JP7263466B2 - 基板取り扱い装置及び基板取り扱い方法 - Google Patents

Description

この出願の発明は、各種製品の製造工程における基板の取り扱いに関するものであり、特にプラテン上に基板を載置して取り扱う技術に関するものである。

各種製品の製造では、土台となる板状部材（本願において基板と総称する）をしばしば取り扱う。基板は、プリント基板や液晶基板のように最終的な製品においても残存して取り込まれることもあるが、製造の過程で除去されて残存しない場合もある。
このような基板を取り扱う製造工程では、基板は、プラテンと呼ばれる部材の表面にしばしば載置される。本願において、プラテンとは、基板が載置される台状の部材の総称である。
例えば、基板に微細形状を造り込むフォトリソグラフィでは、基板に所定のパターンの光を照射して基板を露光する露光装置が使用される。露光装置はプラテンを備えており、プラテンに載置された基板に対し、マスク等を使用して所定のパターンの光を照射する構成となっている。

特開２００１－１３３９８６号公報 特開２０１３－１５３１４６号公報 特開２０１３－１４６９７０号公報 特開２０００－１１４３１６号公報 特開平１０－６３５８号公報 特開２０１３－１２３８４９号公報

上述したようなプラテンを備えた装置において、基板がプラテンに貼り付いてしまうことがあり、プラテンから基板を取り去る作業等が困難になってしまう課題がある。一例を挙げると、微細回路が形成されるプリント基板では、ソルダレジストのような粘着性の高い被膜が基板の表面に形成されていることがある。被膜はプラテンに接触する基板の裏面にも形成されていることが多く、プラテンに載置されると、粘着力によって貼り付いてしまい易い。この場合、処理終了後に基板をプラテンから取り去る際、取り去りができなくなってしまったり、無理に引き離すことで被膜が剥がれてしまったりすることがある。被膜が剥がれると、その部分で形状欠陥が生じたり、剥がれた被膜の破片がゴミとなったりする問題が発生し得る。
このような点を考慮し、表面の粘着性の高い基板を取り扱う装置では、フッ素系コーティングのような非粘着性処理した金属板をプラテンに取り付け、その上に基板を載置する構成が採用されている。

しかしながら、非粘着性処理をした金属板は、表面の硬度が低いために長期間使用すると表面の非粘着層が剥がれたり、基板の縁が押し付けられる結果、凹みや溝が形成されたりしてしまう問題がある。金属板の表面非粘着層に凹みや溝が形成されると、それが基板側に転写されてしまうことがあり、製品の外観を損ねたり、性能を低下させたりすることがある。このため、金属板はある程度の期間使用すると交換する必要がある。しかしながら、この種の表面処理をした金属板は高価であり、ランニングコスト上の負担が大きい。
また、基板はしばしば平坦性の高い表面に載置される必要があり、このため平坦性の高い表面を持ったプラテンが必要になる。この点、非粘着性の表面処理をした金属板は、平坦性が悪い場合が多く、平坦性の高いプラテンの表面に対してネジ止めのような手段で矯正しながら固定する方法が採られることが多い。このため、取り付けや交換に手間がかかってしまい、作業性が悪い。

このような問題を考慮し、非粘着性処理をした金属板の代わりにＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムのような樹脂フィルムに非粘着性処理を施したものを使用することが考えられる。しかしながら、発明者の研究によると、この種の樹脂フィルムはネジ止めができないため、真空吸着のような方法でプラテンに固定する必要があるが、固定が十分でない場合があり、プラテン上でずれてしまい易い。樹脂フィルムがずれると、その上の基板も位置ずれするため、露光処理のような高い位置精度が要求される処理を行う場合には不良品の原因となり易い。
この出願の発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために為されたものであり、粘着性の高い基板を取り扱う場合でもプラテンに基板が貼り付かないようにし、この際にも、基板の形状欠陥やゴミの放出といった問題がないようにすることを目的としている。また、その上で、ランニングコスト上の負担が小さく、且つ取り付けや交換も容易で、基板の位置ずれに対しても効果的に対応可能にすることを目的としている。

