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平面図である。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、突き上げピンユニット、突き上げピンユニットの制御系、マスクホルダ20、マスク搬送ロボット40、マスクストッカー42、広視野カメラ51、高分解能可動カメラ52、カメラ移動機構53、高分解能固定カメラ54、画像処理装置55、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、θステージ駆動回路73、及び主制御装置80を含んで構成されている。
なお、図1では、突き上げピンユニットの制御系、マスク搬送ロボット40、マスクストッカー42、及びカメラ移動機構53が省略されている。また、図2では、突き上げピンユニットの制御系、画像処理装置55、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、θステージ駆動回路73、及び主制御装置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。
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。
図2において、チャック10は、マスク2の受け取りを行うマスク受け取り位置にある。マスク搬送ロボット40は、負圧室の天板と成る透明な負圧ガラス23を、マスクストッカー42から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック10へ搬入し、また負圧ガラス23を、マスク受け取り位置にあるチャック10から搬出して、マスクストッカー42に収納する。また、マスク搬送ロボット40は、マスク2を、マスクストッカー42から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック10へ搬入し、またマスク2を、マスク受け取り位置にあるチャック10から搬出して、マスクストッカー42に収納する。マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41には、マスク2のパターン面(下面)のパターンが形成されていない周辺部に接触するマスク支持部41aが設けられており、ハンドリングアーム41は、マスク支持部41aによりマスク2のパターン面(下面)の周辺部を支持する。
後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、負圧ガラス23をチャック10へ搬入する際、マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41から負圧ガラス23を受け取り、負圧ガラス23をチャック10から搬出する際、マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41へ負圧ガラス23を受け渡す。チャック10へ搬入された負圧ガラス23は、後述する様に、マスクホルダ20の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ20に搭載される。
同様に、後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、マスク2をチャック10へ搬入する際、マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41からマスク2を受け取り、マスク2をチャック10から搬出する際、マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41へマスク2を受け渡す。チャック10へ搬入されたマスク2は、後述する様に、マスクホルダ20の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ20に装着される。
基板の露光を行う際、チャック10は、まず、基板のロード/アンロードを行うロード/アンロード位置へ移動される。ロード/アンロード位置において、基板がチャック10にロードされ、また基板がチャック10からアンロードされる。基板がロードされたチャック10は、ロード/アンロード位置から基板の露光を行う露光位置へ移動される。
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、露光光が通過する開口を有し、開口の上方に負圧ガラス23を搭載し、開口の下方にマスク2を保持して、負圧ガラス23とマスク2との間に負圧室を形成する。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1の表面に転写され、基板1上にパターンが形成される。
図1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1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1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の裏面を複数個所で支持する。Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、θステージ駆動回路73は、主制御装置80の制御により、Xステージ5、Yステージ7、θステージ8をそれぞれ駆動する。
