JPWO2011049133A1 - 基板支持装置、基板支持部材、基板搬送装置、露光装置、及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Abstract
基板(P)を支持する基板支持装置(T)であって、基板が載置される載置部(20)と、載置部から突設され、載置部に載置された基板の一部を支持する少なくとも1つの支持部(TM)と、を備え、支持部は、載置部に対して固定される基部(22)と、基部に対して移動可能に設けられ、載置部に載置された基板に当接する当接部(23)と、を有する。
Description
本発明は、基板支持装置、基板支持部材、基板搬送装置、露光装置、及びデバイス製造方法に関するものである。
本願は、2009年10月20日に出願された米国仮出願第61/272,677号、及び2010年1月7日に出願された特願2010−002005号に基づき優先権を主張しその内容をここに援用する。
本願は、2009年10月20日に出願された米国仮出願第61/272,677号、及び2010年1月7日に出願された特願2010−002005号に基づき優先権を主張しその内容をここに援用する。
フラットパネルディスプレイ等の電子デバイスの製造工程においては、露光装置や検査装置等の大型基板の処理装置が用いられている。これらの処理装置を用いた露光工程、検査工程では、大型基板(例えばガラス基板)を処理装置に搬送する下記特許文献に開示されるような搬送装置が用いられる。
例えば特許文献1に記載の大型基板の搬送装置においては、搬出入部に保持された基板を基板支持部材(基板支持装置)に受け渡す際に、基板と基板支持部材とが別々に支持される。そのため、基板の支持方法によっては、基板が自重で下方に撓む場合がある。自重で撓んだ状態の基板が基板支持部材に受け渡されると、基板の下方に撓んだ部分が基板支持部材と接触し、接触した部分の摩擦により、基板支持部材上で基板が撓んだ状態が維持される。
例えば露光装置では、このように歪んだ状態の基板が露光用の基板ホルダに受け渡されると、基板上の適正な位置に所定の露光を行うことができなくなる等の露光不良の問題が生じる。また、基板支持装置に載置された基板に撓みが生じた場合、それを解消するために受け渡しをやり直すことにより、基板の処理が遅延するという問題が生じる。
本発明の態様は、基板の受け渡し時に生じる基板の撓みを解消できる基板支持部材、基板搬送装置、露光装置及びデバイス製造方法を提供することを目的としている。
本発明の第1の態様に従えば、基板を支持する基板支持装置であって、前記基板が載置される載置部と、前記載置部から突設され、前記載置部に載置された前記基板の一部を支持する少なくとも1つの支持部と、を備え、前記支持部は、前記載置部に対して固定される基部と、前記基部に対して移動可能に設けられ、前記載置部に載置された前記基板に当接する当接部と、を有する基板支持装置が提供される。
本発明の第2の態様に従えば、基板を搬送する基板搬送装置であって、前記基板を支持する上記の基板支持装置と、前記基板支持装置を保持して移動する搬送部と、を備える基板搬送装置が提供される。
本発明の第3の態様に従えば、基板ホルダが保持する基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、前記基板ホルダに前記基板を搬送する上記の基板搬送装置を備える露光装置が提供される。
本発明の第4の態様に従えば、上記の露光装置を用いて、前記基板を露光することと、露光された前記基板を露光結果に基づいて処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の第5の態様に従えば、基板を支持する基板支持部材であって、前記基板が載置された状態で両側部が支持される載置部と、前記載置部から突設され、前記載置部に載置された前記基板の一部を支持する複数の支持部と、を備え、前記載置部の外縁側における前記支持部の設置密度が、前記載置部の中央側における前記支持部の設置密度よりも高い基板支持部材が提供される。
本発明の第6の態様に従えば、基板を搬送する基板搬送装置であって、前記基板を支持する上記の基板支持部材と、前記基板支持部材を保持して移動する搬送部と、を備える基板搬送装置が提供される。
本発明の第7の態様に従えば、基板ホルダが保持する基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、前記基板ホルダに前記基板を搬送する上記の基板搬送装置を備える露光装置が提供される。
本発明の第8の態様に従えば、上記の露光装置を用いて、前記基板を露光することと、露光された前記基板を露光結果に基づいて処理することと、を含むデバイス製造方法が提供される。
本発明の態様によれば、基板の受け渡し時に生じる基板の撓みを解消できる。
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明はこれに限定されることはない。以下では、本発明に係る基板搬送装置を備え、感光剤を塗布された基板に対して液晶表示デバイス用パターンを露光する露光処理を行う露光装置について説明するとともに、本発明に係る基板支持装置(基板支持部材)、及びデバイス製造方法の一実施形態についても説明する。
図1は、本実施形態の露光装置の概略構成を示す断面平面図である。露光装置1は、基板に液晶表示デバイス用パターンを露光する露光装置本体3と、搬送ロボット(搬送部)4、搬出入部(搬送部)5、及びトレイ(基板支持装置、基板支持部材)を有する基板搬送装置7と、を備えており、これらは高度に清浄化され、且つ所定温度に調整されたチャンバ2内に収められている。本実施形態において、基板は、大型のガラスプレートであり、その一辺のサイズは、例えば500mm以上である。
図2は、露光装置本体3、及びこの露光装置本体3に基板Pを搬送する搬送ロボット4の外観斜視図である。露光装置本体3は、マスクMを露光光ILで照明する不図示の照明系と、液晶表示デバイス用パターンが形成されたマスクMを保持する不図示のマスクステージと、このマスクステージの下方に配置された投影光学系PLと、投影光学系PLの下方に配置されたベース8上を2次元的に移動可能に設けられた基板ホルダ9と、基板ホルダ9を保持するとともにその基板ホルダ9を移動させる移動機構33とを備えている。すなわち、露光装置本体3は、基板ホルダ9と移動機構33とを備えたステージ装置が設けられている。
なお、以下の説明においては、ベース8に対する基板ホルダ9の2次元的な移動が水平面内で行われるものとし、この水平面内で互いに直交する方向にX軸およびY軸を設定している。基板Pに対する基板ホルダ9の保持面は、基準の状態(例えば、基板Pの受け渡しを行う時の状態)において水平面に平行とされる。また、X軸およびY軸と直交する方向にZ軸を設定しており、投影光学系PLの光軸はZ軸に平行とされている。なお、X軸、Y軸およびZ軸まわりの各方向を、それぞれθX方向、θY方向およびθZ方向と呼ぶ。
移動機構33は、移動機構本体35と、移動機構本体35上に配置され、基板ホルダ9を保持するプレートテーブル34とを有する。移動機構本体35は、気体軸受によって、ガイド面8a(ベース8の上面)に非接触で支持されており、ガイド面8a上をXY方向に移動可能である。露光装置本体3は、基板Pを保持した状態で、光射出側(投影光学系PLの像面側)において、ガイド面8aの所定領域内を移動可能である。
移動機構本体35は、例えばリニアモータ等のアクチュエータを含む粗動システム(移動機構)の作動により、ガイド面8a上でXY平面内を移動可能である。プレートテーブル34は、例えばボイスコイルモータ等のアクチュエータを含む微動システムの作動により、移動機構本体35に対してZ軸、θX、θY方向に移動可能である。プレートテーブル34は、粗動システム及び微動システムを含む基板ステージ駆動システムの作動により、基板Pを保持した状態で、X軸、Y軸、Z軸、θX、θY、およびθZ方向の6つの方向に移動可能である。
搬送ロボット4は、露光装置本体3及び搬出入部5に対して基板Pを搬送するためのものである。搬送ロボット4は、トレイ(基板支持装置)Tの両側部18,18を保持し、トレイTに載置された基板PをトレイTとともに移動させることで基板Pを搬送し、露光装置本体3及び搬出入部5に対して基板Pを受け渡す。