上記課題を解決するため、この出願の請求項１記載の発明は、処理される基板が載置されるプラテンを備え、プラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）であって、
プラテンの基板載置領域はプラテン用基板貼り付き防止フィルムによって覆われており、
プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有しており、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムの前記マークを検出するセンサと、プラテンに対してプラテン用基板貼り付き防止フィルムが位置ずれしているかをセンサの検出結果にしたがって判断するコントローラとを備えており、
前記基板吸着穴は、前記プラテンが有する前記基板用真空吸着孔より小さいという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、処理される基板が載置されるプラテンを備え、プラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）であって、
プラテンの基板載置領域はプラテン用基板貼り付き防止フィルムによって覆われており、
プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有しており、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムの前記マークを検出するセンサと、プラテンに対してプラテン用基板貼り付き防止フィルムが位置ずれしているかをセンサの検出結果にしたがって判断するコントローラとを備えており、
前記基板吸着穴は、前記プラテンが有する前記基板用真空吸着孔より大きいという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、プラテン用基板貼り付き防止フィルムで基板載置領域が覆われたプラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）を使用した基板取り扱い方法であって、
プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有していて、基板用真空吸着孔とフィルム用真空吸着孔とは、互いに別系統の排気路に連通しており、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
フィルム用真空吸着孔を通した吸引は、基板の取り扱い中に加えて取り扱いが終了した後に基板をプラテンから搬出する際にも継続される方法であり、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムのプラテンへの真空吸着力はプラテン用基板貼り付き防止フィルムの基板への貼り付き力よりも大きくて基板をプラテンから搬出する際にもプラテン用基板貼り付き防止フィルムはプラテンに真空吸着された状態が維持される
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、プラテン用基板貼り付き防止フィルムプラテン用基板貼り付き防止フィルムで基板載置領域が覆われたプラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）を使用した基板取り扱い方法であって、
プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有しており、
プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
基板取り扱い装置は、基板をプラテンに搬送する搬送系を備えており、
搬送系によりプラテンに基板を搬送する際、搬送前に前記マークがずれていないかセンサにより点検し、ずれている場合には搬送を中止する
という構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項４の構成において、基板の搬送前に前記フィルム用真空吸着孔が閉鎖されているか点検し、閉鎖されていない場合には搬送を中止するという構成を有する。

以下に説明する通り、この出願の請求項１記載の基板取り扱い装置によれば、プラテン用基板貼り付き防止フィルム（以下、基板貼り付き防止フィルムという。）が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に基板を真空吸着するための基板吸着穴を有しているので、基板の貼り付き防止のためにプラテンの基板載置領域を覆った際にも基板の真空吸着を阻害することがない。また、基板吸着穴を外れた位置にプラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが設けられているので、マークのずれを検出することで防止フィルムの位置ずれを検出することができる。
また、基板貼り付き防止フィルムのマークを検出するセンサと、プラテンに対して基板貼り付き防止フィルムが位置ずれしているかをセンサの検出結果にしたがって判断するコントローラとを備えているので、プラテンに対して基板貼り付き防止フィルムがずれている場合に搬送を中止することができ、真空吸着ができないのに基板をプラテンに載置してしまうエラーを未然に防止することができる。
また、基板吸着穴がプラテンの基板用真空吸着孔よりも小さいので、基板の裏面が柔らかい場合にも跡が残りにくいという効果が得られる。
また、請求項２記載の基板取り扱い装置によれば、上記効果に加え、基板吸着穴がプラテンの基板用真空吸着孔よりも大きいので、ずれの許容度が大きくなるという効果が得られる。
また、請求項３記載の基板取り扱い方法によれば、フィルム用真空吸着孔を通した吸引は、基板の取り扱い中に加えて取り扱いが終了した後に基板をプラテンから搬出する際にも継続されるので、基板が搬出される際にも基板貼り付き防止フィルムはプラテンに固定された状態が維持される。
また、請求項４記載の基板取り扱い方法によれば、マークがずれていないかセンサにより点検し、ずれている場合には搬送を中止するので、真空吸着ができないのに基板をプラテンに載置してしまうエラーを未然に防止することができる。
また、請求項５記載の基板取り扱い方法によれば、上記効果に加え、基板貼り付き防止フィルムがプラテンに真空吸着されているのを確認してから基板が搬送されるので、基板を載置する際の弾みで基板貼り付き防止フィルムがずれてしまう問題が防止される。

実施形態に係る基板貼り付き防止フィルム及びこの基板貼り付き防止フィルムが使用されるプラテンの斜視概略図である。 基板貼り付き防止フィルムの使用状態を示す正面断面概略図である。 実施形態の基板貼り付き防止フィルム及びプラテンの使用例としての露光装置の正面概略図である。 コントローラに実装されたシーケンスプログラムの概略を示したフローチャートである。 図３の露光装置の動作を示す概略図である。 基板吸着穴のサイズに応じた技術的意義について示した正面断面概略図である。