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は、ロード/アンロード位置と露光位置との間を移動される。ロード/アンロード位置において、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1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。
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。
図3は、チャックの上面図である。チャック10の表面には、図示しない凸部と土手と吸着孔とが設けられている。凸部は、直径数mmのピン形状であり、チャック10の表面に所定の間隔で複数設けられている。チャック10に基板が搭載されたとき、凸部は、基板を複数の点で支持する。このとき、チャック10の表面の凸部以外の部分と基板との間には、空間が形成される。土手は、所定の幅の連続した壁であり、チャック10の表面の凸部以外の部分と基板との間に形成された空間を、複数の真空区画に分ける。土手は、チャック10の表面形状が基板の表面に焼き付けられる裏面転写が発生したときに人間の目で認識され難い様に、直線ではなく不規則な線で構成されている。吸着孔は、チャック10の表面の凸部及び土手以外の部分に所定の間隔で複数設けられ、土手により分けられた各真空区画の真空引きを行う。
また、チャック10には、図示しない複数の基板受け取り/受け渡し用の突き上げピンが設けられている。基板受け取り/受け渡し用の突き上げピンは、チャック10の表面より上昇して、基板をチャック10にロードする際、図示しない基板搬送ロボットから基板を受け取り、また基板をチャックからアンロードする際、図示しない基板搬送ロボットへ基板を受け渡す。
図3において、チャック10の中央部付近には、後述する突き上げピンユニットが挿入される複数の開口が設けられており、開口には蓋13がはめられている。蓋13には貫通孔が設けられており、貫通孔には蓋13の下方から突き上げピン12a,12b,12cが挿入されている。
本実施の形態は、マスク2a及びマスク2aと縦横いずれかの長さが異なるマスク2bの二種類のマスクと、マスク2aとほぼ同じ大きさの負圧ガラス23a及びマスク2bとほぼ同じ大きさの負圧ガラス23aの二種類の負圧ガラスとを取り扱う例を示している。図3において、マスク2a,2b及び負圧ガラス23a,23bは、破線で示されている。マスク2aを取り扱うとき、突き上げピン12cは、マスク2aのマスク2bと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン12aは、マスク2aの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。マスク2bを取り扱うとき、突き上げピン12cは、マスク2bのマスク2aと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン12bは、マスク2bの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。また、負圧ガラス23a,23bを取り扱うとき、突き上げピン12cは、負圧ガラス23a,23bの間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する。
突き上げピン12cを、マスク2a及びマスク2aと縦横いずれかの長さが異なるマスク2bの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。また、突き上げピン12cを、負圧ガラス23a及び負圧ガラス23aと縦横いずれかの長さが異なる負圧ガラス23bの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類の負圧ガラスに対応することができる。そして、突き上げピン12cを、マスク2a,2bの搬送及び負圧ガラス23a,23bの搬送に兼用することができる。
なお、本実施の形態では、突き上げピン12aが8本、突き上げピン12bが4本、突き上げピン12cが8本設けられているが、突き上げピン12a,12b,12cの位置及び数は、マスク2a,2bの大きさに応じて適宜決定される。
図4(a)はチャックに設けられた開口の上面図、図4(b)は図4(a)のA−A部の断面図である。また、図5(a)はチャックに設けられた開口の上面図、図5(b)は図5(a)のB−B部の断面図である。突き上げピンユニットは、モータ11、突き上げピン12a,12b,12c、蓋13、フランジ14、ボルト15,17、及び止めねじ16を含んで構成されている。
モータ11は、パルスモータ又はサーボモータと、パルスモータ又はサーボモータに接続されたボールねじと、ロッドとを含んで構成され、パルスモータ又はサーボモータでボールねじを駆動することにより、ロッド収納部11a内に収納されたロッドが、上昇及び下降する。モータ11のロッドの先端には、突き上げピン12a,12b,12cが取り付けられている。
図4(b)において、モータ11のロッド収納部11aの上面には、フランジ14が取り付けられ、フランジ14は、ボルト15により蓋13の裏面に固定されている。一方、チャック10の裏面の開口周辺には、蓋13を支持するリング状の支持プレート18が取り付けられている。支持プレート18は、ボルト19によりチャック10の裏面に固定されている。
図4(a)及び図5(a)において、蓋13の周辺部には、止めねじ16をねじ込むねじ穴と、ボルト17を通す段差付き穴とが、複数箇所に設けられている。図4(b)において、蓋13は、蓋13の周辺部の段差付き穴に通したボルト17により、支持プレート18に固定されている。図5(b)において、止めねじ16は、蓋13の周辺部のねじ穴にねじ込まれ、蓋13の底面から突き出て、支持プレート18の上面に接触している。
