposure operation of the board | substrate carried in / out of a 2nd exchange area. 第1の交換領域から搬入される基板と、第2の交換領域から搬入される基板の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the board | substrate carried in from a 1st exchange area, and the board | substrate carried in from a 2nd exchange area. (a)は、基板搬送方向の各位置での、測定器具で測定されたヨーイング成分を示すグラフであり、(b)は、基板搬送方向の各位置での、第1のボールねじ機構に対して第2のボールねじ機構の相対的なシフト量を示すグラフである。(A) is a graph which shows the yawing component measured with the measuring instrument in each position of a board | substrate conveyance direction, (b) is with respect to the 1st ball screw mechanism in each position of a board | substrate conveyance direction. 6 is a graph showing the relative shift amount of the second ball screw mechanism. 第1のボールねじ機構のストロークに対する、第2のボールねじ機構の位置関係を示すグラフである。It is a graph which shows the positional relationship of the 2nd ball screw mechanism to the stroke of the 1st ball screw mechanism. 基板搬送方向の各位置での、Y方向のズレ量を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having measured the amount of shift of the Y direction in each position of a substrate conveyance direction. 第1実施形態の変形例に係るスキャン露光装置の平面図である。It is a top view of the scanning exposure apparatus which concerns on the modification of 1st Embodiment. 第2実施形態に係る基板搬送機構を示す上面図である。It is a top view which shows the board | substrate conveyance mechanism which concerns on 2nd Embodiment. (a)は、図13のXIV−XIV線に沿った断面図であり、(b)は、図13のXIV´−XIV´線に沿った断面図である。(A) is sectional drawing along the XIV-XIV line of FIG. 13, (b) is sectional drawing along the XIV'-XIV 'line of FIG. 第3実施形態に係る基板搬送機構を示し、基板Wが吸排気エアパッド寄りに位置する際の基板搬送機構の上面図である。FIG. 10 is a top view of the substrate transport mechanism when the substrate W is located near the intake / exhaust air pad, showing the substrate transport mechanism according to the third embodiment. 図15のXVI−XVI線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the XVI-XVI line of FIG. 基板WをY方向に引き込んだ際の基板搬送機構の上面図である。It is a top view of the substrate transport mechanism when the substrate W is pulled in the Y direction. 図17のXVIII−XVIII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the XVIII-XVIII line of FIG. 本発明の第4実施形態に係るスキャン露光装置の平面図である。It is a top view of the scan exposure apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention.
以下、本発明に係るスキャン露光装置及びスキャン露光装置の基板搬送方法の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of a scanning exposure apparatus and a substrate transport method of the scanning exposure apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第1実施形態)
先ず、本実施形態のスキャン露光装置1の構成について概略説明する。図1に示すように、本実施形態のスキャン露光装置1は、基板Wを浮上搬送させながら基板Wに露光を行う露光機本体2と、露光機本体2の搬送方向両側に位置し、基板Wの搬入・搬出及びプリアライメントが行われる一対のプリアライメント台3,4と、各プリアライメント台3,4と図示しない基板ストッカとの間で基板Wの搬入・搬出を行う一対の基板搬送ロボット5,6と、基板搬送ロボット5,6との間に位置する配電盤7と、露光機本体2に対して配電盤7と反対側に位置し、スキャン露光装置1の各作動部分の動きを操作及び制御する操作パネルを兼ねた制御部8と、マスク搬送ロボット9と、マスクストッカ10と、を備える。
(First embodiment)
First, the configuration of the scan exposure apparatus 1 of the present embodiment will be schematically described. As shown in FIG. 1, the scan exposure apparatus 1 of the present embodiment is located on both sides of the exposure machine main body 2 that exposes the substrate W while the substrate W is levitated and transported, and on both sides of the exposure machine main body 2 in the transport direction. And a pair of substrate transfer robots 5 that carry in and out the substrate W between the pre-alignment tables 3 and 4 and a substrate stocker (not shown). , 6 and the distribution board 7 positioned between the substrate transfer robots 5 and 6 and the exposure apparatus body 2 on the opposite side of the distribution board 7 to operate and control the movement of each operating part of the scanning exposure apparatus 1. A control unit 8 also serving as an operation panel, a mask transfer robot 9, and a mask stocker 10.
図2及び図3に示すように、露光機本体2は、基板Wを浮上させて支持すると共に、所定の方向であるX方向および該所定の方向と直交する方向であるY方向に搬送する基板搬送機構14と、Y方向に沿って並んでそれぞれ配置され、複数のマスクMをそれぞれ保持する複数(図1に示す実施形態において6個)のマスク保持部11と、マスク保持部11をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部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13と、を主に備える。   As shown in FIGS. 2 and 3, the exposure machine main body 2 floats and supports the substrate W, and transports the substrate W in the X direction which is a predetermined direction and the Y direction which is a direction orthogonal to the predetermined direction. The transport mechanism 14, a plurality of (six in the embodiment shown in FIG. 1) mask holders 11, which are arranged side by side along the Y direction, respectively, and drive the mask holders 11, respectively. A plurality of mask driving units 12 and a plurality of irradiation units 13 that are respectively disposed on the top of the plurality of mask holding units 11 and irradiate exposure light.
基板搬送機構14は、浮上ユニット15a,15bと、基板WのY方向一側(図1において上辺)を保持してX方向に搬送可能、且つY方向に移動可能な第1及び第2の基板駆動ユニット16,17とを備える。浮上ユニット15a,15bは、複数のフレーム18,19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。これにより、基板Wは、浮上ユニット15a,15b上に空気流によって浮上した状態で保持され、基板Wを抵抗なく搬送可能とする。   The substrate transport mechanism 14 holds the floating units 15a and 15b and one side of the substrate W in the Y direction (upper side in FIG. 1), can transport in the X direction, and can move in the Y direction. Drive units 16 and 17 are provided. The levitation units 15a and 15b include a plurality of exhaust air pads 20 and intake / exhaust air pads 21 provided on a plurality of frames 18 and 19, respectively, and are exhausted via a pump (not shown) and a solenoid valve (not shown). Air is exhausted from the air pad 20 or the intake / exhaust air pad 21 or is sucked or exhausted. Thereby, the substrate W is held in a state of being floated by the air flow on the floating units 15a and 15b, and the substrate W can be transported without resistance.
第1及び第2の基板駆動ユニット16,17は、図2に示すように、第1の送り機構であるX方向搬送機構50,51と、これらX方向搬送機構50,51によってX方向に沿って往復搬送される移動基台52,53と、各移動基台52,53上に配設される第2の送り機構であるY方向搬送機構54,55と、これらY方向搬送機構54,55によってY方向に沿って往復搬送され、吸着によって基板Wを保持する保持部材である吸着パッド56,57と、をそれぞれ備える。   As shown in FIG. 2, the first and second substrate driving units 16 and 17 are arranged in the X direction by the X-direction transport mechanisms 50 and 51 that are first feed mechanisms and the X-direction transport mechanisms 50 and 51. Moving bases 52 and 53 that are reciprocally conveyed, Y-direction conveying mechanisms 54 and 55 that are second feeding mechanisms disposed on the respective moving bases 52 and 53, and these Y-direction conveying mechanisms 54 and 55. Are provided with suction pads 56 and 57 which are holding members which are reciprocated along the Y direction and hold the substrate W by suction.
X方向搬送機構50,51は、図4に示すように、移動基台52,53の裏面にスライダ58が取り付けられ、該スライダ58は、露光機本体2と、一対のプリアライメント台3,4の側方に亘って設けられたベース部材59上にX方向に沿って平行に設置された一対の案内レール60に転動体(図示せず)を介して跨架されている。   As shown in FIG. 4, the X-direction transport mechanisms 50, 51 have a slider 58 attached to the back surface of the movable bases 52, 53. The slider 58 includes the exposure machine main body 2 and a pair of pre-alignment stands 3, 4. A pair of guide rails 60 installed in parallel along the X direction are straddled over a base member 59 provided on the sides of the base member 59 via rolling elements (not shown).
また、X方向搬送機構50,51は、駆動手段としてリニアモータ61を採用し、ベース部材59の略中央にX方向に沿って形成された溝59aの両側壁に表面の極性がN極、S極で交互に変わるように並べられた複数の永久磁石62と、移動基台52,53の裏面にX方向に沿って設けられた凸条52a,53aの両側面に取り付けられた電機子63とを備え、電機子63に流す電流を制御することで、移動基台52,53を介して吸着パッド56,57をX方向に沿って往復搬送する。なお、駆動手段としては、リニアモータ61の代わりに、ボールねじ機構であってもよい。   Further, the X-direction transport mechanisms 50 and 51 employ a linear motor 61 as drive means, and the surface polarity is N poles on both side walls of a groove 59a formed in the approximate center of the base member 59 along the X direction. A plurality of permanent magnets 62 arranged so as to be alternately changed by poles, and armatures 63 attached to both side surfaces of the ridges 52a and 53a provided on the back surfaces of the moving bases 52 and 53 along the X direction; The suction pads 56 and 57 are reciprocally conveyed along the X direction via the movable bases 52 and 53 by controlling the current flowing through the armature 63. The driving means may be a ball screw mechanism instead of the linear motor 61.