次に、この出願の発明を実施するための形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、実施形態に係る基板貼り付き防止フィルム及びこの基板貼り付き防止フィルムが使用されるプラテンの斜視概略図である。図２は、基板貼り付き防止フィルムの使用状態を示す正面断面概略図である。
図１及び図２に示す基板貼り付き防止フィルム１は、処理される基板が載置されるプラテン２の基板載置領域を覆うフィルムである。この基板貼り付き防止フィルム（以下、防止フィルムと略称する）１は、ＰＥＴのような透明な樹脂製であり、厚さは５０～３５０μｍ程度である。

プラテン２は、この実施形態では方形の台状となっており、上面に基板が載置されるものである。載置される基板も方形であることが想定されており、したがって基板載置領域は方形である。尚、基板載置領域は、プラテン２の上面において、載置された基板が占める領域という意味である。寸法形状の異なる基板が載置されることもあり得るが、最も大きな基板が占めるであろう領域が基板載置領域である。図１において、基板載置領域Ｒを破線で示す。
図１に示すように、防止フィルム１も方形となっており、基板載置領域Ｒより大きいサイズである。但し、防止フィルム１は、プラテン２の上面より小さいサイズである。

また、プラテン２は、載置された基板を真空吸着して位置を固定させるものとなっている。図１に示すように、プラテン２の基板載置領域Ｒには、基板用真空吸着孔２１が形成されている。基板用真空吸着孔２１は、複数、均等間隔をおいて設けられている。各基板用真空吸着孔２１は、プラテン２内に設けられた基板用連通路２２を通して基板用排気管２３に接続されている。基板用排気管２３は不図示の真空ポンプにつながっており、基板用排気管２３には基板用開閉バルブ２４が設けられている。

防止フィルム１も、図１に示すように複数の穴１１を有する。この穴１１は、基板を真空吸着するための穴であり、以下、基板吸着穴という。基板吸着穴１１は、防止フィルム１がプラテン２の基板載置領域Ｒを覆った状態において、プラテン２の基板用真空吸着孔２１に対応する位置に設けられている。即ち、防止フィルム１の基板吸着穴１１は、プラテン２の基板用真空吸着孔２１と同数設けられており、同じ配置で設けられている。この実施形態では、基板用真空吸着孔２１は、プラテン２の輪郭と同じ向きの縦横の碁盤の目状に設けられている。防止フィルム１の基板吸着穴１１も碁盤の目状であり、プラテン２の基板用真空吸着孔２１と同じ間隔で同じ位置に設けられている。

このような防止フィルム１は、プラテン２に対して真空吸着されて位置が固定され、基板の貼り付き防止の機能を果たすものとなっている。即ち、プラテン２は、防止フィルム１を真空吸着する真空吸着孔（以下、フィルム用真空吸着孔）２５を有している。
基板用真空吸着孔２１とフィルム用真空吸着孔２５とは、互いに別系統の排気管に連通している。プラテン２には、基板用排気管２３とは別にフィルム用排気管２７が接続されている。図２に示すように、プラテン２内には、基板用連通路２２とは別にフィルム用連通路２６が形成されており、フィルム用連通路２６はフィルム用真空吸着孔２５とフィルム用排気管２７とを接続している。フィルム用排気管２７には、フィルム用開閉バルブ２８が設けられている。

このような防止フィルム１は、プラテン２上で生じ得るずれを考慮してマーク１２が設けられている。
マーク１２は、この実施形態では複数設けられている。具体的には、図１に示すように、マーク１２は方形の各隅に設けられている。各マーク１２は円形であり、この実施形態では、光を反射する反射部となっている。黒、銀等の色の反射部を印刷や膜付け等の方法で形成されたものを各マーク１２とし得る。

一方、プラテン２は、防止フィルム１の位置ずれの有無を判断できるよう各マーク１２のずれを検出するセンサ３を備えている。図２に示すように、プラテン２には貫通孔２９が設けられており、センサ３は貫通孔２９に設けられている。センサ３としては、この実施形態では、ファイバセンサが使用されている。ファイバセンサは、ファイバの先端に光出射部と光入射部とを備えたものであり、出射された光の反射光を捉えることで対象物（ここではマーク１２）の検出を行うものである。