図1に示すように、露光装置1は、上記の基板ホルダ9上に長方形の基板Pが載置された状態でステップ・アンド・スキャン方式の露光が行われ、図2に示すマスクMに形成されたパターンが基板P上の複数、例えば4つの露光領域(パターン転写領域)に順次転写されるようになっている。すなわち、この露光装置1では、照明系からの露光光ILにより、マスクM上のスリット状の照明領域が照明された状態で、不図示のコントローラによって不図示の駆動系を介して、マスクMを保持するマスクステージと基板Pを保持する基板ホルダ9とを同期して所定の走査方向(ここではY軸方向とする)に移動させることにより、基板P上の1つの露光領域にマスクMのパターンが転写される、すなわち走査露光が行われる。なお、本実施形態に係る露光装置1は、投影光学系PLが複数の投影光学モジュールを有し、上記照明系が複数の投影光学モジュールに対応する複数の照明モジュールを含む、所謂マルチレンズ型スキャン露光装置を構成するものである。
この1つの露光領域の走査露光の終了後に、基板ホルダ9を次の露光領域の走査開始位置まで所定量X方向に移動するステッピング動作が行われる。そして、露光装置本体3では、このような走査露光とステッピング動作を繰り返し行うことにより、順次4つの露光領域にマスクMのパターンが転写される。
図2に示すように、搬送ロボット4は、例えば水平関節型構造を有するものであり、垂直な関節軸を介して連結された複数部分からなるアーム部10と、このアーム部10の先端に連結される搬送ハンド12と、駆動装置13と、を備えている。アーム部10は、駆動装置13により例えば上下方向(Z軸方向)に移動可能となっている。駆動装置13は、不図示の制御装置により、その駆動が制御されている。搬送ハンド12は、先端部が開放された略U型の形状に設けられ、基板Pが載置されたトレイTの長手方向(基板Pの長辺方向)の両側部(被保持部)18,18をトレイTの長辺と平行な支持方向に支持することで、トレイTを介して基板Pを保持可能になっている。
図3は搬送ロボット4の動作を説明するための斜視図である。図2及び図3に示すように、搬送ロボット4は、搬送ハンド12の長手方向(基板Pの長辺方向)を露光装置本体3の基板ホルダ9側に向けるように搬送ハンド12の向きを変えることができるようになっている。これにより、搬送ロボット4は基板Pを基板ホルダ9に受け渡すようになっている。
なお、この搬送ロボット4は、図2及び図3には便宜上図示していないが、搬送ハンド12の下方に設けられ、この搬送ハンド12と同様の機構を有し、且つ独立駆動可能な搬送ハンドを備えたダブルアーム構造になっている。また、搬送ロボット4は、水平関節型構造のロボットに限定されるものではなく、公知のロボット(一般には搬送機構)を適宜採用もしくは組み合わせて実現可能なものである。
図4は、搬出入部5の概略構成を示す側面図である。搬出入部5は、露光装置1に隣接配置されたコータ・デベロッパ(不図示)において感光剤が塗布されて搬送されてきた基板Pが受け渡されるようになっている。搬出入部5は、基板Pを支持する基板支持部51と、トレイTを支持するトレイ支持部52とを備えている。基板支持部51は、平板状の第1支持部51aと、この第1支持部51a上に立設され、基板Pの下面の異なる箇所をそれぞれ支持する複数の基板支持ピン(支持ピン)51bとを備えている。本実施形態において基板支持ピンは51bは、例えば30本設けられ、基板Pをほぼ水平面に沿った状態で支持するようになっている。ここで、ほぼ水平面に沿った状態とは、例えば基板支持ピン51bに支持されたことによる基板Pの撓み、基板支持ピン51bの位置決め誤差、基板Pの許容公差等を無視したときに、基板Pの基板面が水平面とほぼ平行になることをいう。
基板支持ピン51bの各々は、下端部が第1支持部51aに固定され、上端部(上端面)が基板Pを支持可能に設けられている。基板支持ピン51bの上端面には不図示の真空ポンプに接続された吸着孔が設けられ、基板Pを吸着して保持することができるようになっている。また、基板支持ピン51bの上端部には、基板支持ピン51bに基板Pが載置されているか否かを検出する不図示の基板検出部が設けられている。
基板支持部51は、連結部材53を介して駆動部54に接続されている。駆動部54は、例えば、粗動システム及び微動システムを含む駆動システムの作動により、ベース部55上でXY平面、及びθZ方向に移動可能になっている。これにより、搬出入部5は、基板支持ピン51bに支持された基板PのX方向及びY方向の位置補正をしたり、基板PをθZ方向に90度回転させることができるようになっている。
トレイ支持部52は、枠状の第2支持部52aと、この第2支持部52a上に立設され、トレイTの下面の異なる箇所をそれぞれ支持する複数のトレイ支持ピン(第2支持ピン)52bとを備えている。トレイ支持ピン52bの各々は、下端部が第2支持部52aに固定され、上端部(上端面)がトレイTを支持可能に設けられている。トレイ支持ピン52bは基板支持部51の第1支持部51aよりも外側に配置されている。また、トレイ支持ピン52bの上端部には、トレイ支持ピン52bにトレイTが載置されているか否かを検出する不図示のトレイ検出部が設けられている。
トレイ支持部52は、不図示の駆動部の作動により、ガイド部56に沿ってZ軸方向に移動可能に設けられている。ガイド部56は、基板支持部51の駆動部54及びベース部55の外側に設けられている。また、基板支持部51の第1支持部51a、連結部材53及び駆動部54は、枠状の第2支持部52aの内側に配置されている。これらトレイ支持部52、ガイド部56及び不図示の駆動部により、トレイTを支持してトレイTを基板Pに対して相対的に移動させる支持機構が構成されている。トレイ支持部52は、基板支持部51の第1支持部51a、連結部材53及び駆動部54と干渉することなく、Z軸方向に移動できるようになっている。また、トレイ支持部52は、Z軸正方向に上昇することで、トレイ支持ピン52bに支持されたトレイTをZ軸正方向に上昇させ、基板支持部51の基板支持ピン51b上に支持された基板Pを、トレイTに載置させるようになっている。また、トレイ支持部52は、トレイ支持ピン52bにより支持されたトレイTを、搬送ロボット4の搬送ハンド12に受け渡すようになっている。
次に、トレイTの構造について詳述する。図5は、トレイTの平面構造を示す平面図である。図5に示すように、トレイTは、縦横に所定間隔で張り巡らされた複数本の線状部材19により格子状に形成された載置部20を備えている。すなわち、載置部20の線状部材19が配置されていない部分は、矩形状の開口部21となっている。載置部20は、両側部18,18の間の所定位置に基板Pを載置するようになっている。なお、トレイTの形状は図5に示す形状に限定されることはなく、例えば開口部21が一つのみ形成された、基板Pの周縁部のみを支持する枠状の単一フレームであってもよい。
基板Pは、長辺が載置部20の両側部18に平行になるように配置される。載置部20は、基板Pを載置した状態で、両側部18,18が搬送ロボット4の搬送ハンド12によって下方から支持されるようになっている(図2及び図3参照)。すなわち、本実施形態における搬送ロボット4は、トレイTを介して基板Pを支持するとともに、基板Pを所定の位置に搬送するようになっている。
トレイTは、載置部20の下面が、図4に示す搬出入部5のトレイ支持部52の複数のトレイ支持ピン52bによって支持されるようになっている。また、トレイTは、図4に示すように載置部20の下面がトレイ支持ピン52bによって支持された状態で、基板支持部51の複数の基板支持ピン51bを、図5に示す複数の開口部21に挿通させるようになっている。
なお、トレイTの形成材料としては、トレイTが基板Pを支持した際に基板Pの自重による撓みを抑制することが可能な材料を用いることが好ましく、例えば各種合成樹脂、あるいは金属を用いることができる。具体的には、ナイロン、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート、繊維強化プラスチック、ステンレス鋼等が挙げられる。繊維強化プラスチックとしては、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic:ガラス繊維強化熱硬化性プラスチック)やCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic:炭素繊維強化熱硬化性プラスチック)が挙げられる。また、格子状に張り巡らされる線状部材19は、ワイヤー等の柔軟性に優れた部材を用いて形成してもよい。
ここで、図2に示すように、基板ホルダ9の上面には、トレイTを保持する溝部30が形成されている。溝部30は、トレイTのフレーム構造に対応して格子状に設けられている。また、基板ホルダ9の上面には、溝部30が形成されることにより、基板Pの保持部(ホルダ部)31が島状に複数設けられている。保持部31は、トレイTの開口部21に対応する大きさを有している。