Y方向搬送機構54,55は、図5に示すように、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部である第1及び第2のボールねじ機構64,65をそれぞれ備えている。各ボールねじ機構64,65は、ボールねじ64a,65aのねじ軸を回転駆動する駆動モータ64b,65bを備えると共に、ボールねじ64a,65aのナット64c,65cには、ベアリング66を介して吸着パッド56,57の端部を回動自在に支持する支持軸67が設けられている。これにより、Y方向搬送機構54,55は、吸着パッド56,57を移動基台52,53に対してY方向に移動可能、且つ、X方向及びY方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能とする。   As shown in FIG. 5, the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 are arranged in parallel to each other and can be driven independently of each other, and first and second ball screw mechanisms 64 that are first and second drive units. , 65 respectively. Each of the ball screw mechanisms 64 and 65 includes drive motors 64b and 65b that rotationally drive the screw shafts of the ball screws 64a and 65a, and the nuts 64c and 65c of the ball screws 64a and 65a are provided with suction pads via bearings 66. A support shaft 67 for rotatably supporting the end portions of 56 and 57 is provided. As a result, the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 can move the suction pads 56 and 57 in the Y direction with respect to the moving bases 52 and 53 and in the θ direction around the normal direction perpendicular to the X direction and the Y direction. It can swing.
また、図3に示すように、第1の浮上ユニット15aが設けられる複数のフレーム18は、地面にレベルブロック22を介して設置されたメインベッド23上に他のレベルブロック24を介して配置されている。また、第2の浮上ユニット15bが設けられる他のフレーム19は、地面にレベルブロック25を介して設置されたサブベッド26a,26b上に他のレベルブロック27を介して配置されている。
従って、メインベッド23上には、後述する露光領域A、及び露光領域Aの上流側及び下流側にそれぞれ設けられる第1及び第2の基板保持領域B1,B2における基板Wを浮上搬送するための第1の浮上ユニット15aと、複数のマスク保持部11と、複数の照射部13と、が配置される。また、プリアライメント台3,4を構成する各サブベッド26a,26b上には、第1及び第2の基板保持領域B1,B2に対して露光領域Aと反対側にそれぞれ設けられる各第1及び第2の基板交換領域C1、C2における基板Wを浮上搬送するための各第2の浮上ユニット15bがそれぞれ配置される。
Further, as shown in FIG. 3, the plurality of frames 18 provided with the first levitation unit 15a are arranged on the main bed 23 installed on the ground via the level block 22 via another level block 24. ing. Further, the other frame 19 provided with the second levitation unit 15b is arranged via the other level block 27 on the sub beds 26a and 26b installed on the ground via the level block 25.
Therefore, on the main bed 23, the substrate W in the first and second substrate holding regions B1 and B2 provided on the upstream side and the downstream side of the exposure region A, which will be described later, and the exposure region A is floated and conveyed. The first levitation unit 15a, the plurality of mask holding units 11, and the plurality of irradiation units 13 are arranged. The first and second sub-beds 26a and 26b constituting the pre-alignment tables 3 and 4 are provided on the opposite side of the exposure area A with respect to the first and second substrate holding areas B1 and B2, respectively. Each second floating unit 15b for floatingly transporting the substrate W in the two substrate exchange areas C1 and C2 is disposed.
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方向に駆動可能である。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。   The mask drive unit 12 is attached to a frame (not shown), and is attached to the X direction drive unit 31 that drives the mask holding unit 11 along the X direction, and the tip of the X direction drive unit 31. Is attached to the tip of the Y direction drive unit 32, and the mask holding unit 11 is rotationally driven in the θ direction (around the horizontal plane of the X and Y directions). A θ-direction drive unit 33 and a Z-direction drive unit 34 that is attached to the tip of the θ-direction drive unit 33 and drives the mask holding unit 11 in the Z direction (vertical direction of the horizontal plane composed of the X and Y directions). Accordingly, the mask holding unit 11 attached to the tip of the Z direction driving unit 34 can be driven in the X, Y, Z, and θ directions by the mask driving unit 12. Note that the order of arrangement of the X, Y, θ, and Z direction drive units 31, 32, 33, and 34 can be changed as appropriate.
また、図2に示すように、Y方向に沿って配置された複数のマスク保持部11には、各マスク保持部11のマスクMを同時に交換可能なマスクチェンジャ37が配設されている。マスクチェンジャ37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10との間でマスクローダー9により受け渡しが行われる。なお、マスクストッカ9とマスクチェンジャ37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。   Further, as shown in FIG. 2, a plurality of mask holders 11 arranged along the Y direction are provided with mask changers 37 that can simultaneously replace the masks M of the respective mask holders 11. The used or unused mask M conveyed by the mask changer 37 is transferred to and from the mask stocker 10 by the mask loader 9. The mask M is pre-aligned by a mask pre-alignment mechanism (not shown) while the mask stocker 9 and the mask changer 37 are transferred.
図3に示すように、各マスク保持部11の上部に配置される複数の照射部13は、YAGレーザーや、エキシマレーザーなどの光源41と、この光源41から照射された光を集光する凹面鏡42と、この凹面鏡42の焦点近傍に光路方向に移動可能な機構を有するオプチカルインテグレータ43と、光路の向きを変えるための平面ミラー45及び球面ミラー46と、この平面ミラー45とオプチカルインテグレータ43との間に配置されて照射光路を開閉制御する露光制御用シャッター44と、を備える。   As shown in FIG. 3, a plurality of irradiation units 13 arranged on the upper part of each mask holding unit 11 includes a light source 41 such as a YAG laser or an excimer laser, and a concave mirror that collects the light emitted from the light source 41. 42, an optical integrator 43 having a mechanism movable in the optical path direction near the focal point of the concave mirror 42, a plane mirror 45 and a spherical mirror 46 for changing the direction of the optical path, and the plane mirror 45 and the optical integrator 43 And an exposure control shutter 44 disposed between them to control the opening and closing of the irradiation light path.
マスク保持部11に保持されるマスクMは、露光用光ELの照射によりマスクパターンを基板W上のフォトレジストに露光転写させるものであり、本実施形態のマスクMは、2種類のマスクパターン85、86を備える(図8参照)。2種類のマスクパターン85、86は、マスク駆動部12によってマスク保持部11を移動させることにより、いずれか一方のマスクパターン85、86が、照射部13からの露光用光ELの照射領域内に配置されることで切り替えられる。即ち、露光に際しては、2種類のマスクパターン85、86が切り替えられて、いずれか一方のマスクパターン85、86が有効となって基板Wに露光転写される。   The mask M held by the mask holding unit 11 exposes and transfers the mask pattern to the photoresist on the substrate W by irradiation with the exposure light EL. The mask M of this embodiment has two types of mask patterns 85. , 86 (see FIG. 8). The two types of mask patterns 85 and 86 are moved within the irradiation area of the exposure light EL from the irradiation unit 13 by moving the mask holding unit 11 by the mask driving unit 12. It is switched by being arranged. That is, at the time of exposure, the two types of mask patterns 85 and 86 are switched, and one of the mask patterns 85 and 86 becomes effective and is transferred to the substrate W by exposure.
また、Y方向に並べて配置される複数のマスク保持部11では、後述する往路で使用される隣接するマスクパターン85の間隔Gが、復路で使用されるマスクパターン86のY方向の幅と、往復動作によって重ね合わせて露光される両側の幅とを考慮して設定されている。ただし、マスクパターン85の間隔Gやマスクパターン86のY方向の幅は、後述する基板WのY方向への移動量をできるだけ小さくするように設定されている。   In the plurality of mask holders 11 arranged side by side in the Y direction, the interval G between adjacent mask patterns 85 used in the forward path, which will be described later, reciprocates with the width in the Y direction of the mask pattern 86 used in the backward path. It is set in consideration of the widths on both sides that are overlaid and exposed by the operation. However, the interval G between the mask patterns 85 and the width in the Y direction of the mask pattern 86 are set so as to minimize the amount of movement of the substrate W described later in the Y direction.
マスク保持部11の下方に配置されたフレーム18には、基板WとマスクMの相対位置を検知する検知部である複数の撮像手段35が、複数のマスク保持部11ごとに配置されている。撮像手段35は、X方向に沿って配置された移動案内軸36に案内されてX方向に移動可能であり、制御部8からの指令に基づいて作動する駆動装置(図示せず)によって駆動されて、マスクMに対して基板Wの搬送方向上流側である第1検知位置SP1と、基板Wの搬送方向下流側である第2検知位置SP2との間を移動する。   In the frame 18 disposed below the mask holding unit 11, a plurality of imaging units 35 that are detection units that detect the relative positions of the substrate W and the mask M are arranged for each of the plurality of mask holding units 11. The imaging means 35 is guided by a movement guide shaft 36 disposed along the X direction and is movable in the X direction, and is driven by a driving device (not shown) that operates based on a command from the control unit 8. The mask M moves between the first detection position SP1 on the upstream side in the transport direction of the substrate W and the second detection position SP2 on the downstream side in the transport direction of the substrate W.