貫通孔２９及びセンサ３が配置された位置は、正しい位置に防止フィルム１が配置された際に各マーク１２を臨む位置となっている。例えば、図１に示すように防止フィルム１の方形の輪郭の中心とプラテン２の上面の方形の輪郭の中心とが同一鉛直線上になり、各方形の辺がそれぞれ同じ方向である位置及び姿勢が正しい位置である。即ち、この実施形態において、「ずれ」は回転方向のずれも含む。この位置に配置された際、ファイバセンサ３からの光はマーク１２に反射して戻って捉えられ、これによりマーク１２が検出される。つまり、貫通孔２９及びセンサ３は、防止フィルム１の四つのマーク１２が成す方形と同一の形状寸法の方形の角の位置に設けられている。

次に、このような実施形態の防止フィルム１及びプラテン２の使用例について説明する。実施形態の防止フィルム１及びプラテン２は、基板を取り扱う各種の装置において使用可能であるが、以下の説明では、基板取り扱い装置の一例として基板を露光する露光装置を採り上げる。したがって、以下の説明は、基板取り扱い装置の実施形態の説明でもある。
図３は、実施形態の防止フィルム１及びプラテン２の使用例としての露光装置の正面概略図である。図３に示す露光装置は、プラテン２と、プラテン２に載置された基板Ｗに対して所定のパターンの光を照射して露光する光照射ユニット４と、プラテン２に対して基板Ｗを搬入し、露光後に基板Ｗをプラテン２から搬出する搬送系５とを備えている。

光照射ユニット４は、露光の方式に応じて適宜のものが選択されて搭載される。図３の例は、コンタクト方式となっており、光照射ユニット４は、基板Ｗと同程度の大きさのマスク４１と、プラテン２に載置された基板Ｗをマスク４１に密着させるプラテン駆動機構２０と、マスク４１を通して所定のパターンの光照射する照射光学系４２等を備えた構成とされる。マスク４１は、フレーム４１１に保持された状態となっている。プロキシミティ方式の場合、マスク駆動機構がマスクを基板Ｗから僅かに離れた位置に配置するよう構成される他は、コンタクト方式と基本的に同様である。投影露光方式の場合には、光照射ユニットは、マスクを透過した光を基板Ｗ上に結像させる投影光学系とされる。この他、ＤＭＤのような空間光変調素子を使用して照射パターンをマスク無しで直接形成するＤＩ露光の方式が採用されることもあり得る。

搬送系５としては、図３の例では、コンベア５１，５２と搬送ハンド５３，５４とを組み合わせた例となっている。コンベア５１，５２及び搬送ハンド５３，５４の組は、プラテン２を挟んで搬入側と搬出側に設けられている。各搬送ハンド５３，５４は、下側で基板Ｗを真空吸着により保持する吸着パッド５３１，５４１を備えている。各搬送ハンド５３，５４には、基板Ｗを保持した搬送ハンドを水平方向及び上下方向に移動させるハンド駆動機構５３０，５４０が付設されている。

尚、露光装置は、プラテン２に配置された不図示のアライメント手段を備えている。アライメント手段は、プラテン２に配置された基板Ｗのアライメントマークを撮影するカメラ、アライメントマークの撮影結果に従ってプラテン２を駆動して基板Ｗのアライメントを行うプラテン駆動機構２０等によって構成されている。

また、装置は、各部を制御するコントローラ６を備えている。コントローラ６には、所定の手順で各部を動作させるシーケンスプログラムが実装されている。この例では、特に、プラテン２の各センサ３からの信号がコントローラ６に入力され、これら信号はシーケンスプログラムに対して制御情報として与えられるようになっている。
より具体的には、この実施形態では、各センサ３は反射光の有無を検出している。反射光を捉えていれば、センサ３の出力はオンであり、捉えていなければオフとされる。各センサ３からは、オン、オフのいずれかの信号がコントローラ６に送られる。

図４は、コントローラ６に実装されたシーケンスプログラムの概略を示したフローチャートである。シーケンスプログラムは、一つのロットの各基板Ｗについて、搬入動作、露光、搬出動作を繰り返すようプログラミングされている。この際、搬入動作を開始する前に、各センサ３からの信号を確認し、いずれかのセンサ３からオフ信号が送られているか判断する。送られていれば、搬入動作を停止するようシーケンスプログラムはプログラミングされている。この場合、シーケンスプログラムは、エラー信号を出力して終了する。