保持部31の上面は、基板Pに対する基板ホルダ9の実質的な保持面が良好な平面度を有するように仕上げられている。さらに、保持部31の上面には、基板Pをこの面に倣わせて密着させるための吸引孔Kが複数設けられている(図2参照)。各吸引孔Kは、不図示の真空ポンプに接続されている。
図6は、トレイTが基板ホルダ9の溝部に30収容された状態を示す部分側断面図である。図6に示すように、トレイTの厚さは、溝部30の深さよりも小さくなっている。これにより、トレイTが溝部30内に挿入されて沈み込むことで、開口部21から保持部31が突出された状態となり、トレイT上に載置されている基板Pのみが保持部31に受け渡されるようになっている。
トレイTの載置部20の下面側の四隅には円錐状の凹部41が形成され、溝部30内で各凹部41に対応する位置には、凹部41に係合する球状の凸部42が設けられている。トレイTは、載置部20が溝部30に挿入された際、載置部20の凹部41内に基板ホルダ9の凸部42が係合することで溝部30に収容されたトレイTの位置ずれを防止するようになっている。
図7は、トレイTが備える支持可動部(支持部)TMの拡大側断面図である。図7に示すように、トレイTの載置部20の基板Pを載置する上面(基板載置面)20aには、支持可動部(支持部、突起部、補部)TMが突設されている(図5では図示省略)。支持可動部TMは、主に基部22と、基部22に対向して配置された当接部23と、基部22と当接部23との間に配置された接続部24とにより構成されている。
基部22及び当接部23は、例えば載置部20と同様の材料により形成される。また、接続部24としては、例えばソルボセイン(登録商標)やαGEL(登録商標)等、粘性と弾性を有し、外力を加えることで変形しかつ外力を除去することで初期形状に復元可能な粘弾性材料を用いることができる。基部22は、例えば接着剤等により、下面が載置部20の上面20aに固定され、上面が接続部24の下面に固定されている。
当接部23は、下面が例えば接着剤等により接続部24の上面に固定され、接続部24を介して基部22に接続されている。また、当接部23の上面は、載置部20の上面20aに載置された基板Pの一部(被支持面)と当接して基板Pの下面を支持するようになっている。載置部20の上面20aから当接部23の上面までの高さは、例えば約1.0mm〜1.5mm程度になっている。
支持可動部TMは、当接部23に外力が加わると接続部24が外力の方向に変形し、当接部23が基部22に対して相対移動するようになっている。具体的には、当接部23は、載置部20の上面20aに沿う方向に外力が加わると、その方向に沿って移動するように設けられている。また、当接部23は、上面20aと交差する方向に外力が加わると上面20aとその方向に移動するように設けられている。すなわち、接続部24は、基部22と当接部23とを互いに相対移動可能に接続している。
ここで、上面20aに沿う方向とは、上面20aと平行な方向(XY平面内の方向)や、載置部20の上面20aに載置される基板Pの表面に沿う方向を含む。また、上面20aに交差する方向とは、上面20aと垂直な方向(Z方向)や、載置部20の上面20aに載置される基板Pの表面と交差する方向及び垂直な方向を含む。
また、支持可動部TMは、当接部23に加わる外力が除去されると、接続部24の形状が復元し、当接部23が外力が加わる前の位置に戻るようになっている。また、接続部24は、当接部23を、例えばその弾性変形の範囲内等、所定の範囲内で移動可能に支持している。なお、支持可動部TMの接続部24は、基部22に対する当接部23の移動可能な範囲を所定の範囲内に規制するストッパー等の制限部を備える構成であってもよい。
図8は、支持可動部TMの配置を示すトレイTの平面図である。図8中、載置部20と、重ねて表示された斜線部分は、支持可動部TMの位置を示している。なお、斜線部分の大きさは支持可動部TMの大きさに対応するものではない。図8に示すように、載置部20の上面20aの基板Pが載置される領域内には、複数の支持可動部TMが配置されている。なお、支持可動部TMは、当接部23が載置部20上に載置された基板Pの一部と当接可能であれば、基板Pが載置される領域の外側の部材や、載置部20以外の部材に固定されていてもよい。
載置部20の中央部には、支持可動部TMが配置されず、上面20aを直接、基板Pに接触させるための接触領域CAが設けられている。接触領域CAは、図5に示す搬送ハンド12による載置部20の両側部18,18の支持方向(基板Pの長辺方向)と平行な方向に延在する略長方形の領域として形成されている。接触領域CAは、載置した基板Pを積極的に接触させるための領域であり、載置部20の上面20aは接触領域CA以外の領域においても基板Pと接触するようになっている。
また、図8に示すように、支持可動部TMは、載置部20の中央部の接触領域CA側が疎に、載置部20の外縁側が密になるように配置されている。換言すると、載置部20の中央側に配置される支持可動部TM同士の間隔は、載置部20の外縁側に配置される支持可動部TM同士の間隔よりも広くなっている。
また、図8に示すように、支持可動部TMは、載置部20の中央部の接触領域CA側が疎に、載置部20の外縁側が密になるように配置されている。換言すると、載置部20の中央側に配置される支持可動部TM同士の間隔は、載置部20の外縁側に配置される支持可動部TM同士の間隔よりも広くなっている。
また、載置部20には、基板Pが載置される領域に、載置される基板Pの短辺と長辺に沿うように、複数の支持可動部TMが額縁状に配置されている。また、額縁状に配置された複数の支持可動部TMの内側には、載置部20の両側部18,18に沿う載置部20の支持方向に沿って一列に並んだ複数の支持可動部TMからなる列が、複数列設けられている。これらの支持可動部TMの列は、載置部20の中央側に配置された列同士の間隔が、載置部20の外縁側に配置された列同士の間隔よりも広くなっている。このような支持可動部TMの配置は、例えば、図4に示す搬出入部5の基板支持ピン51bによって支持された基板Pの撓みの形状に応じて決定される。
図9は、図4に示す基板支持ピン51bによって支持された基板Pの撓みを色の濃淡で示す平面図である。図中、色が薄いほど基板Pが下方(図4におけるZ軸負方向)に撓んでいることを示している。図9に示すように、基板Pは、5×6のマトリクス状に配置された合計30本の基板支持ピン51bによって下面側が支持される。そのため、基板支持ピン51bから離れた基板Pの中央部や外縁部は、基板Pの自重により下方に撓んだ状態となる。また、基板Pの長辺に沿う部分が最も下方に撓んだ状態となり、次いで短辺に沿う部分及び短辺に平行な中央部分が下方に撓んだ状態となる。支持可動部TMは、このような基板の撓み形状に応じて、基板Pの撓みが大きい基板Pの長辺に沿う部分及び短辺に沿う部分に対応する位置に集中的に配置されている。
また、複数の支持可動部TMの各々は、載置部20上の位置に応じて図7に示す接続部24の弾性係数が調整され、図9に示すように撓んだ状態の基板Pが当接したときに、基板Pの応力を開放するように移動可能に設けられている。例えば、接続部24の弾性係数は、図9に示すように撓んだ状態の基板Pが、支持可動部TMが設けられていない状態の載置部20と接触したときに、載置部20の上面20aと基板Pとの間に作用する摩擦力を基準として設定することができる。
すなわち、接続部24の弾性係数は、当接部23から基板Pに作用する載置部20の上面20aに沿う方向の弾性力が、上記の基準となる摩擦力よりも小さくなるように設定することができる。この場合、密に配置される支持可動部TMは、疎に配置される支持可動部TMよりも、接続部24の弾性係数が小さくなる。なお、本実施形態では複数の支持可動部TMを用いているが、基板Pの大きさや撓んだ際の形状、支持可動部TMの大きさ等によっては、一つの支持可動部TMを用いる構成であってもよい。
次に、露光装置1の動作について説明する。具体的には、搬送ロボット4により、トレイTに載置された基板PをトレイTとともに搬送することで、基板Pを搬入及び搬出する方法(基板搬送装置)について説明する。ここでは、基板PをトレイTに載置し、このトレイTに載置された基板Pを露光装置本体3に対して搬入、搬出する手順について説明する。
感光剤が塗布された基板Pは、コータ・デベロッパから図1に示す搬出入部5に搬送され、図4に示す基板支持部51の基板支持ピン51b上の所定の位置に位置決めされて載置され、基板支持ピン51bの上面に吸着保持される。このように、複数の基板支持ピン51bによって支持された基板Pは、図9に示すように、基板支持ピン51bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態となっている。