このようなスキャン露光装置1は、浮上ユニット15a,15b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、基板Wの一端を第1或いは第2の基板駆動ユニット16,17で吸着・保持して、第1或いは第2の基板保持領域B1,B2から露光領域AへとX方向に搬送する。そして、露光領域Aにおいては、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13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に塗布されたフォトレジストに転写する。このとき、基板WとマスクMとの位置誤差は、複数のマスク保持部11ごとに設けられた撮像手段35が検出する基板W及びマスクMの位置データに基づいて制御部から出力される指令信号によって、θ方向駆動部33、及びY方向駆動部32が作動してマスクMの位置を微調整することで補正(位置合わせ)される。   In such a scanning exposure apparatus 1, the substrate W is levitated by the air flow of the exhaust air pad 20 and the intake / exhaust air pad 21 of the levitating units 15 a and 15 b, and one end of the substrate W is either the first or second substrate driving unit 16, 17. Is sucked and held, and conveyed in the X direction from the first or second substrate holding region B1, B2 to the exposure region A. In the exposure area A, the substrate W positioned below the mask holding unit 11 is irradiated with the exposure light EL from the irradiation unit 13 through the mask M, and the pattern of the mask M is applied to the substrate W. Transfer to the applied photoresist. At this time, the position error between the substrate W and the mask M is a command signal output from the control unit based on the position data of the substrate W and the mask M detected by the imaging means 35 provided for each of the plurality of mask holding units 11. Thus, the θ-direction drive unit 33 and the Y-direction drive unit 32 are operated to finely adjust the position of the mask M (correction).
また、図6に模式的に示すように、基板Wの搬入・搬出及びプリアライメントが行われる一対のプリアライメント台3,4(図6は、プリアライメント台3のみ示す。)では、Z方向に進退可能な複数の基板リフトピン70と、Z方向に進退して基板Wの側面に当接しながら、X方向或いはY方向に移動することで、機械的に基板Wのアライメントを調整する複数の機械式アライメントピン71と、Z方向に進退して基板Wを吸着可能であるとともにY方向に移動可能な一対の光学アライメントピン72と、基板Wの位置を下方から検出する光学アライメント用カメラ73と、が配置されている。基板リフトピン70、機械式アライメントピン71、光学アライメントピン72、光学アライメント用カメラ73は、それぞれ排気エアパッド20と干渉しない位置で、他のフレーム19上に配置されている。   Further, as schematically shown in FIG. 6, in the pair of pre-alignment tables 3 and 4 (FIG. 6 shows only the pre-alignment table 3) where the substrate W is carried in / out and pre-alignment is performed, the Z-direction. A plurality of substrate lift pins 70 that can advance and retreat, and a plurality of mechanical types that mechanically adjust the alignment of the substrate W by moving in the X direction or the Y direction while advancing and retreating in the Z direction and contacting the side surface of the substrate W. An alignment pin 71, a pair of optical alignment pins 72 that can move back and forth in the Z direction and suck the substrate W and move in the Y direction, and an optical alignment camera 73 that detects the position of the substrate W from below. Has been placed. The substrate lift pin 70, the mechanical alignment pin 71, the optical alignment pin 72, and the optical alignment camera 73 are disposed on the other frame 19 at positions that do not interfere with the exhaust air pad 20.
従って、各プリアライメント台3,4に露光済みの基板Wが搬送されてきた際には、まず、排気エアパッド20から排気されるエアによって基板Wは浮上支持される。この状態で、基板リフトピン70を所定の吸着高さまで上昇させて、基板リフトピン70によって基板Wを吸着し、その後、第1の基板駆動ユニット16の吸着パッド56による吸着を解除する。そして、図6(b)に示すように、基板リフトピン70を基板受け渡し位置までさらに上昇させ、基板搬送ロボット5によって露光済みの基板Wが搬出され、未露光の基板Wが搬入される。基板搬送ロボット5は、2本のアームを有するハンドリングロボットで、これら2本のアームを同時に使用して、一方のアームで基板Wをプリアライメント台3から搬出した後、すぐに、他方のアームが基板Wをプリアライメント台3に搬入する。   Therefore, when the exposed substrate W is transported to each pre-alignment table 3, 4, first, the substrate W is levitated and supported by the air exhausted from the exhaust air pad 20. In this state, the substrate lift pin 70 is raised to a predetermined suction height, the substrate W is sucked by the substrate lift pin 70, and then the suction by the suction pad 56 of the first substrate driving unit 16 is released. Then, as shown in FIG. 6B, the substrate lift pin 70 is further raised to the substrate delivery position, the exposed substrate W is unloaded by the substrate transfer robot 5, and the unexposed substrate W is loaded. The substrate transfer robot 5 is a handling robot having two arms. The two arms are used simultaneously, and after the substrate W is unloaded from the pre-alignment table 3 by one arm, the other arm is The substrate W is carried into the pre-alignment table 3.
その後、排気エアパッド20によるエアの排気を停止した状態で、搬入された基板Wが載置された基板リフトピン70を所定の吸着高さまで下降させた後、基板リフトピン70の吸着を解除し、さらに、基板Wが載置された状態で基板リフトピン70を下降させる。この状態で、基板Wは、その側面が機械式アライメントピン71と当接可能な高さとなり、これらピン71によってアライメント調整される。   Thereafter, in a state where exhaust of air by the exhaust air pad 20 is stopped, the substrate lift pin 70 on which the loaded substrate W is placed is lowered to a predetermined suction height, and then the suction of the substrate lift pin 70 is released. The substrate lift pin 70 is lowered with the substrate W placed thereon. In this state, the side surface of the substrate W becomes a height at which the substrate W can come into contact with the mechanical alignment pins 71, and alignment adjustment is performed by these pins 71.
そして、機械的なアライメント調整を完了した後に、これらアライメントピン71を基板Wから退避させ、光学アライメントピン72を上昇させるとともに、これら光学アライメントピン72によって基板Wを吸着する。また、排気エアパッド20によるエアの排気を開始して基板Wを浮上させ、光学アライメント用カメラ73で基板Wを見ながら2つの光学アライメントピン72をY方向に駆動して、θ方向の補正を行う。その後、第1の基板駆動ユニット16の吸着パッド56によって基板Wを吸着して、光学アライメントピン72を下降させるとともに、光学アライメントピン72による吸着を解除する。
なお、第1及び第2の基板駆動ユニット16,17は、光学アライメントピン72を設ける代わりに、第1及び第2のボールねじ機構64,65が使用されてもよい。
Then, after completing the mechanical alignment adjustment, the alignment pins 71 are retracted from the substrate W, the optical alignment pins 72 are raised, and the optical alignment pins 72 suck the substrate W. Further, the exhaust of the air by the exhaust air pad 20 is started to float the substrate W, and the two optical alignment pins 72 are driven in the Y direction while looking at the substrate W with the optical alignment camera 73 to correct the θ direction. . Thereafter, the substrate W is sucked by the suction pad 56 of the first substrate driving unit 16, the optical alignment pin 72 is lowered, and the suction by the optical alignment pin 72 is released.
The first and second substrate driving units 16 and 17 may use the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 instead of providing the optical alignment pins 72.
次に、このように構成されたスキャン露光装置1の動作について、図7のフローチャート及び図8の動作説明図を用いて説明する。なお、図7のフローチャートにおいて、左のフローは、第1の基板交換領域C1から搬入・搬出される基板Wの一連の露光動作を示し、右のフローは、第2の基板交換領域C2から搬入・搬出される基板W´の一連の露光動作を示しており、二点鎖線で仕切られた左右の各工程は、同じ時間内で動作していることを示している。   Next, the operation of the scan exposure apparatus 1 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. 7 and the operation explanatory diagram of FIG. In the flowchart of FIG. 7, the left flow shows a series of exposure operations of the substrate W carried in / out from the first substrate exchange region C1, and the right flow is carried in from the second substrate exchange region C2. A series of exposure operations for the substrate W ′ to be carried out is shown, and the left and right steps partitioned by a two-dot chain line indicate that they are operating within the same time.
まず、第1の基板駆動ユニット16が第1の基板交換領域C1に移動した状態で(ステップS1a)、基板搬送ロボット5によって第1の基板交換領域C1に基板Wの搬入が行われる(ステップS2a)。そして、上述したように、搬入された基板Wのプリアライメントが行われた後(ステップS3a)、基板Wが第1の基板駆動ユニット16の吸着バッド56によって吸着・保持される(ステップS4a)。   First, with the first substrate driving unit 16 moved to the first substrate exchange region C1 (step S1a), the substrate transfer robot 5 carries the substrate W into the first substrate exchange region C1 (step S2a). ). As described above, after the pre-alignment of the loaded substrate W is performed (step S3a), the substrate W is sucked and held by the suction pad 56 of the first substrate driving unit 16 (step S4a).