次に、基板取り扱い方法の発明の実施形態の説明も兼ね、図３に示す露光装置の動作について図５を参照して説明する。図５は、図３の露光装置の動作を示す概略図である。
シーケンスプログラムが実行されているコントローラ６は、搬入側コンベア５１に信号を送り、図５（１）に示すように搬入側の搬送ハンド（搬入ハンド）５３の下方の搬入待機位置まで基板Ｗを搬送する。この時点で、コントローラ６は、各センサ３からの入力信号を確認する。いずれの信号もオンである場合、コントローラ６は、搬入ハンド５３のハンド駆動機構５３０に信号を送り、図５（２）に示すように、基板Ｗをプラテン２まで搬送させる。基板Ｗは、防止フィルム１に覆われたプラテン２の基板載置領域Ｒに載置される。

次に、コントローラ６は、基板用開閉バルブ２４を開く。これにより、基板Ｗは各基板用真空吸着孔２１を通した負圧によりプラテン２に対して真空吸着される。その後、プラテン駆動機構２０が動作し、図５（３）に示すように、マスク４１が基板Ｗに密着した状態とされる。
この状態で、コントローラ６は、不図示のアライメント手段に信号を送り、基板Ｗのアライメントを行わせる。アライメントが終了すると、コントローラ６は、光照射ユニット４に信号を送り、所定のパターンで光を照射させる。これにより、基板Ｗが露光される。所定時間の露光が終了すると、コントローラ６は、搬出側の搬送ハンド（搬出ハンド）５４に信号を送り、基板Ｗの搬出動作を行わせる。基板Ｗは、搬出側コンベア５２に搬出され、搬出側コンベア５２から次の工程に送られる。そして、次の基板Ｗが搬入待機位置に位置すると、同様の動作が繰り返される。

上記動作において、搬入待機位置に基板Ｗが位置した時点で、いずれかのセンサ３からの信号がオフであった場合、上記のようにエラー信号が出力され、基板Ｗの搬入動作は行われない。この場合、装置は停止状態となる。尚、この場合、当該基板Ｗの前の基板Ｗは、既にプラテン２から搬出されて搬出側コンベア５３に位置している場合がある。この場合は、搬出側コンベア５３の搬出動作だけは装置の停止後も行われることもあり得る。
上記露光装置において、コントローラ６は、装置の可動中、フィルム用開閉弁２８に対して常に開信号を送っている。このため、防止フィルム１は、装置の稼働中、プラテン２に常時真空吸着された状態となっている。

上述した実施形態の防止フィルム１によれば、プラテン２の基板用真空吸着孔２１に対応する位置に基板Ｗを真空吸着するための基板吸着穴１１を有しているので、基板Ｗの貼り付き防止のためにプラテン２の基板載置領域Ｒを覆った際にも基板Ｗの真空吸着を阻害することがない。そして、実施形態の防止フィルム１では、基板吸着穴１１を外れた位置にプラテン２に対する位置ずれを検出するためのマーク１２が設けられているので、マーク１２のずれを検出することで防止フィルム１の位置ずれを検出することができる。

もしマーク１２が設けられておらず、防止フィルム１の位置ずれが検出できないと、防止フィルム１が位置ずれしてプラテン２の基板用真空吸着孔２１を塞いだ状態で基板Ｗを載置してしまうことがあり得る。この場合、載置された基板Ｗに対して真空吸着力が働かないか、真空吸着が不十分な状態となる。この結果、基板Ｗのアライメントができなくなる等の深刻な問題が生じる。
一方、実施形態の防止フィルム１は、上記のようにマーク１２を備えているので、マーク１２のずれを検出する何らかの手段を設けることで、容易に防止フィルム１の位置ずれを検出でき、真空吸着ができないのに基板Ｗをプラテン２に載置してしまうエラーを未然に防止することができる。

また、実施形態のプラテン２はフィルム用真空吸着孔２５を備えており、防止フィルム１を真空吸着するものであるので、防止フィルム１をネジ止めする必要がない。このため、ＰＥＴのような安価な樹脂フィルムを使用することができ、ランニングコスト上の負担が大幅に軽減される。その上、真空吸着をオフするだけで取り外しができ、取り付けについても、所定の位置にセットして真空吸着をオンにするだけで良く、極めて簡便である。