本実施の形態では、突き上げピンユニットをチャック10に取り付ける際、まず、チャック10の上方から、突き上げピンユニットを開口に挿入し、止めねじ16のねじ込み量を調整して、突き上げピンユニットの取り付け高さを調整する。そして、ボルト17により蓋13を支持プレート18に固定して、突き上げピンユニットをチャック10に取り付ける。突き上げピンユニットを、チャック10の上方から、開口に挿入し、止めねじ16により取り付け高さを調整して、チャック10に取り付けるので、チャック10の外側から手又は治具が届きにくいチャックの中央部付近であっても、突き上げピンユニットの取り付け高さの調整がチャック10の上方から容易に行われる。従って、基板の大型化に伴いチャック10が大型化しても、突き上げピン12a,12b,12cの高さが容易に調整される。
図6は、突き上げピンユニットの制御系を示す図である。突き上げピン駆動制御回路50は、主制御装置80の制御により、各突き上げピンユニットのモータ11に対して、突き上げピン12a,12b,12cの移動先を指定して、突き上げピン12a,12b,12cの移動先への移動を指示する。モータ11は、内部にエンコーダを有し、エンコーダは、突き上げピン12a,12b,12cが指示された移動先から所定の範囲内に達すると、移動が終了した旨の終了信号を、突き上げピン駆動制御回路50へ出力する。
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負圧室の天板搬送方法について説明する。図2において、マスク受け取り位置にあるチャック10の上空には、広視野カメラ51が配置されている。図7は、広視野カメラの配置を示す図である。図7において、マスク2a,2b及び負圧ガラス23a,23bは、破線で示されている。広視野カメラ51は、マスク2a,2b及び負圧ガラス23a,23bに設けられた位置検出用マークの上方に配置され、マスク2a,2b及び負圧ガラス23a,23bの位置検出用マークの画像を取得する。
図8は、突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。図8は、負圧ガラス23a,23bを搬送する場合を示している。負圧ガラス23a,23bをチャック10へ搬入する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12cを上昇させる(図8(a))。マスク搬送ロボット40は、負圧ガラス23a,23bを載せたハンドリングアーム41を、チャック10の上空へ移動する(図8(a))。次に、マスク搬送ロボット40は、ハンドリングアーム41を下降させて、負圧ガラス23a,23bを突き上げピン12cに載せ(図8(b))、ハンドリングアーム41をさらに下降させて、ハンドリングアーム41のマスク支持部41aを負圧ガラス23a,23bから離す(図8(c))。これにより、各突き上げピン12cは、マスク搬送ロボット40から負圧ガラス23a,23bを受け取る。次に、マスク搬送ロボット40は、ハンドリングアーム41をチャック10の上空から退避させる(図8(d))。負圧ガラス23a,23bをチャック10から搬出する際は、上記と逆の動作を行う。マスク2aを搬送する場合は、突き上げピン12cと共に、突き上げピン12aが用いられる。マスク2bを搬送する場合は、突き上げピン12cと共に、突き上げピン12bが用いられる。
チャック10の内部から上昇する突き上げピン12a,12b,12c及び突き上げピン12a,12b,12cを上下に移動するモータ11を有する複数の突き上げピンユニットをチャック10に設け、突き上げピン12a,12b,12cによりマスク搬送ロボット40から負圧ガラス23a,23b又はマスク2a、2bを受け取るので、負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bがチャック10に搭載する基板より小さくても、負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bをチャック10へ搬入することができる。
図9は、マスク受け取り位置で負圧ガラスがチャックへ搬入された状態を示す図である。マスク受け取り位置にあるチャック10の上空に配置された広視野カメラ51は、後述する高分解能可動カメラ52及び高分解能固定カメラ54よりも分解能が低くて広い視野を有し、突き上げピン12cに載せられた負圧ガラス23a,23bの位置検出用マークの画像を取得して、画像信号を図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、広視野カメラ51が出力した画像信号を処理して、負圧ガラス23a,23bの位置を検出する。
マスク2aを搬送する場合は、突き上げピン12cと共に、突き上げピン12aが用いられる。マスク2bを搬送する場合は、突き上げピン12cと共に、突き上げピン12bが用いられる。そして、広視野カメラ51は、突き上げピン12a,12b,12cに載せられたマスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得して、画像信号を図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、広視野カメラ51が出力した画像信号を処理して、マスク2a,2bの位置を検出する。