基板Pが基板支持ピン51bの上面に吸着保持されると、基板支持部51は、基板支持ピン51bの上面に基板Pを吸着保持した状態で、駆動部54を作動させ、トレイTに対して基板Pを位置合わせする。基板PとトレイTとの位置合わせが終了すると、搬出入部5は、トレイ支持部52をガイド部56に沿って上昇させ、トレイ支持ピン52b上のトレイTを上昇させる。これにより、基板Pは位置決めされた状態でトレイTの載置部20上に載置される。
このとき、従来の露光装置では、撓んだ状態の基板をトレイに載置させる際に、以下のような問題があった。図10の(a)部、(b)部、及び(c)部は、従来の露光装置の搬出入部500から従来のトレイT0へ基板P0を受け渡す工程を説明する模式図である。
図10の(a)部に示すように、複数の基板支持ピン510bによって支持された基板P0は、基板支持ピン510bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態になっている。この状態で、トレイ支持部520を上昇させ、トレイ支持ピン520bによって支持されたトレイT0を上昇させる。
図10の(a)部に示すように、複数の基板支持ピン510bによって支持された基板P0は、基板支持ピン510bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態になっている。この状態で、トレイ支持部520を上昇させ、トレイ支持ピン520bによって支持されたトレイT0を上昇させる。
すると、図10の(b)部に示すように、基板P0はトレイT0上に載置され、搬出入部500の基板支持ピン510bからトレイT0に基板P0が受け渡される。このとき、基板P0は、下方に撓んだ部分からトレイT0と接触し、その部分とトレイT0との摩擦により、基板PがトレイT0上で拡がることができず、波打つように撓んだ状態が維持される。次に、トレイT0の下方に配置した搬送ロボット400の搬送ハンド1200を上昇させる。
すると、10(c)に示すように、トレイT0の両側部が搬送ハンド1200によって保持され、トレイT0が基板P0を載置した状態でトレイ支持ピン520bの上方へ持ち上げられる。トレイT0は両側部が支持されることで、基板P0とトレイT0の自重により、搬送ハンド1200によって支持された両側部の中間部が下方に撓んだ状態になる。すると、基板P0は中央部が下方に凸となるように反った状態となり、中央部に向けて圧縮されるような応力が作用すると共に、上方から見た基板P0の平面積が小さくなる。
その後、搬送ハンド1200を移動させ、基板P0を載置したトレイT0を、図11に示す基板ホルダ900の上方へ向けて搬送する。
その後、搬送ハンド1200を移動させ、基板P0を載置したトレイT0を、図11に示す基板ホルダ900の上方へ向けて搬送する。
図11は、従来のトレイT0から従来の露光装置の基板ホルダ900に基板P0を受け渡す工程を説明する模式図である。
図11の(a)部に示すように、搬送ハンド1200により基板P0を基板ホルダ900の上方へ搬送した後、搬送ハンド1200を下降させる。すると、図11の(b)部に示すように、トレイT0は、基板ホルダ900の溝部300に収容され、基板P0は基板ホルダ900上に載置される。このとき、基板P0は最も下方に撓んだ部分から基板ホルダ900と接触する。
図11の(a)部に示すように、搬送ハンド1200により基板P0を基板ホルダ900の上方へ搬送した後、搬送ハンド1200を下降させる。すると、図11の(b)部に示すように、トレイT0は、基板ホルダ900の溝部300に収容され、基板P0は基板ホルダ900上に載置される。このとき、基板P0は最も下方に撓んだ部分から基板ホルダ900と接触する。
図11の(c)部に示すように、さらに搬送ハンド1200を下降させると、基板P0が基板ホルダ900に載置され、基板P0がトレイT0から基板ホルダ900に受け渡される。また、トレイT0が基板ホルダ900の溝部300の底部と当接して、トレイT0が搬送ハンド1200から基板ホルダ900の溝部300に受け渡される。このとき、基板ホルダ900と基板P0との摩擦により、基板P0の撓んだ状態の形状は完全には元に戻らず、基板P0は完全に平坦な場合よりも平面積が縮小してしまう。このように、従来の露光装置では、基板P0が基板ホルダ900上で撓んだ状態となり、基板上の適正な位置に所定の露光を行うことができなくなる等の露光不良の問題が生じる場合がある。
一方、本実施形態の露光装置1は、このような従来の露光装置の問題を解消するために、上記のトレイTを用いている。以下、露光装置1の動作と共に本実施形態のトレイTの作用を説明する。
図12の(a)部、(b)部、及び(c)部は、本実施形態の露光装置1の搬出入部5からトレイTへ基板Pを受け渡す工程を説明する模式図である。
図12の(a)部に示すように、複数の基板支持ピン51bによって支持された基板Pは、基板支持ピン51bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態になっている。この状態で、トレイ支持部52を上昇させ、トレイ支持ピン52bによって支持されたトレイTを上昇させる。
図12の(a)部、(b)部、及び(c)部は、本実施形態の露光装置1の搬出入部5からトレイTへ基板Pを受け渡す工程を説明する模式図である。
図12の(a)部に示すように、複数の基板支持ピン51bによって支持された基板Pは、基板支持ピン51bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態になっている。この状態で、トレイ支持部52を上昇させ、トレイ支持ピン52bによって支持されたトレイTを上昇させる。
すると、図12の(b)部に示すように、基板PはトレイT上に載置され、搬出入部5の基板支持ピン51bからトレイTに基板Pが受け渡される。このとき、トレイTの中央部の支持可動部TMが配置されていない接触領域CAにおいて、下方に撓んだ基板Pの中央部がトレイTと接触する。また、下方に撓んだ基板Pの外縁部は、トレイTに設けられた支持可動部TMと当接する。ここで、図7に示すように、支持可動部TMの当接部23は、トレイTの載置部20の上面20aと交差する方向に移動可能に設けられているため、基板Pとの当接時に載置部20側に移動して、基板Pとの当接時の衝撃を緩和することができる。
また、支持可動部TMの当接部23はトレイTの載置部20の上面20aに沿う方向に移動可能に設けられている。また、基板Pの中央部は、接触領域CAにおいて載置部20の上面20aと接触している。そのため、図12の(b)部に示すように、載置部20の上面20aと基板Pとの摩擦により、基板Pの中央部はトレイTに対して位置ずれすることなく、支持可動部TMと当接した基板Pの外縁部は、中央部を基点として外側に拡がるように移動する。
ここで、本実施形態では、載置部20上の位置に応じて接続部24の弾性係数が調整され、撓んだ状態の基板Pが当接したときに、基板Pの応力を開放するように移動可能に設けられているため、基板Pの撓みを解消し、基板Pをより平坦にすることができる。ここで、基板Pは、露光処理が実施される温度に調整される。次に、トレイTの下方に配置した搬送ロボット4の搬送ハンド12を上昇させる。
すると、12(c)に示すように、トレイTの両側部18,18(図2及び図5参照)が搬送ハンド12によって保持され、トレイTが基板Pを載置した状態でトレイ支持ピン52bの上方へ持ち上げられる。トレイTは両側部18,18が支持されることで、基板PとトレイTの自重により、搬送ハンド12によって支持された両側部18,18の間が下方に撓んだ状態になる。
このとき、上記のように支持可動部TMの当接部23が載置部20に固定された基部22に対して相対移動可能に設けられているので、基板Pの応力が開放され、基板Pが撓んで波打つような状態になることが防止される。また、基板Pを中央部に向けて圧縮するような応力が緩和される。
続いて、図3に示すように、搬送ロボット4は、搬送ハンド12の長手方向(基板Pの長辺方向)を露光装置本体3の基板ホルダ9側に向けるように搬送ハンド12の向きを変える。その後、搬送ハンド12を移動させ、基板Pを載置したトレイT0を、図13に示す基板ホルダ9上方へ向けて搬送する。
なお、搬送ハンド12は、基板Pの表面と基板ホルダ9の保持部31とがほぼ平行になるように基板Pを搬送する。ここで、ほぼ平行とは、自重による基板Pの撓みを排除した場合に平行もしくは平行に近い状態であることを意味している。具体的には、搬送ハンド12は、搬送ハンド12による基板Pの被保持部分と保持部31の基板載置面とがほぼ平行となるように基板Pを搬送する。