さらに、プラテン２において、基板用真空吸着孔２１とフィルム用真空吸着孔２５とが互いに別系統の排気管２３，２７に連通しているので、基板Ｗの吸着保持動作から独立させて防止フィルム１を常時真空吸着することができる。基板用真空吸着孔２１とフィルム用真空吸着孔２５とが互いに別系統の排気管に連通していないと、基板Ｗの真空吸着の際に防止フィルム１の真空吸着もオンになるので、それまでは防止フィルム１は真空吸着されないことになり、位置ずれし易い。両者の真空吸引を常時動作させておくことも考えられるが、真空吸引されている吸着孔に基板Ｗを載置することになるので、載置動作が不安定になる問題がある。実施形態のプラテン２では、このような問題がないという点で、上記プラテン２を備えた実施形態の基板取り扱い装置は優位性を有している。

また、防止フィルム１のマーク１２を検出するセンサ３がプラテン２に設けられている点は、プラテン２を搭載した装置の構造を簡略化する意義がある。防止フィルム１のマーク１２を検出する手段としては、プラテン２以外の場所にセンサ３を設ける構成も考えられる。例えば、プラテン２の上方にセンサ（例えばカメラのようなイメージセンサ）を配置し、上方からマーク１２のずれを監視する構成も考えられる。

しかしながら、プラテン２の上方には、プラテン２に載置した基板Ｗを取り扱ったり又は処理したりするための構造物が配置されることが多い。前述した露光装置における光照射ユニット４は、その一例である。このような構造物のためにプラテン２の上方にはセンサ３のような位置ずれ検出手段を配置することが難しいか、不可能である場合が多い。例えば前述した露光装置では、プラテン２の上方にカメラを配置し、光照射ユニット４の動作の際には退避させる進退機構を付設する構成が考えられるが、構造的に大がかりであり、動作も複雑で時間がかかるものとなる。これに比べると、センサ３を備えたプラテン２は、装置全体の構造や動作を簡略化させることができ、この点で優位性を有する。

また、実施形態の防止フィルム１は、基板吸着穴１１が設けられた領域の外側にマーク１２を有している。「基板吸着穴が設けられた領域」とは、基板Ｗが載置された際に基板Ｗによって覆われる防止フィルム１の領域に相当している。この領域の外側にマーク１２が設けられているということは、基板Ｗが載置された状態でもマーク１２は基板Ｗによって覆われないことを意味する。この構造は、マーク１２の常時検出が容易に行えるという意義を有する。

仮に、マーク１２が基板Ｗによって覆われる位置に位置していると、実施形態のプラテン２におけるセンサ３は、反射光を捉えるものであるので、マーク１２がずれていても基板Ｗからの反射光を捉えることでオン信号を出力してしまう。即ち、防止フィルム１がずれていてもずれていないと判断することになってしまう。基板Ｗと重なった状態でもマーク１２が検出できるように、カラーイメージセンサのような高性能のセンサ３を使用することも考えられるが、コスト高となる問題もあるし、イメージデータ処理が煩雑になったり、時間を要したりする問題もある。したがって、基板Ｗによって覆われない位置にマーク１２が形成されている実施形態の防止フィルム１は、簡易な構成で容易にずれを検出できるようにしたという意義を有する。

尚、図３に示す露光装置では、マスク４１のフレーム４１１がプラテン２の上方に存在している。基板Ｗの露光中はマスクが基板Ｗに接触し、プラテン２のすぐ上にフレーム４１１が位置する。露光中は防止フィルム１のマーク１２の背後にフレームがある状態では、マーク１２がずれていてもフレーム４１１での反射光をセンサ３が捉えてしまうことがあり得る。したがって、図３に示す露光装置では、フレーム４１１がプラテン２から離れた状態においてセンサ３からの信号を確認するようにするのが望ましい。
但し、フレーム４１１がセンサ３及び貫通孔２９から外れた位置に位置する場合や、フレームが無い構成（例えば投影露光方式の場合）では、そのような配慮は不要で、防止フィルム１の位置ずれを常時監視することができる。

また、この実施形態では、防止フィルム１は複数のマーク１２を備えている。このため、位置ずれを確実に検出することができる。一つのみのマーク１２であっても位置ずれの検出は可能であるが、当該マーク１２を中心にした回転方向の位置ずれは検出することができない。このような位置ずれによってもプラテン２の基板用真空吸着孔２１は塞ぎ得るので、検出できるようにすることが好ましい。複数のマーク１２を設けて検出することで、これは容易に行える。上記の例では、マーク１２は四つであったが、二つでも良く、三つでも良い。