その後、第1の基板駆動ユニット16を駆動して、浮上ユニット15a,15bからの空気流によって浮上支持された状態で一定の速度でX方向に搬送され、基板Wは、図8(a)に示すように、第1の基板保持領域B1へ移動する(ステップS5a)。このとき、第2の基板駆動ユニット17は、第2の基板交換領域C2へ移動する(ステップS1b)。   Thereafter, the first substrate driving unit 16 is driven, and the substrate W is transported in the X direction at a constant speed in a state where it is supported by levitation by the air flow from the levitation units 15a and 15b. As shown, it moves to the first substrate holding region B1 (step S5a). At this time, the second substrate driving unit 17 moves to the second substrate replacement region C2 (step S1b).
さらに、基板Wは、一定の速度でX方向に搬送され、マスクパターン85,86を形成した面を下にしてマスク保持部11に保持されるマスクMと近接対向する露光領域A内に進入する。ここで、2種類のマスクパターン85,86のうち、マスクパターン85が照射部13からの露光用光ELの照射領域内に配置されており、マスクパターン85が有効となっている。また、撮像手段35は、マスク保持部11に対して基板Wの搬送方向上流側である第1検知位置SP1に位置する。   Further, the substrate W is transported in the X direction at a constant speed, and enters the exposure area A that is in close proximity to the mask M held by the mask holding unit 11 with the surface on which the mask patterns 85 and 86 are formed facing down. . Here, of the two types of mask patterns 85 and 86, the mask pattern 85 is disposed in the irradiation region of the exposure light EL from the irradiation unit 13, and the mask pattern 85 is effective. Further, the imaging unit 35 is located at the first detection position SP1 that is upstream of the mask holding unit 11 in the transport direction of the substrate W.
図8(b)に示すように、第1の基板駆動ユニット16によってX方向に搬送される基板Wが、第1検知位置SP1に達すると、撮像手段35が基板WとマスクMの相対位置を検知し、この位置データに基づいて制御部から出力される指令信号によってマスク駆動部12が作動してマスク保持部11を移動させることにより、基板Wへのマスクパターン85の露光転写に先立って、基板WとマスクMとの位置誤差が修正される。   As shown in FIG. 8B, when the substrate W transported in the X direction by the first substrate driving unit 16 reaches the first detection position SP1, the imaging means 35 determines the relative position between the substrate W and the mask M. Prior to the exposure transfer of the mask pattern 85 to the substrate W, the mask driving unit 12 is actuated by the command signal output from the control unit based on this position data to move the mask holding unit 11. The position error between the substrate W and the mask M is corrected.
位置誤差が修正されて搬送される基板Wには、それぞれのマスクMを介して照射部13から露光用光ELが照射されてマスクパターン85が露光転写される。これにより、露光領域Aを通過して第2の基板保持領域B2に位置する基板Wには、Y方向に所定の間隔Gずつ離れた複数(図3に示す実施例では6本)の第1の転写パターン83が形成される(ステップS6a)。なお、隣接する第1の転写パターン83間の部分は未露光部である。   The substrate W transported with the corrected position error is irradiated with the exposure light EL from the irradiation unit 13 through the respective masks M, and the mask pattern 85 is exposed and transferred. As a result, a plurality (six in the embodiment shown in FIG. 3) of the first W separated by a predetermined interval G in the Y direction is passed through the exposure region A and positioned in the second substrate holding region B2. The transfer pattern 83 is formed (step S6a). A portion between adjacent first transfer patterns 83 is an unexposed portion.
次に、第1の転写パターン83形成後、露光領域Aを越えた基板Wを保持する第2の基板保持領域B2では、図8(c)に示すように、第1の基板駆動ユニット16のY方向搬送機構54によって、基板Wを保持する吸着パッド56をマスク保持部11に対してY方向に所定の距離Lだけ移動させる(ステップS7a)。具体的に、各マスクパターン85,86のY方向における中心位置が一致している本実施形態においては、所定の距離Lは、隣接するマスクMのマスクパターン85,86のY方向における中心間距離Dの略1/2である。   Next, after the first transfer pattern 83 is formed, in the second substrate holding region B2 that holds the substrate W beyond the exposure region A, as shown in FIG. The suction pad 56 that holds the substrate W is moved by a predetermined distance L in the Y direction with respect to the mask holding unit 11 by the Y-direction transport mechanism 54 (step S7a). Specifically, in the present embodiment in which the center positions in the Y direction of the mask patterns 85 and 86 coincide with each other, the predetermined distance L is the distance between the centers in the Y direction of the mask patterns 85 and 86 of the adjacent mask M. It is approximately half of D.
また、同時に、図示しない駆動装置を作動させて、撮像手段35を第1検知位置SP1から第2検知位置SP2に移動させる。これにより、基板Wの往路搬送および復路搬送のいずれの搬送時にも、基板WがマスクMの下方に位置する前に、即ち、マスクパターンの露光転写に先立って、基板WとマスクMとの相対位置を検知して位置誤差を修正することができる。   At the same time, a driving device (not shown) is operated to move the imaging means 35 from the first detection position SP1 to the second detection position SP2. Thereby, in both the forward transfer and the return transfer of the substrate W, the relative relationship between the substrate W and the mask M before the substrate W is positioned below the mask M, that is, prior to the exposure transfer of the mask pattern. The position error can be corrected by detecting the position.
更に、マスクパターン86が照射部13からの露光用光の照射領域内に位置するように、マスク駆動部12によってマスク保持部11を移動させ、有効なマスクパターンをマスクパターン85からマスクパターン86に切り替える。   Further, the mask holding unit 11 is moved by the mask driving unit 12 so that the mask pattern 86 is positioned within the irradiation region of the exposure light from the irradiation unit 13, and an effective mask pattern is changed from the mask pattern 85 to the mask pattern 86. Switch.
そして、第1の基板駆動ユニット16は、X方向搬送機構50は基板Wの搬送方向をX方向と逆方向に切り替えて、第2の基板保持領域B2に保持されていた基板Wを、X方向と逆方向に搬送する。そして、基板Wが第2検知位置SP2に達すると、撮像手段35が基板WとマスクMの相対位置を検知し、マスク駆動部12がマスク保持部11を移動させて基板WとマスクMとの位置誤差を修正する。そして、照射部13からの露光用光ELを、それぞれのマスクMを介して照射して、第1の転写パターン83間の未露光部にマスクパターン86を露光転写して第2の転写パターン84を形成する(ステップS8a)。このとき、第2の転写パターン84の幅は、未露光部の幅より僅かに大きいので、第1の転写パターン83と第2の転写パターン84には、重ね合わせ部が形成されて、基板Wの全面にマスクパターン85,86が露光転写される。   In the first substrate driving unit 16, the X-direction transport mechanism 50 switches the transport direction of the substrate W to the direction opposite to the X direction, and the substrate W held in the second substrate holding region B2 is moved in the X direction. Transport in the opposite direction. When the substrate W reaches the second detection position SP2, the imaging unit 35 detects the relative position between the substrate W and the mask M, and the mask driving unit 12 moves the mask holding unit 11 to move the substrate W and the mask M. Correct the position error. Then, the exposure light EL from the irradiation unit 13 is irradiated through the respective masks M, and the mask pattern 86 is exposed and transferred to the unexposed portions between the first transfer patterns 83 to be transferred to the second transfer pattern 84. Is formed (step S8a). At this time, since the width of the second transfer pattern 84 is slightly larger than the width of the unexposed portion, an overlapping portion is formed between the first transfer pattern 83 and the second transfer pattern 84, and the substrate W The mask patterns 85 and 86 are exposed and transferred onto the entire surface.
この一連のステップS6a〜S8aの露光動作中に、第2の基板交換領域C2では、基板W´の搬入(ステップS2b)、基板W´のプリアライメント(ステップS3b)、第2の基板駆動ユニット17の吸着バッド57による吸着・保持が行われる(ステップS4b)。   During the exposure operation of the series of steps S6a to S8a, in the second substrate exchange region C2, the substrate W ′ is carried in (step S2b), the substrate W ′ is pre-aligned (step S3b), and the second substrate driving unit 17 is used. Is sucked and held by the suction pad 57 (step S4b).
そして、図8(e)に示すように、第1の基板駆動ユニット16によって保持された露光済みの基板Wが、第1の基板保持領域B1から第1の基板交換領域C1へ移動する(ステップS1a)際に、同時に、第2の基板駆動ユニット17によって保持された未露光の基板W´が第2の基板保持領域B2へ露光動作時の速度より速い速度で移動される(ステップS5b)。 同時に、マスクパターン85が照射部13からの露光用光の照射領域内に位置するように、マスク駆動部12によってマスク保持部11を移動させ、有効なマスクパターンをマスクパターン86からマスクパターン85に切り替える。   Then, as shown in FIG. 8E, the exposed substrate W held by the first substrate driving unit 16 moves from the first substrate holding region B1 to the first substrate replacement region C1 (Step S1). At the same time, the unexposed substrate W ′ held by the second substrate driving unit 17 is moved to the second substrate holding region B2 at a speed faster than the speed during the exposure operation (step S5b). At the same time, the mask holding unit 11 is moved by the mask driving unit 12 so that the mask pattern 85 is positioned in the irradiation region of the exposure light from the irradiation unit 13, and an effective mask pattern is changed from the mask pattern 86 to the mask pattern 85. Switch.