図13は、本実施形態のトレイTから露光装置1の基板ホルダ9に基板Pを受け渡す工程を説明する模式図である。
搬送ロボット4は、図13の(a)部に示すように、搬送ハンド12により基板Pを基板ホルダ9の上方へ搬送し、トレイTと溝部30との位置合わせを行った後、図2に示す駆動装置13を駆動させ、搬送ハンド12を下降させる。すると、図13の(b)部に示すように、トレイTは基板ホルダ9の溝部30に収容され、基板Pは基板ホルダ9上に載置される。このとき、基板P0は最も下方に撓んだ部分から基板ホルダ9の保持部31(図3参照)と接触する。また、基板Pと基板ホルダ9の保持部31との接触面積が増加していく際に、トレイTの支持可動部TMの当接部23(図7参照)が基板Pの応力を開放する方向に移動する。
搬送ロボット4は、図13の(a)部に示すように、搬送ハンド12により基板Pを基板ホルダ9の上方へ搬送し、トレイTと溝部30との位置合わせを行った後、図2に示す駆動装置13を駆動させ、搬送ハンド12を下降させる。すると、図13の(b)部に示すように、トレイTは基板ホルダ9の溝部30に収容され、基板Pは基板ホルダ9上に載置される。このとき、基板P0は最も下方に撓んだ部分から基板ホルダ9の保持部31(図3参照)と接触する。また、基板Pと基板ホルダ9の保持部31との接触面積が増加していく際に、トレイTの支持可動部TMの当接部23(図7参照)が基板Pの応力を開放する方向に移動する。
図13の(c)部に示すように、さらに搬送ハンド12を下降させると、基板P0が基板ホルダ9の保持部31に載置され、基板PがトレイTから基板ホルダ9に受け渡される。また、トレイTが基板ホルダ900の溝部300の底部と当接して、トレイT0が搬送ハンド12から基板ホルダ9の溝部30に受け渡される。このとき、トレイTの支持可動部TMの当接部23(図7参照)が基板Pの応力を開放する方向に移動するので、基板Pが撓んだ状態で基板ホルダ9の保持部に載置されることが防止される。このように、本実施形態の露光装置1では、基板Pが基板ホルダ9上で平坦な状態となり、基板P上の適正な位置に所定の露光を良好に行うことができる。
基板ホルダ9への基板Pの受け渡しが完了すると、搬送ロボット4は搬送ハンド12を基板ホルダ9上から退避させる。
基板ホルダ9に基板Pが載置された後、図2に示すマスクMは照明系により露光光ILで照明される。露光光ILで照明されたマスクMのパターンは、基板ホルダ9に載置されている基板Pに投影光学系PLを介して投影露光される。
露光装置1では、上述のように基板ホルダ9上に良好に基板Pを載置することができるため、基板P上の適正な位置に所定の露光を高精度に行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現できる。また、露光装置1では、上述のようにトレイT及び基板ホルダ9に対する基板Pの受け渡しを円滑に行うことができるため、基板Pに対する露光処理を遅延なく行うことができる。
基板ホルダ9に基板Pが載置された後、図2に示すマスクMは照明系により露光光ILで照明される。露光光ILで照明されたマスクMのパターンは、基板ホルダ9に載置されている基板Pに投影光学系PLを介して投影露光される。
露光装置1では、上述のように基板ホルダ9上に良好に基板Pを載置することができるため、基板P上の適正な位置に所定の露光を高精度に行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現できる。また、露光装置1では、上述のようにトレイT及び基板ホルダ9に対する基板Pの受け渡しを円滑に行うことができるため、基板Pに対する露光処理を遅延なく行うことができる。
次に、露光処理終了後の基板ホルダ9からの基板Pの搬出動作について説明する。なお、以下の説明では搬送ハンド12が基板Pの搬出を行うように説明するが、ダブルハンド構造のうちのもう1つの搬送ハンドが搬出を行うようにしてもよい。
露光処理が終了すると、搬送ロボット4は搬送ハンド12を駆動し、基板ホルダ9上に載置されたトレイTの下方で基板ホルダ9のX軸方向両側に搬送ハンド12を−Y方向側から挿入する。これと同時に、不図示の制御装置により真空ポンプによる吸引が解除され、基板ホルダ9による基板Pの吸着が解除される。
次に、駆動装置13により搬送ハンド12が所定量上方に駆動されると、搬送ハンド12がトレイTの載置部20の両側部18,18の下面にそれぞれ当接する。さらに上方に搬送ハンド12が駆動されると、基板ホルダ9の保持部31に載置された基板PがトレイTに受け渡される。このとき、本実施形態によれば上述のように基板Pの撓みが防止されているため、トレイTを上方へ移動したときに基板PをトレイTの載置部20上に従来よりも平坦な状態で載置することができる。さらに上方に搬送ハンド12が駆動されると、基板Pを支持するトレイTが基板ホルダ9の上方に持ち上げられ、載置部20が基板ホルダ9から離間する。
この載置部20と基板ホルダ9とが離間する位置までトレイTが持ち上げられた時点で、基板Pを保持しているトレイTが搬送ハンド12によって基板ホルダ9上から退避される。このようにして、露光装置本体3に対する基板Pの搬出動作が完了する。
なお、支持可動部TMは、上述の実施形態で説明したものに限定されず、載置部20に対して突設され、載置部20に載置された基板P0の一部を支持するものであればよい。以下、図14A、図14B、図14C、図15A、図15B、図15C、及び図15Dを参照してトレイTの変形例について説明する。
図14Aに示す第1の変形例におけるトレイT1は、上述の実施形態で説明したトレイTと支持可動部TMの配置が異なっている。本変形例では、支持可動部TMは、載置部20の上面20aに設けられた凹部20bに収容されている。本変形例によれば、上述の実施形態と同様の効果に加え、上面20aから当接部23の上面までの高さを低くすることが容易になる。また、凹部20bを当接部23の可動範囲を規制する制限部として機能させることもできる。
図14Aに示す第1の変形例におけるトレイT1は、上述の実施形態で説明したトレイTと支持可動部TMの配置が異なっている。本変形例では、支持可動部TMは、載置部20の上面20aに設けられた凹部20bに収容されている。本変形例によれば、上述の実施形態と同様の効果に加え、上面20aから当接部23の上面までの高さを低くすることが容易になる。また、凹部20bを当接部23の可動範囲を規制する制限部として機能させることもできる。
図14Bに示す第2の変形例におけるトレイT2は、上述の実施形態のトレイTと、支持可動部TM2の基部25及び接続部26の構成が異なっている。第2の変形例における支持可動部TM2の接続部26は、当接部23を載置部20の上面20aから離間させた状態で支持する複数のばねにより構成されている。また、基部25は当接部23から載置部20の上面20aと平行な方向にずれた位置に配置されている。基部25はリング状であっても複数に分割されていてもよい。本変形例によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができるだけでなく、接続部26の弾性係数をより容易に調整することが可能になる。
図14Cに示す第3の変形例におけるトレイT3は、上述の第2の変形例におけるトレイT2と、支持可動部TM3の当接部23の構成が異なっている。第3の変形例における支持可動部TM3は、当接部23の下面に摩擦係数が比較的小さい摺動部27が固定されている。当接部23は、摺動部27の摺動面27aが載置部20の上面20aに対して摺動することで、載置部20の上面20aに対して摺動可能に設けられている。摺動部27としては、例えば摺動面27aの摩擦係数が0.1〜0.2程度の低摩擦材料を用いることができる。本変形例によれば、上述の実施形態と同様の効果を得られるだけでなく、当接部23の載置部20の上面20aと交差する方向の移動を抑制し、当接部23を載置部20の上面20aと平行な方向に滑らかに移動させることが可能になる。
図15A〜図15Cに示す第4の変形例におけるトレイT4は、上述の実施形態におけるトレイTと、支持可動部TM4の構成が異なっている。第4の変形例における支持可動部TM4は、基部61と当接部63とが、それぞれ互いに磁力を及ぼす一対の磁性部材M1,M2を備えている。磁性部材M1,M2としては、例えばフェライト磁石等を用いることができ、磁性部材M1と磁性部材M2とは互いに反発しあうように同極を対向させて配置されている。磁性部材M1,M2は、図15Bに示すようにリング状に形成されていてもよく、複数に分割されていてもよい。