上述した基板取り扱い方法の実施形態において、フィルム用真空吸着孔２５の閉鎖を確認してから基板Ｗの搬送を行うようにすると、より好ましい。具体的には、フィルム用排気管２７上に圧力センサを設けておき、圧力センサの出力がコントローラ６に入力されるようにする。コントローラ６上のシーケンスプログラムは、圧力センサの出力からフィルム用真空吸着孔２５の閉鎖を点検し、閉鎖されている（即ち、防止フィルム１が真空吸着されている）ことを確認してから基板Ｗの搬送動作を行うようプログラミングされる。

マーク１２は正しく検出されて防止フィルム１のずれはないものの、何らかのエラーで防止フィルム１の真空吸着が働いていないことがあり得る。この状態で基板Ｗが搬送されてプラテン１に載置されると、載置した弾みで防止フィルム１がずれてしまうことがあり得る。これが生じると、防止フィルム１が基板用真空吸着孔２１を塞いでしまい基板Ｗの真空吸着ができなくなってしまったり、基板Ｗの位置ずれが生じたりする。上記のように、防止フィルム１の真空吸着オンを予め確認しておけば、このような問題は発生しない。

上述した実施形態の防止フィルム１において、基板吸着穴１１は、プラテン２の基板用真空吸着孔２１よりも小さくなっている。この点は、ソルダレジスト付きの基板のような柔らかな表面の基板の場合に特に意義がある。逆に、基板吸着穴１１がプラテン２の基板用真空吸着孔２１より大きい場合、防止フィルム１のずれの許容度を大きくする意義がある。これらの点について、図６を使用して説明する。図６は、基板吸着穴のサイズに応じた技術的意義について示した正面断面概略図である。

基板Ｗは、柔らかな面を有している場合がある。典型的な例はソルダレジスト付き基板の場合で、ソルダレジストが裏面にも被着している場合が多い。一方、樹脂シートに穴開け加工をして基板吸着穴１１を形成すると、どうしてもバリのようになって周縁が尖ったものになり易い。このため、ソルダレジスト付き基板のような柔らかな表面の基板Ｗがある程度の力で押し付けられると、基板Ｗの表面に基板吸着穴１１の周縁の跡が残り易い。跡が残ると、製品として見栄えが悪い上、性能上の問題が生じる場合もあり得る。

実施形態の防止フィルム１は、前述したように厚さ５０～３５０μｍ程度の樹脂フィルムであり、柔軟性を有している。このため、基板Ｗが載置されて真空吸着された際、図６（Ａ）に示すように、真空吸引力により基板吸着穴１１の周縁は基板用真空吸着孔２１の奧側に撓む。このため、真空吸着穴１１の周縁による跡が基板Ｗの裏面に付きにくい。基板吸着穴１１がより小さい方が撓み量が多くなるため、この効果はより確実になるが、あまり小さくなると、真空吸引の際のコンダクタンスが小さくなるので、注意を要する。基板吸着穴１１が円形の場合、直径２ｍｍより小さくしないようにすることが実用的には好ましい。

逆に、基板吸着穴１１がプラテン２の基板用真空吸着孔２１より大きい場合、図６（Ｂ）に示すように、防止フィルム１が多少ずれた場合でも、基板用真空吸着孔２１を塞いでしまうことはない。即ち、ずれの許容度が高くなる。この場合、基板吸着穴１１が大きい方がずれの許容度も大きくなるが、基板吸着穴１１が大きくなると、その分だけプラテン２を覆わない領域が大きくなるので、基板Ｗの貼り付き防止効果の局所的な低下が無視し得なくなる。したがって、基板吸着穴１１及び基板用真空吸着孔２１が円形の場合、基板吸着穴１１の直径が基板用真空吸着孔２１の直径に対して２ｍｍ大きい程度までとすることが実用的には好ましい。
尚、基板吸着穴１１が基板用真空吸着孔２１より大きい場合、ソルダレジスト付き基板の場合には上記の問題が生じ得るが、ソルダレジストを焼結等によってソルダレジストの硬度を高めておくことで問題が発生しないようにすることができる。