なお、第1の交換領域C1から搬入・搬出される基板Wが、第1の転写パターン83を露光後に第2の転写パターン84を露光する一方、第2の交換領域C2から搬入・搬出される基板W´が、第2の転写パターン84を露光した後に第1の転写パターン83を露光する場合には、上記マスクパターンの切換え動作を行う必要がない。   The substrate W carried in / out from the first exchange area C1 exposes the second transfer pattern 84 after exposing the first transfer pattern 83, while being carried in / out from the second exchange area C2. When the substrate W ′ exposes the first transfer pattern 83 after exposing the second transfer pattern 84, it is not necessary to perform the mask pattern switching operation.
そして、第1の基板交換領域C1では、露光済み基板Wの搬出と、未露光基板Wの搬入(ステップS2a)、未露光基板Wのプリアライメント(ステップS3a)、未露光基板Wの吸着保持が行われる。一方、この間に、第2の駆動ユニット51によって保持された基板W´も上述した同様の露光動作によって、往路によるスキャン露光(ステップS6b)によって第1の転写パターン83が露光され、次に、第1の基板保持領域B1に保持された基板W´に対してY方向への基板Wの移動(ステップS7b)を行い、復路によるスキャン露光(ステップS8b)によって第2の転写パターン84が露光される。その後、上記と同様の動作が繰り返される。   In the first substrate exchange region C1, unexposed substrate W is unloaded, unexposed substrate W is loaded (step S2a), unexposed substrate W is pre-aligned (step S3a), and unexposed substrate W is sucked and held. Done. Meanwhile, during this time, the substrate W ′ held by the second drive unit 51 is also exposed to the first transfer pattern 83 by the forward scanning exposure (step S6b) by the same exposure operation described above, and then The substrate W ′ held in the first substrate holding region B1 is moved in the Y direction (step S7b), and the second transfer pattern 84 is exposed by the scanning exposure (step S8b) in the backward path. . Thereafter, the same operation as described above is repeated.
ここで、本実施形態では、第1及び第2の基板駆動ユニット16,17のX方向搬送機構50,51がX方向に移動する際、即ち、X方向搬送機構50では、第1基板交換領域C1から第2基板保持領域B2まで、X方向搬送機構51では、第1基板保持領域から第2基板交換領域C2まで移動する際に発生する、各X方向搬送機構50,51のθ方向(ヨーイング方向)におけるズレ量を相殺するように、制御部8は、以下に示す基板搬送方法により、Y方向搬送機構54,55の各ボールねじ機構64,65を相対的に変位させる。   Here, in the present embodiment, when the X direction transport mechanisms 50 and 51 of the first and second substrate driving units 16 and 17 move in the X direction, that is, in the X direction transport mechanism 50, the first substrate replacement region. In the X-direction transport mechanism 51 from C1 to the second substrate holding area B2, the θ direction (yawing) of each X-direction transport mechanism 50, 51 generated when moving from the first substrate holding area to the second substrate replacement area C2. The controller 8 relatively displaces each of the ball screw mechanisms 64 and 65 of the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 by the following substrate transport method so as to cancel out the shift amount in the direction).
(1)まず、各Y方向搬送機構54,55の第1及び第2のボールねじ機構64,65のナット64c,65cの位置関係が機械的にX方向と平行となる基準位置(Y方向位置が一致)を治具により取得する。
(2)サーボアンプ、調整ゲインを二軸同一とし、駆動モータ64b、65bの応答性を同一とする。
(1) First, a reference position (Y-direction position) where the positional relationship between the nuts 64c and 65c of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 of the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 is mechanically parallel to the X-direction. Is matched) using a jig.
(2) The servo amplifier and the adjustment gain are the same for the two axes, and the responsiveness of the drive motors 64b and 65b is the same.
(3)次に、X方向搬送機構50,51がX方向に移動する際に発生する各X方向搬送機構50,51のθ方向におけるズレ量を、移動範囲での各位置で、オートコリメータ等の測定治具を用いて測定する(図9(a)参照。)。そして、θ方向におけるズレ量に対して、第1のボールねじ機構64に対して第2のボールねじ機構65を前後に動作し、θ方向のズレ量が許容値以下になる座標を探し、第1のボールねじ機構64に対して第2のボールねじ機構65の相対的な位置関係(シフト量)を元にθ補正用の補正テーブルを作成する。即ち、図9(b)に示されたシフト量のグラフがθ補正用の補正テーブルとなる。   (3) Next, the amount of deviation in the θ direction of each X-direction transport mechanism 50, 51 that occurs when the X-direction transport mechanism 50, 51 moves in the X direction is set to an autocollimator or the like at each position in the movement range. (Refer to FIG. 9A). Then, the second ball screw mechanism 65 is moved back and forth with respect to the first ball screw mechanism 64 with respect to the shift amount in the θ direction, searching for coordinates where the shift amount in the θ direction is less than or equal to an allowable value. Based on the relative positional relationship (shift amount) of the second ball screw mechanism 65 with respect to the one ball screw mechanism 64, a correction table for θ correction is created. That is, the shift amount graph shown in FIG. 9B is a correction table for θ correction.
(4)また、θ方向におけるズレ量を補正するには、第1及び第2のボールねじ機構64,65の正確なストロークが要求される。このため、ボールねじ64a,65aのリードピッチや機構部の組み付けによって発生するメカニカルな相対的位置誤差を第1及び第2のボールねじ機構64,65の位置偏差から把握し、図10に示すようなボールねじ機構64,65のストロークの相対関係の補正テーブルを作成する。   (4) Further, in order to correct the shift amount in the θ direction, accurate strokes of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 are required. For this reason, the mechanical relative positional error generated by the lead pitch of the ball screws 64a and 65a and the assembly of the mechanism is grasped from the positional deviations of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65, as shown in FIG. A correction table for the relative relationship between the strokes of the ball screw mechanisms 64 and 65 is created.
(5)さらに、θ補正用の補正テーブル、及びストローク相対関係の補正テーブルを取得後、これらを元に、Y方向のズレ量を測定し、図11に示す補正テーブルを作成する。ここで、レーザー測長機等、Y方向のズレ量を測定する測定手段が設けられている場合には、実測されたY方向のズレ量と、2つの補正テーブルを用いて、図11に示す補正テーブルを作成する。一方、測定手段がない場合には、本実施形態の倣いカメラを使用して、基板Wのブラックマトリクスの線をトレースして、Y方向のズレ量を計測したものをY方向の補正テーブルとして取得してもよい。   (5) Further, after obtaining a correction table for θ correction and a correction table for stroke relative relationship, the amount of deviation in the Y direction is measured based on these, and the correction table shown in FIG. 11 is created. Here, when a measuring means for measuring the amount of deviation in the Y direction, such as a laser length measuring device, is provided, the measured amount of deviation in the Y direction and two correction tables are used, as shown in FIG. Create a correction table. On the other hand, when there is no measurement means, the scanning camera of the present embodiment is used to trace the black matrix line of the substrate W, and the Y direction deviation amount is measured as a Y direction correction table. May be.
(6)そして、各X方向搬送機構50,51が基板WをX方向に搬送する際、駆動モータ64b,65bの同期制御において理論上生成される指令パルスに(5)で得られた補正テーブルにて算出される補正データを加え、各ボールねじ機構64,65のサーボアンプに対して指令パルスを出力し、各ボールねじ機構64,65を駆動する。   (6) Then, when each X-direction transport mechanism 50, 51 transports the substrate W in the X direction, the correction table obtained in (5) is added to the command pulse theoretically generated in the synchronous control of the drive motors 64b, 65b. Is added to the servo amplifiers of the ball screw mechanisms 64 and 65, and the ball screw mechanisms 64 and 65 are driven.
(7)第1のボールねじ機構64と第2のボールねじ機構65間の位置偏差を監視して、偏差が規定値(2軸偏差拡大エラー量)以上の場合、追従アラームとして基板搬送機構14を保護する。   (7) The positional deviation between the first ball screw mechanism 64 and the second ball screw mechanism 65 is monitored, and when the deviation is equal to or greater than a specified value (biaxial deviation expansion error amount), the substrate transport mechanism 14 is used as a follow-up alarm. Protect.
以上説明したように、本実施形態のスキャン露光装置1によれば、基板搬送機構14の各基板駆動ユニット16,17は、基板Wを吸着保持する吸着パッド56,57と、吸着パッド56,57をX方向に搬送するためのX方向搬送機構50,51と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2のボールねじ機構64,65を備えて、吸着パッド56,57をY方向に移動可能、且つ、θ方向に揺動可能なY方向搬送機構54,55と、を有するので、基板搬送機構14のX方向搬送機構50,51の通り精度のみに依存することなく、θ方向のズレ量を補正して、露光精度を向上することができる。   As described above, according to the scan exposure apparatus 1 of the present embodiment, each of the substrate drive units 16 and 17 of the substrate transport mechanism 14 has the suction pads 56 and 57 for sucking and holding the substrate W and the suction pads 56 and 57. A suction pad 56 having X direction transport mechanisms 50 and 51 for transporting the X direction in the X direction and first and second ball screw mechanisms 64 and 65 which are arranged in parallel to each other and can be driven independently of each other. , 57 can be moved in the Y direction and can be swung in the θ direction, and the Y direction transport mechanisms 54 and 55 can be swung in the θ direction, and therefore depends only on the accuracy of the X direction transport mechanisms 50 and 51 of the substrate transport mechanism 14. The exposure accuracy can be improved by correcting the shift amount in the θ direction.