図15Aに示すように、第4の変形例における支持可動部TM4では、載置部20の上面に固定される基部61の中央部に、当接部63に固定された係止部62の下方側の一部を収容する保持部61aが形成されている。保持部61aの内側壁は上方側が下方側よりも狭くなるテーパ状に形成されており、係止部62の外側壁62aは保持部61aの内側壁に対応するテーパ状に形成されている。
係止部62は、当接部63に外力が作用していない状態で、磁性部材M1,M2間の反発力によって載置部20から離間する方向に付勢されて上面20aから浮上した状態になっている。係止部62は、外側壁62aが保持部61aの内側壁と当接することで基部61に対して抜け止めされ、所定の位置に配置されるようになっている。
すなわち、本変形例の支持可動部TM4では、互いに磁力を及ぼす一対の磁性部材M1,M2からなる磁性部材組と係止部62とが、基部61と当接部63とを互いに相対移動可能に接続する接続部として機能している。ここで、磁性部材M1,M2の磁力は、これらの間に作用する反発力が、トレイT4の載置部20に載置された基板Pと当接した当接部63に作用する外力よりも小さくなるように設定される。
係止部62の下面には先端部が尖った円錐状の突起部62bが設けられている。突起部62bは当接部63に外力が作用していない状態で、載置部20の上面20aと離間するようになっている。また、当接部63に、載置部20の上面20aに対して垂直で載置部20に向かう方向に、磁性部材M1,M2間の反発力よりも大きい外力が作用すると、当接部63及び係止部62が外力の方向に移動して、突起部62bの先端が載置部20と当接するようになっている。
この状態で、当接部63に載置部20の上面20aに沿う方向の外力が作用すると、当接部63は突起部62bの先端を支点として搖動する。このとき、当接部63が搖動可能な範囲は、基部61の保持部61aにより制限される。すなわち、基部61の保持部61aは当接部63の移動範囲を制限する制限部として機能している。また、当接部63の上面の中央部は球面状に加工されている。
図15Cに示すように、本変形例のトレイT4の載置部20に基板Pが載置され、支持可動部TM4に基板Pの一部が当接すると、当接部63に載置部20の上面20aに対してほぼ垂直な方向の外力が作用して、当接部63及び係止部62が載置部20側に移動する。これにより、基板Pと当接部63とが接触する際の衝撃が緩和される。また、当接部63及び係止部62が載置部20側に移動することで、係止部62の外側壁62aと保持部61aの内側壁とが離間し、突起部62bが載置部20の上面20aと当接する。
このとき、磁性部材M1,M2の磁力は、これらの間の反発力がトレイT4の載置部20に載置された基板Pから当接部63に作用する外力よりも小さくなるように設定されている。そのため、上述の実施形態で説明したように、撓んだ状態の基板Pが拡がろうとすると、当接部63は突起部62bの先端部を支点として搖動し、基板Pの応力を開放させる。また、基板Pは、当接部63の上面の中央部が球面状に加工されていることにより、当接部63上を滑らかに移動することができる。これにより、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、基板PがトレイT4上から他の部材に受け渡されると、当接部63は、磁性部材M1,M2間の反発力により図15Aに示す元の状態に戻る。
図15Dに示す第5の変形例におけるトレイT5は、支持可動部TM5の基部64と当接部65が、それぞれ互いに磁力を及ぼす一対の磁性部材M3,M4を備える点で上述の第4の変形例のトレイT4と共通するが、基部64及び当接部65の構成及び磁性部材M3,M4の配置は異なっている。第5の変形例における支持可動部TM5は、変形例4の磁性部材M1,M2と同様の磁性部材M3,M4を備えている。磁性部材M3と磁性部材M4とは互いに吸引しあうように異極を対向させて配置されている。
図15Dに示すように、第5の変形例における支持可動部TM5では、載置部20の上面20aに固定される基部64の下面側中央部に磁性部材M3が配置されている。基部64の上面64cには当接部65の下面65bが摺動可能に接している。基部64の上面64cの周縁部には、側壁部64aが突設されている。側壁部64aの上部には、載置部20の上面20aとほぼ平行に内側に向けて延びる庇状の制限部64bが設けられている。制限部64bは、基部64の上面64cに対して摺動する当接部65と当接することで、当接部65の移動範囲を所定の範囲に制限するようになっている。
当接部65は、側面に基部64の制限部64bに対応して凹部65aが設けられている。また、当接部65の下面65bの中央部には、磁性部材M4が配置されている。磁性部材M4は、基部64に設けられた磁性部材M3と対向して配置され、磁性部材M3との間には吸引力が作用している。当接部65は、例えば低摩擦材料により形成され下面65bの摩擦係数は、例えば約0.1〜0.2程度になっている。ここで、磁性部材M3,M4の磁力は、これらの間に作用する吸引力が、トレイT5の載置部20に載置された基板Pと当接した当接部65に作用する外力よりも小さくなるように設定される。
本変形例のトレイT5によれば、載置部20に基板Pが載置され、支持可動部TM5の当接部65に載置部20の上面20aと平行な方向の外力が作用すると、当接部65がその外力の方向に移動する。したがって、撓んだ状態の基板Pが拡がろうとするときに、基板Pの応力を開放することができる。また、基板PがトレイT5上から他の部材に受け渡されると、当接部65は、磁性部材M3,M4間の吸引力により図15Dに示す元の状態に戻る。したがって、本変形例のトレイT5によれば、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、別の実施形態におけるトレイTの構造について詳述する。以下の説明では、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。図16は、トレイTの平面構造を示す平面図である。図16に示すように、トレイTは、基板Pが載置される載置部20を備えている。載置部20は、載置される基板Pの長辺に沿う第1の方向に延びる複数の第1線状部材(第1部材)19Aと、載置される基板Pの短辺に沿い、第1の方向とほぼ垂直に交差する第2の方向に延びる複数の第2線状部材(第2部材)とにより格子状に設けられている。
すなわち、載置部20の第1線状部材19A及び第2線状部材19Bが配置されていない部分は、矩形状の開口部21となっている。なお、トレイTの形状は図16に示す形状に限定されることはなく、例えば開口部21が一つのみ形成された、基板Pの周縁部のみを支持する枠状の単一フレームであってもよい。
トレイTは、載置部20の両側部18,18が、搬送ハンド12によって支持される被支持部となっている。ここで、トレイTの被支持部である両側部18,18は、トレイTの短手方向の端部に配置され、トレイTの長手方向に延在する第1線状部材19Aにより設けられている。トレイTは、載置部20の所定位置に基板Pを載置した状態で搬送される際に、両側部18,18又はその近傍が支持されることで、基板Pを下方から支持するようになっている。
載置部20の基板Pが載置される載置面20aには、第1線状部材19Aと第2線状部材19Bとが交差する部分に配置された複数の下面支持部(支持部、突起部、補部)TM11と、載置部20の外縁部に配置された複数の外縁支持部(支持部、突起部、補部)TM12とが設けられている。下面支持部TM11は、載置部20に載置された基板Pの下面と当接して、基板Pの一部を支持するようになっている。外縁支持部TM12は、載置部20の外縁に沿って配置され、載置部20に載置された基板Pの下面と当接して、基板Pの外縁部を支持するようになっている。
下面支持部TM11及び外縁支持部TM12は、例えば通常の材料よりも摩擦係数が低い低摩擦材料により形成されるか、又は、基板Pと当接する面に摩擦係数を低下させる表面処理等が施される。これにより、下面支持部TM11及び外縁支持部TM12の基板Pと当接する面の摩擦係数は、基板Pと当接する載置部20の載置面20aの摩擦係数よりも小さくなっている。
図16に示すように、載置部20の外縁側における下面支持部TM11及び外縁支持部TM12の設置密度は、載置部20の中央側における下面支持部TM11の設置密度よりも高くなっている。ここで、設置密度とは、載置部20の載置面20aを含む平面における単位面積当りの下面支持部TM11又は外縁支持部TM12の設置個数をいう。
すなわち、載置部20の載置面20aを含む平面において、載置部20の外縁側は、中央側よりも単位面積当りの下面支持部TM11又は外縁支持部TM12の設置個数が多くなっている。そのため、載置部20の中央側に配置された下面支持部TM11同士の間隔は、載置部20の外縁側に配置された下面支持部TM11同士の間隔又は外縁支持部TM12同士の間隔よりも広くなっている。