突き上げピン12a,12b,12cがマスク搬送ロボット40から受け取った負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置が大きくずれていても、広視野カメラ51を用いて負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置検出用マークの画像が短時間に取得され、マスク受け取り位置で負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置が短時間に検出される。
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が広視野カメラ51の画像信号を処理して検出した負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク受け取り位置での負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの基準位置と比較して、負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置のずれ量を検出する。続いて、主制御装置80は、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bをマスク受け取り位置からマスクホルダ20の下のマスク装着位置へ移動する。その際、主制御装置80は、予め記憶した負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの基準位置の座標とマスク装着位置の座標とから、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8の移動量を決定し、検出した負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置のずれ量に基づいて、決定した移動量を補正する。
マスク受け取り位置で負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置を検出し、検出した負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置に基づき、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動して、負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bをマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動するので、マスク受け取り位置で突き上げピン12a,12b,12cによりマスク搬送ロボット40から受け取った負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bの位置がずれていても、負圧ガラス23a,23b又はマスク2a,2bがマスク装着位置へ精度良く移動される。
図10〜図12は、マスクホルダの下面図である。図10はマスク2aを装着する場合、図11はマスク2bを装着する場合を示している。図10及び図11において、マスク2a,2bは、破線で示されている。マスクホルダ20には、露光光が通る開口20a,20bよりも一回り大きな開口が設けられており、この開口の内側に、ホルダ部21a,21bによって露光光が通る開口20a,20bが形成されている。ホルダ部21a,21bは、ガイド24を介してマスクホルダ20の下面に取り付けられており、図示しないボールねじ及びモータ等の移動機構によって、ガイド24に沿って移動される。ホルダ部21bをガイド24に沿って移動することにより、露光光が通る開口20a,20bの図面縦方向の長さが、マスク2a,2bの大きさに合わせて変更される。ホルダ部21a,21bには、図示しない吸着溝が設けられており、ホルダ部21a,21bは、マスク2a,2bの周辺部を吸着溝により真空吸着して保持する。図12は、ホルダ部21a,21bを移動して、マスクホルダ20の開口20a,20bを、マスク2a,2bより大きく広げた場合を示している。
図13は、マスクホルダの上面図である。図13は、マスク2aを装着する場合を示している。ホルダ部21aには、マスク2a,2bの位置検出用マークの位置に、後述するマスク位置検出窓が設けられており、マスク位置検出窓の上空には、高分解能可動カメラ52及び高分解能固定カメラ54が配置されている。高分解能可動カメラ52は、カメラ移動機構53に取り付けられており、カメラ移動機構53により、マスクホルダ20の上方でX方向及びY方向へ移動され、θ方向へ回転される。高分解能固定カメラ54は、マスクホルダ20の上方に固定されている。
図14〜図17は、負圧ガラスをマスクホルダへ搬入する動作を説明する図である。図14〜図17は、負圧ガラス23aを搬入する場合を示しているが、負圧ガラス23bを搬入する場合も同様である。図14(a),(b),(c)は、マスクホルダ20の一部断面側面図を示し、図15〜図17は、ホルダ部21a,21bの上から見た状態を示している。負圧ガラス23a,23bをマスクホルダ20へ搬入する際、マスクホルダ20は、図14(a)及び図15に示す様に、ホルダ部21a,21bを移動して、マスクホルダ20の開口20a,20bを、負圧ガラス23a,23bより大きく広げる。
マスクホルダ20に、開口20a,20bを形成する複数の移動可能なホルダ部21a,21bを設け、ホルダ部21a,21bを移動して、マスクホルダの開口20a,20bを負圧ガラス23a,23bより大きく広げるので、負圧ガラス23a,23bが、マスクホルダの広げた開口20a,20bを通して、マスクホルダ20へ搬入可能となる。