特に、本実施形態のような、ツインステージのスキャン露光装置1においては、X方向搬送機構50,51の移動距離が長くなるため、θ方向のズレ量を補正することは、露光精度向上に非常に有効である。   In particular, in the twin-stage scan exposure apparatus 1 as in the present embodiment, the movement distance of the X-direction transport mechanisms 50 and 51 is long, so correcting the shift amount in the θ direction is extremely effective in improving exposure accuracy. It is effective for.
また、本発明のスキャン露光装置1の基板搬送方法によれば、上記構成を備え、X方向搬送機構50,51がX方向に移動する際、第1の送り機構のθ方向におけるズレ量を測定する工程と、X方向搬送機構50,51がX方向に移動する際の、ズレ量が許容値以下となる、Y方向搬送機構54,55の第1及び第2のボールねじ機構64,65の相対的な位置関係を含む補正テーブルを作成する工程と、補正テーブルに基づいて、これらボールねじ機構64,65を駆動する工程と、を有するので、基板搬送機構14のX方向搬送機構50,51の通り精度のみに依存することなく、θ方向のズレ量を補正して、露光精度を向上することができる。   In addition, according to the substrate transport method of the scan exposure apparatus 1 of the present invention, the above configuration is provided, and when the X-direction transport mechanisms 50 and 51 move in the X direction, the shift amount in the θ direction of the first feed mechanism is measured. Of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 of the Y-direction transport mechanisms 54 and 55, the amount of deviation when the X-direction transport mechanisms 50 and 51 move in the X direction is less than an allowable value. Since the method includes a step of creating a correction table including a relative positional relationship and a step of driving the ball screw mechanisms 64 and 65 based on the correction table, the X-direction transport mechanisms 50 and 51 of the substrate transport mechanism 14 are included. As described above, the exposure accuracy can be improved by correcting the shift amount in the θ direction without depending only on the accuracy.
さらに、補正テーブルは、第1及び第2のボールねじ機構64,65のメカニカルな相対的位置誤差を含むので、ボールねじ機構64,65の組み付けやリードピッチによる誤差によって影響されることなく、θ方向のズレ量を補正することができ、露光精度をさらに向上することができる。   Further, since the correction table includes mechanical relative position errors of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65, θ is not affected by errors due to the assembly of the ball screw mechanisms 64 and 65 or the lead pitch. The amount of deviation in the direction can be corrected, and the exposure accuracy can be further improved.
なお、本実施形態では、基板交換領域C1,C2にプリアライメント台3,4を配置して、基板Wの搬入・搬出とプリアライメントとを同じ位置で行っているが、図12に示すように、基板交換部80,81をプリアライメント台3,4とを別々に設けて、基板の搬入・搬出とプリアライメントとを別な位置で行っても良い。
この場合、基板搬送機構14によるX方向における移動距離はさらに長くなるので、本発明のθ方向のズレ量を補正することは有効である。
In this embodiment, the pre-alignment tables 3 and 4 are arranged in the substrate exchange areas C1 and C2, and the loading / unloading of the substrate W and the pre-alignment are performed at the same position, but as shown in FIG. Alternatively, the substrate exchanging units 80 and 81 may be provided separately from the pre-alignment tables 3 and 4, and the substrate loading / unloading and pre-alignment may be performed at different positions.
In this case, since the movement distance in the X direction by the substrate transport mechanism 14 is further increased, it is effective to correct the shift amount in the θ direction of the present invention.
或いは、第1及び第2の基板保持領域にそれぞれプリアライメント機構を設けて、プリアライメント及び露光動作を行っている間に、基板の搬入・搬出を行うように構成してもよい。   Alternatively, a pre-alignment mechanism may be provided in each of the first and second substrate holding regions, and the substrate may be loaded and unloaded while performing the pre-alignment and exposure operations.
さらに、本実施形態では、往路搬送から復路搬送に切り替える際の、複数のマスクMと基板Wとが直交方向に移動する所定の距離Lは、隣接するマスクMのマスクパターン85,86のY方向における中心間距離Dの略1/2としたが、コストとタクトとの関係が供される範囲で、中心間距離Dの略1/3あるいは略1/4であってもよい。   Furthermore, in this embodiment, the predetermined distance L at which the plurality of masks M and the substrate W move in the orthogonal direction when switching from the forward transfer to the return transfer is the Y direction of the mask patterns 85 and 86 of the adjacent mask M. However, it may be approximately 3 or ¼ of the center-to-center distance D as long as the relationship between cost and tact is provided.
また、撮像手段35は、1台の撮像手段35を第1検知位置SP1と第2検知位置SP2との間で移動させるようにしたが、撮像手段35を2台準備してそれぞれ第1検知位置SP1および第2検知位置SP2に固定設置してもよい。或いは、1台の撮像手段35を第1検知位置SP1に固定設置すると共に、第1検知位置SP1および第2検知位置SP2にそれぞれ可動ミラーおよび固定ミラーを配置して、第1検知位置SP1においては直接、撮像手段35で基板WとマスクMの相対位置を検知し、第2検知位置SP2においてはミラーを介して基板WとマスクMの相対位置を検知するようにしてもよい。   Further, the image pickup means 35 is configured to move one image pickup means 35 between the first detection position SP1 and the second detection position SP2. However, two image pickup means 35 are prepared and each of the first detection positions is set. You may fix and install in SP1 and 2nd detection position SP2. Alternatively, one imaging unit 35 is fixedly installed at the first detection position SP1, and a movable mirror and a fixed mirror are arranged at the first detection position SP1 and the second detection position SP2, respectively. The relative position between the substrate W and the mask M may be directly detected by the imaging means 35, and the relative position between the substrate W and the mask M may be detected via a mirror at the second detection position SP2.
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るスキャン露光装置1について、図13及び図14を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分いついては、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。本実施形態は、第1及び第2の基板駆動ユニット16,17の構成において、一対の案内レールと一対のリニアガイドを追加した以外は、第1実施形態の構成と同様であり、これらの構成を以下に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a scan exposure apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that portions that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. The present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment except that a pair of guide rails and a pair of linear guides are added to the configurations of the first and second substrate driving units 16 and 17. Is described below.
図13及び図14に示すように、第1及び第2の基板駆動ユニット16,17では、第1実施形態と同様、移動基台52,53は、X方向搬送機構50,51によってX方向に沿って往復搬送される。一方、移動基台52,53上に配設される第2の送り機構である本実施形態のY方向搬送機構54,55は、第1及び第2の駆動軸(ボールねじ機構)64,65、直動案内部としての一対のリニアガイド93a,93b、支持板94、支持軸95、転がり軸受96、軸受ハウジング97をそれぞれ備える。また、各Y方向搬送機構54,55の軸受ハウジング97の上面には、吸着パッド56,57を備えたチャックベース98の両端部がそれぞれ取り付けられている。   As shown in FIGS. 13 and 14, in the first and second substrate driving units 16 and 17, the moving bases 52 and 53 are moved in the X direction by the X direction transport mechanisms 50 and 51, as in the first embodiment. It is reciprocated along. On the other hand, the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 of the present embodiment, which are second feed mechanisms disposed on the movable bases 52 and 53, are first and second drive shafts (ball screw mechanisms) 64 and 65, respectively. , A pair of linear guides 93a and 93b as linear motion guides, a support plate 94, a support shaft 95, a rolling bearing 96, and a bearing housing 97 are provided. Further, both end portions of a chuck base 98 having suction pads 56 and 57 are attached to the upper surfaces of the bearing housings 97 of the Y-direction transport mechanisms 54 and 55, respectively.
Y方向搬送機構54,55の各第1及び第2のボールねじ機構64,65は、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を構成する。各第1及び第2のボールねじ機構64,65は、断面が略コ字状に形成され、Y方向に沿って延びる凹部100aを形成するベース100と、ベース100の凹部100a内で、外周面に形成された螺旋状のねじ溝101aを有してY方向に沿って延びるねじ軸101と、平らな支持板94の裏面に取り付けられ、ねじ軸101に沿って移動可能なスライダ102と、このねじ軸101の両端側に設けられ、図示しない軸受がそれぞれ取り付ける軸受板103a,103bと、軸受板103aを越えて延びるねじ軸101の一端に連結される駆動モータ104と、を備える。スライダ102には、ねじ軸101のねじ溝101aと対向して螺旋状通路を形成するねじ溝が設けられており、この螺旋状通路内を図示しない転動体が循環することでスライダ102がねじ軸101に沿って移動する。   The first and second ball screw mechanisms 64 and 65 of the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 are arranged in parallel to each other and constitute first and second drive units that can be driven independently of each other. Each of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 has a substantially U-shaped cross section, a base 100 that forms a recess 100a extending along the Y direction, and an outer peripheral surface within the recess 100a of the base 100. A screw shaft 101 having a spiral thread groove 101a formed in the Y direction and extending along the Y direction; a slider 102 attached to the back surface of the flat support plate 94 and movable along the screw shaft 101; Bearing plates 103a and 103b, which are provided on both ends of the screw shaft 101 and to which bearings (not shown) are respectively attached, and a drive motor 104 connected to one end of the screw shaft 101 extending beyond the bearing plate 103a. The slider 102 is provided with a screw groove that forms a spiral passage facing the screw groove 101a of the screw shaft 101, and a rolling element (not shown) circulates in the spiral passage, whereby the slider 102 is screwed into the screw shaft. Move along 101.