また、載置部20の載置面20aには、両側部18,18及び第1線状部材19Aに沿って一列に並んだ複数の下面支持部TM11からなる支持部列が複数列設けられている。本実施形態では、載置部20の中央側に、例えば5つの下面支持部TM11からなる支持部列が2列配置されている。また、載置部20の外縁部側から中央部側へ、例えば6つの下面支持部TM11からなる支持部列と、例えば7つの下面支持部TM11からなる支持部列と、が配置されている。
また、これらの支持部列は、トレイTの載置部20の両側部18,18の延在方向(第1の方向、すなわち第1線状部材19Aの延在方向)と例えば垂直に交差する方向(第2の方向、すなわち第2線状部材19Bの延在方向)において、両側部18,18の中間部に対して対称的に配置されている。この配置は、例えば載置部20の両側部18,18が支持されたときに、載置部20が両側部18,18の中間部に対して対称的に撓むことに対応している。
ここで、載置部20の中央側に配置された5つの下面支持部TM11からなる支持部列と、その外縁側に配置された7つの下面支持部TM11からなる支持部列と、の間隔は、載置部20の外縁側に配置された6つの下面支持部TM11からなる支持部列と、その中央側に配置された7つの下面支持部TM11からなる支持部列と、の間隔よりも広くなっている。すなわち、載置部20の中央側に配置された支持部列同士の間隔は、載置部20の外縁側に配置された支持部列同士の間隔よりも広くなっている。
図17Aは、下面支持部TM11の平面拡大図である。図17Bは、図17AのB−B’線に沿う矢視断面図である。図17Cは、図17AのC−C’線に沿う矢視断面図である。図17Aに示すように、下面支持部TM11は、中央部の基部222と、基部222に設けられた一対の第1部分223及び一対の第2部分224により、平面視でほぼ十字型に設けられている。図17B及び図17Cに示すように、下面支持部TM11は、載置部20の基板Pが載置される載置面20aから突出するように設けられている。
基部222は、第1線状部材19Aと第2線状部材19Bとが交差する部分に配置されている。第1部分223は、第1線状部材19Aに沿って基部222の両側に延びるように形成されている。第2部分224は、第2線状部材19Bに沿って基部222の両側に延びるように形成されている。
第1部分223は、載置部20の厚み方向に突設された第1移動規制部223aを有し、図17Bに示すように、第1線状部材19Aの載置面20a側に係合する断面視でほぼコ字状の形状を有している。第1移動規制部223aは、図17Cに示すように、第1線状部材19Aの側面に沿って形成された板状の部分である。第1移動規制部223aは、第1線状部材19Aの側面と当接することで、下面支持部TM11の第2線状部材19Bに沿う方向の移動を規制するようになっている。
第1部分223の基部222と反対側の端部の近傍には、固定リング223bが配置されている。固定リング223bは、リング状に形成された帯板状の部材からなり、帯板状の部材の端部に設けられたフランジ状の部分がボルト/ナット223cにより締結されるようになっている。固定リング223bは、第1線状部材19A及び第1部分223の周囲に配置され、フランジ部がボルト/ナット223cにより締結されることで、第1部分223を第1線状部材19Aに締結するようになっている。下面支持部TM11は、第1部分223が固定リング223bにより第1線状部材19Aに締結されることで、載置部20に固定されている。
第2部分224は、載置部20の厚み方向に突設された第2移動規制部224aを有し、図17Cに示すように、第2線状部材19Bの載置面20a側に係合する断面視でほぼコ字状の形状を有している。第2移動規制部224aは、図17Bに示すように、第2線状部材19Bの側面に沿って形成された板状の部分である。第2移動規制部224aは、第2線状部材19Bの側面と当接することで、下面支持部TM11の第1線状部材19Aに沿う方向の移動を規制するようになっている。
図18Aは、外縁支持部TM12の側面拡大図である。図18Bは、図18AのB方向から見た平面図である。図18Cは、図18AのC−C’線に沿う矢視断面図である。図18Aに示すように、外縁支持部TM12は、載置部20の載置面20aから突出するように設けられている。また、載置部20の中央側における載置面20aからの高さが、載置部20の外縁側における載置面20aからの高さよりも低くなるように、基板Pと当接する面が傾斜して設けられている。
図16に示すように、外縁支持部TM12は、載置部20の外縁と交差する方向に延びる平面視で矩形の形状に形成されている。これにより、図18Bに示すように、外縁支持部TM12の長手方向が載置部20に載置される基板Pの外縁と交差するようになっている。また、図18Aに示すように、外縁支持部TM12は、載置部20に載置された基板Pの外縁を、傾斜面上で支持するように設けられている。
また、図18Cに示すように、外縁支持部TM12は、第1線状部材19A(第2線状部材19B)の厚み方向(断面の長手方向)に突設された移動規制部225aを有し、第1線状部材19A(第2線状部材19B)の載置面20a側に係合する断面視でほぼコ字状の形状を有している。移動規制部225aは、図18Bに示すように、第1線状部材19A(第2線状部材19B)の側面に沿って形成された板状の部分である。移動規制部225aは、第1線状部材19A(第2線状部材19B)の側面と当接することで、外縁支持部TM12の第1線状部材19A(第2線状部材19B)と交差する方向の移動を規制するようになっている。外縁支持部TM12は、例えば第1線状部材19A(第2線状部材19B)に設けられたネジ穴に螺合するボルト225bにより、第1線状部材19A(第2線状部材19B)に締結されている。
ここで、図16に示すトレイTの形成材料としては、トレイTが基板Pを支持した際に基板Pの自重による撓みを抑制することが可能な材料を用いることが好ましく、例えば各種合成樹脂、あるいは金属を用いることができる。具体的には、ナイロン、ポリプロピレン、AS樹脂、ABS樹脂、ポリカーボネート、繊維強化プラスチック、ステンレス鋼等が挙げられる。繊維強化プラスチックとしては、GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic:ガラス繊維強化熱硬化性プラスチック)やCFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic:炭素繊維強化熱硬化性プラスチック)が挙げられる。また、格子状に張り巡らされる第1線状部材19A及び第2線状部材19Bは、ワイヤー等の柔軟性に優れた部材を用いて形成してもよい。
基板Pは、長辺がトレイTの両側部18,18に平行になるように配置される。トレイTは、両側部18,18が搬送ロボット4の搬送ハンド12によって下方から支持された状態で、載置部20に基板Pを載置して搬送されるようになっている(図2及び図3参照)。すなわち、本実施形態における搬送ロボット4は、搬送ハンド12によってトレイTの被支持部である載置部20の両側部18,18又はその近傍を支持するようになっている。また、搬送ロボット4は、搬送ハンド12によって基板Pが載置されているトレイTの載置部20の両側部18,18又はその近傍を保持してトレイTを移動させるようになっている。
トレイTは、載置部20の下面が、図4に示す搬出入部5のトレイ支持部52の複数のトレイ支持ピン52bによって支持されるようになっている。また、トレイTは、図4に示すように載置部20の下面がトレイ支持ピン52bによって支持された状態で、基板支持部51の複数の基板支持ピン51bを、図16に示す複数の開口部21に挿通させるようになっている。
図2に示すように、基板ホルダ9の上面には、トレイTを保持する溝部30が形成されている。溝部30は、トレイTのフレーム構造に対応して格子状に設けられている。また、基板ホルダ9の上面には、溝部30が形成されることにより、基板Pの保持部(ホルダ部)31が島状に複数設けられている。すなわち、溝部30は、基板ホルダ9の保持部31に対して溝状に設けられ、保持部31は、トレイTの開口部21に対応する大きさを有している。
保持部31の上面は、基板Pに対する基板ホルダ9の実質的な保持面が良好な平面度を有するように仕上げられている。さらに、保持部31の上面には、基板Pをこの面に倣わせて密着させるための吸引孔Kが複数設けられている(図2参照)。各吸引孔Kは、不図示の真空ポンプに接続されている。