図14(a)において、各突き上げピンユニットのモータ11は、負圧ガラス23a,23bの位置検出用マークが高分解能固定カメラ54の焦点範囲に入る高さまで、突き上げピン12cを上昇させる。高分解能固定カメラ54は、負圧ガラス23a,23bの位置検出用マークの画像を取得する。このとき、マスク装着位置へ移動した負圧ガラス23a,23bの位置がわずかにずれて、負圧ガラス23a,23bの位置検出用マークが高分解能固定カメラ54の視野から外れている場合、Xステージ5及びYステージ7よりチャック10を移動して、負圧ガラス23a,23bの位置検出用マークを高分解能固定カメラ54の視野に入れる。高分解能固定カメラ54は、取得した画像の画像信号を、図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、高分解能固定カメラ54が出力した画像信号を処理して、負圧ガラス23a,23bの位置を検出する。
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が高分解能固定カメラ54の画像信号を処理して検出した負圧ガラス23a,23bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置での負圧ガラス23a,23bの基準位置と比較して、負圧ガラス23a,23bの位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置80は、検出した負圧ガラス23a,23bの位置のずれ量に基づいて、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、負圧ガラス23a,23bの位置決めを行う。マスク装着位置において負圧ガラス23a,23bの位置がずれていても、高分解能可動カメラ52を用いて、負圧ガラス23a,23bの位置が精度良く検出され、負圧ガラス23a,23bの位置決めが精度良く行われる。
負圧ガラス23a,23bの位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ11は、図14(b)に示す様に、突き上げピン12cをさらに上昇させて、負圧ガラス23a,23bを、ホルダ部21a,21bの下方から、マスクホルダ20の広げた開口20a,20bを通して、ホルダ部21a,21bの上方へ搬入する。突き上げピン12cが負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bの上方へ搬入した後、マスクホルダ20は、図16に示す様に、ホルダ部21bを元の位置へ戻す。
ホルダ部21bの上面には、リフト機構30が設けられている。 図18(a)はリフト機構の上面図、図18(b),(c)はリフト機構の側面図である。リフト機構30は、リフト爪31、軸受32、ローラ33、スライダ34、ガイド35、アーム36、及びエアシリンダ37を含んで構成されている。図18(a)に示す様に、ホルダ部21bには、リフト機構30を設置する溝25が設けられており、溝25内には、リフト爪31が軸受32により取り付けられている。図18(b),(c)に示す様に、リフト爪31は、軸受32の軸32aを中心に回転可能となっている。リフト爪31の一端には、ローラ33が取り付けられており、ローラ33は、スライダ34のテーパ部34aに接触している。スライダ34は、溝25内に設けたガイド35に搭載されており、スライダ34には、アーム36を介して、エアシリンダ37のロッドが接続されている。図18(b)に示す様に、エアシリンダ37のロッドが前進すると、スライダ34がガイド35に沿って図面左方向へ移動し、ローラ33がスライダ34のテーパ部34aに押されて下降して、リフト爪31の他端がホルダ部21bの表面よりも上昇する。図18(c)に示す様に、エアシリンダ37のロッドが後退すると、スライダ34がガイド35に沿って図面右方向へ移動し、ローラ33がスライダ34のテーパ部34aに接触しながら上昇して、リフト爪31の他端がホルダ部21bの表面よりも下降する。
図16に示す様に、ホルダ部21bを元の位置へ戻した後、マスクホルダ20は、図18(b)に示す様に、リフト機構30のリフト爪31を上昇させる。各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12cを下降させて、負圧ガラス23a,23bをリフト爪31に載せ、突き上げピン12cをさらに下降させてチャック10の内部へ収納する。これにより、リフト機構30のリフト爪31は、突き上げピン12cから負圧ガラス23a,23bを受け取る。
リフト機構30により負圧ガラス23a,23bを受け取った後、マスクホルダ20は、図17に示す様に、ホルダ部21aを元の位置へ戻す。そして、マスクホルダ20は、図18(c)に示す様に、リフト機構30のリフト爪31を下降させて、図14(c)及び図18(c)に示す様に、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bに搭載する。
チャック10に、チャック10の内部から上昇して、負圧ガラス23a,23bの周辺部を支持する複数の突き上げピン12cを設け、複数の突き上げピン12cにより、負圧ガラス23a,23bを、ホルダ部21a,21bの下方から、マスクホルダ20の広げた開口20a,20bを通して、ホルダ部21a,21bの上方へ搬入するので、負圧ガラス23a,23bが、複数の突き上げピン12cにより、マスクホルダ20へ安全に搬入される。そして、ホルダ部21bに、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bから持ち上げるリフト機構30を設け、リフト機構30により、負圧ガラス23a,23bを複数の突き上げピン12cから受け取り、ホルダ部21aを元に戻した後、リフト機構30により、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bに搭載するので、ホルダ部21aを元に戻す前に、突き上げピン12cを下降させて、ホルダ部21aが突き上げピン12cと干渉しない様にすることができる。