ベース100の凹部100aを画成する幅方向両内側面には、Y方向に沿って延びる一対の案内レール100bが形成されている。なお、図示しないが、この一対の案内レール100bとスライダ102の幅方向外側面との間、及びスライダ102内には、転動体が循環する転動体循環路が形成されており、転動体の転動を介してナット102が一対の案内レール100bによってスライド可能に案内される。   A pair of guide rails 100b extending along the Y direction are formed on both inner surfaces in the width direction that define the recesses 100a of the base 100. Although not shown, a rolling element circulation path through which the rolling elements circulate is formed between the pair of guide rails 100b and the outer surface in the width direction of the slider 102, and in the slider 102. The nut 102 is slidably guided by the pair of guide rails 100b through the movement.
また、一対のリニアガイド93a,93bは、第1及び第2のボールねじ機構64,65のX方向両側に配置されており、支持板94の裏面にスライダ110a、110bが取り付けられ、該スライダ110a,110bは、移動基台52,53上にY方向に沿って平行に配置された一対の案内レール111a,111bに転動体(図示せず)を介して跨架されている。   The pair of linear guides 93a and 93b are disposed on both sides in the X direction of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65, and sliders 110a and 110b are attached to the back surface of the support plate 94. The slider 110a 110b is straddled on a pair of guide rails 111a, 111b arranged in parallel along the Y direction on the moving bases 52, 53 via rolling elements (not shown).
従って、駆動モータ104によってねじ軸101が回転駆動することで、案内レール100b及び一対のリニアガイド93a,93bによって案内されながら、スライダ102が取り付けられた支持板94がY方向に沿って移動する。   Therefore, when the screw shaft 101 is rotationally driven by the drive motor 104, the support plate 94 to which the slider 102 is attached moves along the Y direction while being guided by the guide rail 100b and the pair of linear guides 93a and 93b.
また、支持板94には、支持軸95が立設されており、支持軸95と軸受ハウジング97との間に転がり軸受96が介在している。これら支持軸95、転がり軸受96、及び軸受ハウジング97は、チャックベース98と支持板94との間に設けられ、支持板94に対してチャックベース98のθ方向への移動を許容する角度調整機構を構成する。なお、転がり軸受96には、玉軸受やころ軸受等の任意の軸受が適用できる。   A support shaft 95 is erected on the support plate 94, and a rolling bearing 96 is interposed between the support shaft 95 and the bearing housing 97. The support shaft 95, the rolling bearing 96, and the bearing housing 97 are provided between the chuck base 98 and the support plate 94, and an angle adjustment mechanism that allows the chuck base 98 to move in the θ direction with respect to the support plate 94. Configure. As the rolling bearing 96, an arbitrary bearing such as a ball bearing or a roller bearing can be applied.
これにより、Y方向搬送機構54,55は、各第1及び第2のボールねじ機構64,65を同期して駆動することで、チャックベース98の吸着パッド56、57を移動基台52,53に対してY方向に移動することができる。また、Y方向搬送機構54,55は、各第1及び第2のボールねじ機構64,65の移動量を変えて支持板94のY方向位置を変更することで、転がり軸受96によってチャックベース98の吸着パッド56、57を移動基台52,53に対してθ方向に揺動可能とする。   As a result, the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 drive the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 in synchronization with each other so that the suction pads 56 and 57 of the chuck base 98 are moved to the movable bases 52 and 53, respectively. Can move in the Y direction. In addition, the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 change the Y-direction position of the support plate 94 by changing the movement amounts of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65, so that the chuck base 98 is moved by the rolling bearing 96. The suction pads 56 and 57 can be swung in the θ direction with respect to the movable bases 52 and 53.
従って、本実施形態の第1及び第2の基板駆動ユニット16,17においても、上記構成とすることで、θ方向のズレ量をリアルタイムで補正することができ、露光精度を向上することができる。また、このような構成により、図6に示すようなアライメントピン72によるθ方向の補正を行うことなく、基板Wを第1及び第2の基板駆動ユニット16,17に載置した後で該補正を行うことができる。
さらに、Y方向搬送機構54,55によるY方向駆動は、第1及び第2のボールねじ機構64,65の案内レール100bと、一対のリニアガイド93a,93bによって精度良く案内することができる。
Accordingly, the first and second substrate driving units 16 and 17 of the present embodiment can also correct the deviation amount in the θ direction in real time and improve the exposure accuracy by adopting the above configuration. . Further, with such a configuration, the correction after the substrate W is placed on the first and second substrate driving units 16 and 17 without correcting the θ direction by the alignment pin 72 as shown in FIG. It can be performed.
Further, the Y-direction drive by the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 can be accurately guided by the guide rails 100b of the first and second ball screw mechanisms 64 and 65 and the pair of linear guides 93a and 93b.
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係るスキャン露光装置1について、図15〜図18を参照して説明する。なお、第1及び第2実施形態と同一又は同等部分いついては、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。なお、本実施形態は、第1及び第2の基板駆動ユニット16,17の構成において、基板支持部材21を追加した以外は、第2実施形態の構成と同様であり、これらの構成を以下に説明する。
(Third embodiment)
Next, a scan exposure apparatus 1 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that parts that are the same as or equivalent to those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified. In addition, this embodiment is the same as the structure of 2nd Embodiment except having added the board | substrate support member 21 in the structure of the 1st and 2nd board | substrate drive units 16 and 17, These structures are as follows. explain.
本実施形態の第1及び第2基板搬送ユニット16,17には、第2実施形態のY方向搬送機構54,55に加え、移動基台52,53の上面にボルト固定されるL字状の基板支持部材120が設けられている。基板支持部材120の自由端は、基板WのX方向の幅より長く形成され、その自由端側の上端面は、吸着パッド56,57のY方向の移動領域より基板側、即ち、吸着パッド56,57が基板W側(吸排気エアパッド21寄り)に移動した位置よりもさらに基板側となる位置に設けられ、吸着パッド56,57の吸着面と略等しい高さを有して、基板Wの下面を支持する。なお、基板支持部材の形状は、移動するチャックベース98と干渉しない構成であればよく、L字状に限定されるものでない。   In the first and second substrate transport units 16 and 17 of this embodiment, in addition to the Y-direction transport mechanisms 54 and 55 of the second embodiment, an L-shape that is bolted to the upper surfaces of the moving bases 52 and 53 is used. A substrate support member 120 is provided. The free end of the substrate support member 120 is formed longer than the width in the X direction of the substrate W, and the upper end surface on the free end side is on the substrate side, that is, the suction pad 56 from the movement region in the Y direction of the suction pads 56 and 57. , 57 are provided at a position closer to the substrate side than the position at which they move to the substrate W side (close to the intake / exhaust air pad 21), and have a height substantially equal to the suction surface of the suction pads 56, 57, Support the lower surface. The shape of the substrate support member is not limited to the L shape as long as it does not interfere with the moving chuck base 98.
このように基板支持部材120を配置することで、図17及び図18に示すように、第1実施形態の露光工程のステップS7a,S7bに示す、吸着パッド56,57をY方向に移動させて基板Wを引き込んだ際、吸排気エアパッド21と吸着パッド56,57との間の基板Wは、基板支持部材120の上端面120aによって支持される。従って、基板Wが吸排気エアパッド21と吸着パッド56,57との間で撓むのを防止することができる。   By arranging the substrate support member 120 in this way, as shown in FIGS. 17 and 18, the suction pads 56 and 57 shown in steps S7a and S7b of the exposure process of the first embodiment are moved in the Y direction. When the substrate W is drawn, the substrate W between the intake / exhaust air pad 21 and the suction pads 56 and 57 is supported by the upper end surface 120 a of the substrate support member 120. Therefore, it is possible to prevent the substrate W from being bent between the intake / exhaust air pad 21 and the suction pads 56 and 57.
(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係るスキャン露光装置1aについて、図19を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一又は同等部分いついては、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
(Fourth embodiment)
Next, a scan exposure apparatus 1a according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that portions that are the same as or equivalent to those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted or simplified.
本実施形態のスキャン露光装置1aでは、複数のマスク保持部11がY方向に千鳥状に二列に並んで配置される。また、基板WがX方向において一方向からのみ搬送されて露光される構成であり、基板搬送機構14は1台の基板駆動ユニット16を備える。   In the scan exposure apparatus 1a of the present embodiment, a plurality of mask holders 11 are arranged in two rows in a staggered manner in the Y direction. Further, the substrate W is transported and exposed only from one direction in the X direction, and the substrate transport mechanism 14 includes one substrate driving unit 16.