上記実施形態では、防止フィルム１は全体に透明で、マーク１２は反射部であったが、その逆もあり得る。例えばコーティング等の方法により防止フィルム１を全体に不透明としつつ、部分的に透明な箇所を残して設けてそれをマーク１２としても良い。また、部分的に切り抜いてマーク１２としても良い。この場合は、センサ３が反射光を捉えていない状態が正常で、反射光を捉えた場合、位置ずれが生じたと判断することになる。

また、センサ３としては、上記のようなファイバタイプの光電センサの他、磁気センサや近接センサのような他の方式のセンサを利用することも可能である。
さらに、本願発明の防止フィルム１は、前述した露光装置の他、基板を処理する各種装置に使用することができる。処理装置に限らず、各種検査、試験等のために基板を取り扱う際にも、本願発明の防止フィルム１をプラテン２に対して使用することができる。この点は、基板取り扱い処理方法の発明についても同様である。

１ 基板貼り付き防止フィルム
１１ 基板吸着穴
１２ マーク
２ プラテン
２１ 基板用真空吸着孔
２２ 基板用連通路
２３ 基板用排気管
２４ 基板用開閉弁
２５ フィルム用真空吸着孔
２６ フィルム用連通路
２７ フィルム用排気管
２８ フィルム用開閉弁
２９ 貫通孔
３ センサ
４ 光照射ユニット
５ 搬送系
６ コントローラ
Ｗ 基板
Ｒ 基板載置領域

Claims (5)

1. 処理される基板が載置されるプラテンを備え、プラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）であって、
   プラテンの基板載置領域はプラテン用基板貼り付き防止フィルムによって覆われており、
   プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有しており、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムの前記マークを検出するセンサと、プラテンに対してプラテン用基板貼り付き防止フィルムが位置ずれしているかをセンサの検出結果にしたがって判断するコントローラとを備えており、
   前記基板吸着穴は、前記プラテンが有する前記基板用真空吸着孔より小さいことを特徴とする基板取り扱い装置。
2. 処理される基板が載置されるプラテンを備え、プラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）であって、
   プラテンの基板載置領域はプラテン用基板貼り付き防止フィルムによって覆われており、
   プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有しており、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムの前記マークを検出するセンサと、プラテンに対してプラテン用基板貼り付き防止フィルムが位置ずれしているかをセンサの検出結果にしたがって判断するコントローラとを備えており、
   前記基板吸着穴は、前記プラテンが有する前記基板用真空吸着孔より大きいことを特徴とする基板取り扱い装置。
3. プラテン用基板貼り付き防止フィルムで基板載置領域が覆われたプラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）を使用した基板取り扱い方法であって、
   プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有していて、基板用真空吸着孔とフィルム用真空吸着孔とは、互いに別系統の排気路に連通しており、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
   フィルム用真空吸着孔を通した吸引は、基板の取り扱い中に加えて取り扱いが終了した後に基板をプラテンから搬出する際にも継続される方法であり、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムのプラテンへの真空吸着力はプラテン用基板貼り付き防止フィルムの基板への貼り付き力よりも大きくて基板をプラテンから搬出する際にもプラテン用基板貼り付き防止フィルムはプラテンに真空吸着された状態が維持されることを特徴とする基板取り扱い方法。
4. プラテン用基板貼り付き防止フィルムで基板載置領域が覆われたプラテンに基板を載置して基板をプラテンに真空吸着した状態で基板を取り扱う基板取り扱い装置（但し、露光装置を除く）を使用した基板取り扱い方法であって、
   プラテンは、基板を真空吸着するための基板用真空吸着孔と、プラテン用基板貼り付き防止フィルムを真空吸着するためのフィルム用真空吸着孔とを有しており、
   プラテン用基板貼り付き防止フィルムには、基板用真空吸着孔を通してプラテンが基板を真空吸着するのを阻害しないようにするための基板吸着穴が、プラテンの基板用真空吸着孔に対応する位置に設けられているとともに、プラテンに対する位置ずれを検出するためのマークが基板吸着穴を外れた位置に設けられており、
   基板取り扱い装置は、基板をプラテンに搬送する搬送系を備えており、
   搬送系によりプラテンに基板を搬送する際、搬送前に前記マークがずれていないかセンサにより点検し、ずれている場合には搬送を中止することを特徴とする基板取り扱い方法。
5. 基板の搬送前に前記フィルム用真空吸着孔が閉鎖されているか点検し、閉鎖されていない場合には搬送を中止することを特徴とする請求項４記載の基板取り扱い方法。

Images