図19は、負圧ガラスをマスクホルダから搬出する動作を説明する図である。負圧ガラス23a,23bをマスクホルダ20から搬出する際、マスクホルダ20は、図18(b)に示す様に、リフト機構30のリフト爪31を上昇させて、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bから持ち上げる。そして、マスクホルダ20は、図16に示す様に、ホルダ部21aを開く。各突き上げピンユニットのモータ11は、図19(a)に示す様に、突き上げピン12cを上昇させて、突き上げピン12cにより、リフト爪31から負圧ガラス23a,23bを受け取る。突き上げピン12cが負圧ガラス23a,23bを受け取った後、マスクホルダ20は、図15に示す様に、ホルダ部21bを開き、マスクホルダ20の開口20a,20bを、負圧ガラス23a,23bより大きく広げる。
各突き上げピンユニットのモータ11は、図19(b)に示す様に、突き上げピン12cを下降させて、負圧ガラス23a,23bを、ホルダ部21a,21bの上方から、マスクホルダ20の広げた開口20a,20bを通して、ホルダ部21a,21bの下方へ搬入する。突き上げピン12cが負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bの下方へ搬入した後、マスクホルダ20は、ホルダ部21a,21bを元の位置へ戻す。複数の突き上げピン12cにより、負圧ガラス23a,23bを、ホルダ部21a,21bの上方から、マスクホルダ20の広げた開口20a,20bを通して、ホルダ部21a,21bの下方へ搬出するので、負圧ガラス23a,23bが、複数の突き上げピン12cにより、マスクホルダ20から安全に搬出される。
次に、マスクをマスクホルダに装着する動作について説明する。図20は、マスクをマスクホルダに装着する動作を説明する図である。図20は、マスク2aを装着する場合を示しており、マスク2bを装着する場合は、突き上げピン12aの代わりに、突き上げピン12bが用いられる。マスク装着位置において、マスクホルダ20にマスク2a,2bを装着する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ11は、マスク2a,2bの位置検出用マークが高分解能可動カメラ52の焦点範囲に入る高さまで、突き上げピン12a,12b,12cを上昇させる(図20(a))。高分解能可動カメラ52は、ホルダ部21aに設けられたマスク位置検出窓22を通して、マスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得する。このとき、マスク装着位置へ移動したマスク2a,2bの位置がわずかにずれて、マスク2a,2bの位置検出用マークが高分解能可動カメラ52の視野から外れている場合、カメラ移動機構53により高分解能可動カメラ52を移動して、マスク2a,2bの位置検出用マークを高分解能可動カメラ52の視野に入れる。高分解能可動カメラ52は、取得した画像の画像信号を、図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、高分解能可動カメラ52が出力した画像信号を処理して、マスク2a,2bの位置を検出する。
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が高分解能可動カメラ52の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク2a,2bの基準位置と比較して、マスク2a,2bの位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置80は、検出したマスク2a,2bの位置のずれ量に基づいて、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、マスク2a,2bの位置決めを行う。マスク装着位置においてマスク2a,2bの位置がずれていても、高分解能可動カメラ52を用いて、マスク2a,2bの位置が精度良く検出され、マスク2a,2bの位置決めが精度良く行われる。
図20において、マスク2a,2bの位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cをさらに上昇させて、マスク2a,2bをホルダ部21a,21bへ押し付ける(図20(b))。ホルダ部21a,21bへ押し付けられたマスク2a,2bの上空には、負圧ガラス23aが設置されており、負圧ガラス23aとマスク2a,2bとの間に負圧室が形成される。負圧室内の圧力が制御された後、ホルダ部21a,21bは、図示しない吸着溝によりマスク2a,2bの周辺部を真空吸着する。
Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動してマスク2a,2bの位置決めを行い、突き上げピン12a,12b,12cによりマスク2a,2bをマスクホルダ20に装着するので、チャック10へ搬入したマスク2a,2bが、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8により精度良く位置決めされて、マスクホルダ20に装着される。