このような本実施形態のスキャン露光装置1aにおいても、基板駆動ユニット16が第2又は第3実施形態と同様の構成を備え、同様の基板搬送方法が適用されることで、基板搬送機構14の通り精度のみに依存することなく、θ方向のズレ量を補正して、露光精度を向上することができる。   Also in the scan exposure apparatus 1a of this embodiment, the substrate driving unit 16 has the same configuration as that of the second or third embodiment, and the same substrate transfer method is applied, so that the substrate transfer mechanism 14 The exposure accuracy can be improved by correcting the shift amount in the θ direction without depending only on the accuracy.
尚、本発明は、前述した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。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably.
また、本実施形態では、基板搬送ロボットとして、2本のアームを有するハンドリングロボットを使用したが、コンベアやエア浮上させて駆動する機構等、他の搬送方法であってもよい。   In the present embodiment, a handling robot having two arms is used as the substrate transfer robot. However, other transfer methods such as a conveyor and a mechanism driven by flying air may be used.
さらに、本実施形態においては、基板搬送機構14は、浮上ユニット15a,15bと第1及び第2基板駆動ユニット16,17によって基板Wを浮上して保持しながら搬送する場合について述べたが、これに限らず、基板Wを上面に載置しながら保持及び搬送するものであってもよい。   Further, in the present embodiment, the substrate transport mechanism 14 has been described with respect to the case where the substrate W is floated and held by the floating units 15a and 15b and the first and second substrate drive units 16 and 17, but this is described. However, the substrate W may be held and transported while being placed on the upper surface.
1,1a スキャン露光装置
3,4 プリアライメント台
10 基板搬送機構
11 マスク保持部
13 照射部
16 第1の基板駆動ユニット
17 第2の基板駆動ユニット
35 撮像手段
50,51 X方向搬送機構(第1の送り機構)
54,55 Y方向搬送機構(第2の送り機構)
64 第1のボールねじ機構(第1の駆動軸)
65 第2のボールねじ機構(第2の駆動軸)
83 第1の転写パターン
84 第2の転写パターン
85,86 マスクパターン
93a,93b リニアガイド
94 支持板
95 支持軸(角度調整機構)
96 転がり軸受(角度調整機構)
97 軸受ハウジング(角度調整機構)
A 露光領域
B1 第1の基板保持領域
B2 第2の基板保持領域
C1 第1の基板交換領域
C2 第2の基板交換領域
L 所定の距離
M マスク
W 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,1a Scan exposure apparatus 3,4 Pre-alignment stand 10 Substrate conveyance mechanism 11 Mask holding part 13 Irradiation part 16 1st board | substrate drive unit 17 2nd board | substrate drive unit 35 Imaging means 50, 51 X direction conveyance mechanism (1st Feed mechanism)
54, 55 Y-direction transport mechanism (second feed mechanism)
64 First ball screw mechanism (first drive shaft)
65 Second ball screw mechanism (second drive shaft)
83 First transfer pattern 84 Second transfer pattern 85, 86 Mask patterns 93a, 93b Linear guide 94 Support plate 95 Support shaft (angle adjustment mechanism)
96 Rolling bearing (angle adjustment mechanism)
97 Bearing housing (angle adjustment mechanism)
A exposure area B1 first substrate holding area B2 second substrate holding area C1 first substrate exchange area C2 second substrate exchange area L predetermined distance M mask W substrate

Claims (6)

  1. 所定の方向に沿って往復自在に基板を搬送可能であるとともに、前記所定の方向と直交する方向に前記基板を移動可能な基板搬送機構と、
    複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
    前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
    を備え、前記搬送される基板に対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記各マスクのパターンを露光するスキャン露光装置であって、
    前記基板搬送機構は、前記基板を保持する保持部材と、前記保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、
    を有することを特徴とするスキャン露光装置。
    A substrate transport mechanism capable of transporting the substrate reciprocally along a predetermined direction and capable of moving the substrate in a direction orthogonal to the predetermined direction;
    A plurality of mask holding sections for holding a plurality of masks, respectively;
    A plurality of irradiating units disposed above the plurality of mask holding units and irradiating exposure light; and
    A scanning exposure apparatus that irradiates the substrate to be conveyed with the exposure light through the plurality of masks and exposes the pattern of each mask on the substrate,
    The substrate transport mechanism includes a holding member that holds the substrate, a first feed mechanism that transports the holding member in the predetermined direction, and a first feed mechanism that is arranged in parallel to each other and can be driven independently of each other. A second feed that includes first and second drive units and is capable of moving the holding member in the orthogonal direction and swingable in the θ direction around the normal direction perpendicular to the predetermined direction and the orthogonal direction; Mechanism,
    A scanning exposure apparatus comprising:
  2. 前記第1の送り機構が前記所定の方向に移動する際、前記第1の送り機構のθ方向におけるズレ量を相殺するように、前記第2の送り機構の第1及び第2の駆動部を相対的に変位させる制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のスキャン露光装置。   When the first feed mechanism moves in the predetermined direction, the first and second drive units of the second feed mechanism are set so as to cancel out the shift amount in the θ direction of the first feed mechanism. The scan exposure apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that relatively displaces.
  3. 前記基板搬送機構の第2の送り機構は、前記第1及び第2の駆動部が取り付けられた支持板の前記直交方向への移動を案内する直動案内部を有することを特徴とする請求項1または2に記載のスキャン露光装置。   The second feed mechanism of the substrate transport mechanism includes a linear motion guide portion that guides the movement of the support plate to which the first and second drive portions are attached in the orthogonal direction. The scan exposure apparatus according to 1 or 2.
  4. 前記基板搬送機構には、前記保持部材の前記直交方向の移動領域より基板側で前記基板を保持する基板支持部材が取り付けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のスキャン露光装置。   4. The substrate transport mechanism is provided with a substrate support member that holds the substrate on the substrate side with respect to the movement region of the holding member in the orthogonal direction. 5. Scanning exposure device.
  5. 所定の方向に沿って往復自在に基板を搬送可能であるとともに、前記所定の方向と直交する方向に前記基板を移動可能な基板搬送機構と、
    複数のマスクをそれぞれ保持する複数のマスク保持部と、
    前記複数のマスク保持部の上方にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
    を備え、前記基板搬送機構は、前記基板を保持する保持部材と、前記保持部材を前記所定の方向に搬送するための第1の送り機構と、互いに平行に配置され、且つ互いに独立して駆動可能な第1及び第2の駆動部を備えて、該保持部材を前記直交方向に移動可能、且つ、前記所定の方向及び前記直交方向に垂直な法線回りのθ方向に揺動可能な第2の送り機構と、を有し、前記搬送される基板に対して前記複数のマスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記各マスクのパターンを露光するスキャン露光装置の基板搬送方法であって、
    前記第1の送り機構が前記所定の方向に移動する際、前記第1の送り機構のθ方向におけるズレ量を測定する工程と、
    前記第1の送り機構が前記所定の方向に移動する際の、前記ズレ量が許容値以下となる、前記第2の送り機構の第1及び第2の駆動部の相対的な位置関係を含む補正テーブルを作成する工程と、
    該補正テーブルに基づいて、前記第2の送り機構の第1及び第2の駆動部を駆動する工程と、
    を有することを特徴とするスキャン露光装置の基板搬送方法。
    A substrate transport mechanism capable of transporting the substrate reciprocally along a predetermined direction and capable of moving the substrate in a direction orthogonal to the predetermined direction;
    A plurality of mask holding sections for holding a plurality of masks, respectively;
    A plurality of irradiating units disposed above the plurality of mask holding units and irradiating exposure light; and
    The substrate transport mechanism is disposed parallel to each other and driven independently from each other, a holding member that holds the substrate, a first feeding mechanism that transports the holding member in the predetermined direction, and A first and second drive unit capable of moving the holding member in the orthogonal direction and swingable in a θ direction around a normal line perpendicular to the predetermined direction and the orthogonal direction; Substrate transport of a scanning exposure apparatus that has a feed mechanism of 2 and irradiates the substrate to be transported with the exposure light through the plurality of masks to expose the pattern of each mask on the substrate A method,
    Measuring the amount of deviation in the θ direction of the first feed mechanism when the first feed mechanism moves in the predetermined direction;
    Including a relative positional relationship between the first and second drive units of the second feed mechanism in which the shift amount is less than or equal to an allowable value when the first feed mechanism moves in the predetermined direction. Creating a correction table;
    Driving the first and second drive units of the second feed mechanism based on the correction table;
    A substrate transport method for a scan exposure apparatus, comprising:
  6. 前記補正テーブルは、第1及び第2の駆動部のメカニカルな相対的位置誤差を含むことを特徴とする請求項5に記載のスキャン露光装置の基板搬送方法。   6. The substrate conveying method of a scan exposure apparatus according to claim 5, wherein the correction table includes mechanical relative position errors of the first and second driving units.
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