ホルダ部21a,21bがマスク2a,2bを真空吸着した後、高分解能固定カメラ54は、ホルダ部21aに設けられたマスク位置検出窓22を通して、マスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得し、画像信号を図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、高分解能固定カメラ54が出力した画像信号を処理して、マスク2a,2bの位置を検出する。
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が高分解能固定カメラ54の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク2a,2bの基準位置と比較して、マスク2a,2bの位置のずれ量を検出し、マスク2a,2bの位置の補正が必要か否かを判断する。本実施の形態では、高分解能可動カメラ52を移動してマスク2a,2bの位置を検出した場合、マスク2a,2bの位置の検出結果には、高分解能可動カメラ52の移動誤差が含まれることとなる。そのため、画像処理装置55が高分解能可動カメラ52の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置に基づいて位置決めされたマスク2a,2bの位置が、マスク2a,2bの基準位置からずれる恐れがある。
マスク2a,2bの位置の補正が必要な場合、マスク2a,2bの真空吸着を解除し、負圧室内の圧力を大気圧に戻した後、突き上げピン12a,12b,12cを下降させて、マスク2a,2bをホルダ部21a,21bから離す。そして、主制御装置80は、検出したマスク2a,2bの位置のずれ量に基づいて、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、マスク2a,2bの位置を補正する。マスクホルダ20の上方に固定された高分解能固定カメラ54を用いて、マスク2a,2bの位置がより精度良く検出され、位置決めしたマスク2a,2bの位置が精度良く補正される。
マスク2a,2bの位置の補正を行った後、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cを再び上昇させて、マスク2a,2bをホルダ部21a,21bへ押し付ける。負圧室内の圧力を制御した後、ホルダ部21a,21bは、図示しない吸着溝によりマスク2a,2bを真空吸着する。マスク2a,2bの装着が終了した後、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cを下降させる(図20(c))。突き上げピン12cがマスク2a,2bの搬送にも兼用され、マスク2a,2bが安全に搬送される。
以上説明した実施の形態によれば、チャック10に、チャック10の内部から上昇して、負圧ガラス23a,23bの周辺部を支持する複数の突き上げピン12cを設け、マスクホルダ20に、開口20a,20bを形成する複数の移動可能なホルダ部21a,21bを設け、ホルダ部21a,21bを移動してマスクホルダの開口20a,20bを負圧ガラス23a,23bより大きく広げ、複数の突き上げピン12cにより、負圧ガラス23a,23bを、ホルダ部21a,21bの下方から、マスクホルダ20の広げた開口20a,20bを通して、ホルダ部21a,21bの上方へ搬入することにより、負圧ガラス23a,23bを、マスクホルダ20へ安全に搬入することができる。そして、マスクホルダ20に、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bから持ち上げるリフト機構30を設け、リフト機構30により、負圧ガラス23a,23bを複数の突き上げピン12cから受け取り、ホルダ部21aを移動して、開口20a,20bを負圧ガラス23a,23bより小さくした後、リフト機構30により、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bに搭載することにより、ホルダ部21aを移動する前に、突き上げピン12cを下降させて、ホルダ部21aが突き上げピン12cと干渉しない様にすることができる。
さらに、リフト機構30により、負圧ガラス23a,23bをホルダ部21a,21bから持ち上げ、ホルダ部21a,21bを移動して、マスクホルダ20の開口20a,20bを負圧ガラス23a,23bより大きく広げ、複数の突き上げピン12cにより、負圧ガラス23a,23bを、リフト機構30から受け取り、ホルダ部21a,21bの上方から、マスクホルダ20の広げた開口20a,20bを通して、ホルダ部21a,21bの下方へ搬出することにより、負圧ガラス23a,23bを、マスクホルダ20から安全に搬出することができる。
さらに、負圧ガラス23a,23bをマスク2a,2bとほぼ同じ大きさとし、複数の突き上げピン12cにより、マスク2a,2bを支持してマスクホルダ20に装着することにより、突き上げピン12cをマスク2a,2bの搬送にも兼用することができ、マスク2a,2bを安全に搬送することができる。
さらに、チャック10に、負圧ガラス23a及び負圧ガラス23aと縦横いずれかの長さが異なる負圧ガラス23bの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の突き上げピン12cを設けることにより、突き上げピン12cを、負圧ガラス23a及び負圧ガラス23aと縦横いずれかの長さが異なる負圧ガラス23bの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類の負圧ガラスに対応することができる。