図19は、トレイTが基板ホルダ9の溝部30に収容された状態を示す部分側断面図である。図19に示すように、トレイTの厚さは、溝部30の深さよりも小さくなっている。これにより、トレイTが溝部30内に挿入されて沈み込むことで、開口部21から保持部31が突出された状態となり、トレイT上に載置されている基板Pのみが保持部31に受け渡されるようになっている。
トレイTの載置部20の下面側の四隅には円錐状の凹部41が形成され、溝部30内で各凹部41に対応する位置には、凹部41に係合する球状の凸部42が設けられている。トレイTは、載置部20が溝部30に挿入された際に載置部20の凹部41内に基板ホルダ9の凸部42が係合することで、溝部30に収容された際の位置ずれが防止されるようになっている。
図20は、本実施形態の露光装置1の搬出入部5からトレイTへ基板Pを受け渡す工程を説明する模式図である。
図20の(a)部に示すように、複数の基板支持ピン51bによって支持された基板Pは、基板支持ピン51bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態になっている。この状態で、トレイ支持部52を上昇させ、トレイ支持ピン52bによって支持されたトレイTを上昇させる。
図20の(a)部に示すように、複数の基板支持ピン51bによって支持された基板Pは、基板支持ピン51bによって支持されていない部分が下方に撓んだ状態になっている。この状態で、トレイ支持部52を上昇させ、トレイ支持ピン52bによって支持されたトレイTを上昇させる。
すると、図20の(b)部に示すように、基板PはトレイT上に載置され、搬出入部5の基板支持ピン51bからトレイTに基板Pが受け渡される。このとき、トレイTの中央部の下面支持部TM11が配置されていない部分において、下方に撓んだ基板Pの中央部がトレイTと接触する。また、下方に撓んだ基板Pの外縁部は、トレイTに設けられた外縁支持部TM12と当接し、その中央側の部分はトレイTに設けられた下面支持部TM11と当接する。
ここで、載置部20の外縁側における外縁支持部TM12又は下面支持部TM11の設置密度が、載置部20の中央側における下面支持部TM11の設置密度よりも高くなっている。換言すると、載置部20の中央側に配置された下面支持部TM11同士の間隔は、載置部20の外縁側に配置された下面支持部TM11同士の間隔又は外縁支持部TM12同士の間隔よりも広くなっている。そのため、基板Pの中央部及びその近傍は、載置部20の載置面20aと比較的大きな接触面積で接触する。一方、基板Pの外縁部は、下面支持部TM11及び外縁支持部TM12に支持され、載置部20の載置面20aと中央部よりも小さな接触面積で接触するか、又は、載置部20の載置面20aと離間した状態になる。
また、下面支持部TM11及び外縁支持部TM12の基板Pと当接する面は、トレイTの載置部20の載置面20aよりも摩擦係数が小さくなっている。そのため、図20の(b)部に示すように、載置部20の載置面20aと基板Pとの摩擦により、基板Pの中央部はトレイTに対して位置ずれすることがなく、基板Pの下面支持部TM11及び外縁支持部TM12と当接した部分は、下面支持部TM11及び外縁支持部TM12上で滑りを生じ、中央部を基点として外側に拡がるように移動する。これにより、基板Pの撓みが解消され、基板PをトレイTの載置部20に、より平坦に載置することができる。次いで、基板Pは、露光処理が実施される温度に調整される。次いで、トレイTの下方に配置した搬送ロボット4の搬送ハンド12を上昇させる。
すると、図20の(c)部に示すように、トレイTの載置部20は、両側部18,18(図2及び図16参照)に沿って搬送ロボット4の搬送ハンド12によって保持され、トレイTが基板Pを載置した状態でトレイ支持ピン52bの上方へ持ち上げられる。トレイTは両側部18,18が支持されることで、基板PとトレイTの自重により、搬送ハンド12によって支持された両側部18,18の中間部が下方に撓んだ状態になる。
ここで、本実施形態では、図16に示すように、載置部20の中央側に、例えば5つの下面支持部TM11からなる支持部列が配置されている。また、載置部20の外縁部側から中央部側へ、例えば6つの下面支持部TM11からなる支持部列と、例えば7つの下面支持部TM11からなる支持部列と、が配置されている。そして、これらの支持部列は、トレイTが両側部18,18の中間部に対して対称的に撓むことに対応して、両側部18,18の中間部に対して対称的に配置されている。また、載置部20の中央側に配置された支持部列同士の間隔は、載置部20の外縁側に配置された支持部列同士の間隔よりも広くなっている。
そのため、基板Pは、短辺方向における中間部の長辺方向に長い部分が、載置部20の両側部18,18の中間部分において、載置面20aと接触する。そして、基板Pは、載置面20aと接触した長辺方向に長い部分の両側部18,18側の部分が、上記のように配置された複数の支持部列によって支持され、中央側よりも外縁側が基板Pの短辺の方向に沿って両側部18,18側に移動しやすくなっている。
したがって、搬送ロボット4の搬送ハンド12によって、トレイTの載置部20の両側部18,18を保持したときに、基板Pの短辺方向の中央部の長辺方向に沿う部分が下方に撓んで、基板Pが蒲鉾状の形状に撓んだ場合であっても、基板Pの短辺方向の中央部の外縁(長辺)側の部分をトレイTの載置部20の両側部18,18側へ滑らせて移動させることができる。これにより、基板Pを短辺方向の中央部に向けて圧縮するように作用する応力を緩和し、基板Pが短辺方向に波打つように撓んだ状態(図10の(c)部参照)になること防止できる。
また、基板Pの外縁部は、複数の外縁支持部TM12によって支持されている。ここで、外縁支持部TM12は、載置部20の外縁と交差する方向に延びるように形成されている。したがって、外縁支持部TM12は、基板Pの短辺と直交する外縁(長辺)が、基板Pの短辺方向に移動する際に、基板Pの外縁の移動範囲の全域に亘って基板Pの下面を支持し、基板Pの外縁を滑らかに滞りなく滑らせることができる。このように、基板Pの外縁が滑らかに移動することで、基板Pの短辺方向の中央部から短辺方向の外縁部までの部分を、載置部20の両側部18,18側の外縁と交差する方向に滑らかに滞りなく拡がらせることができる。
また、図18Aに示すように、外縁支持部TM12は、載置部20の中央側における載置面20aからの高さが、載置部20の外縁側における載置面20aからの高さよりも低くなるように、基板Pと当接する面が傾斜している。この傾斜面の載置面20aに対する角度を、基板Pが撓んだときの基板Pの外縁部の載置面20aに対する角度と対応させることで、基板Pが撓んだ場合であっても、基板Pの外縁部を傾斜面によって、より確実に支持することができる。
また、外縁支持部TM12の載置部20の外縁側の端部の高さを高くして厚みを持たせつつ、外縁支持部TM12の載置部20の中央側の端部の高さを低くして薄くすることができる。これにより、載置部20の載置面20aと外縁支持部TM12との間に形成される段差を小さくして、基板Pをより安定的に載置することができるだけでなく、外縁支持部TM12を載置部20に固定するための部分の強度を十分に確保することが可能になる。
また、下面支持部TM11は、第1線状部材19Aと第2線状部材19Bとが交差する部分に配置された基部222と、第1線状部材19Aに沿って基部222の両側に形成された第1部分223と、第2線状部材19Bに沿って基部222の両側に形成された第2部分224と、を有する十字型に形成されている。そのため、第1線状部材19Aと第2線状部材19Bとにより格子状に設けられた載置部20において、第1線状部材19Aと第2線状部材19Bとの交点のみに下面支持部TM11を設置する場合と比較して、基板Pのより広い範囲を支持することが可能になる。これにより、基板Pと下面支持部TM11との間の面圧を低減し、基板Pに作用する摩擦力を小さくして、基板Pをより滑りやすくすることができる。
また、第1部分223は、第1線状部材19Aの側面に当接して下面支持部TM11の第1線状部材19Aと交差する方向への移動を規制する第1移動規制部223aを有している。また、第2部分224は、第2線状部材19Bの側面に当接して下面支持部TM11の第2線状部材19Bと交差する方向への移動を規制する第2移動規制部224aを有している。これにより、基板Pの一部がトレイTの載置部20に対して移動した場合であっても、下面支持部TM11がトレイTの載置部20に対して移動することを防止できる。
また、本実施形態では、下面支持部TM11は、基部222の両側に延びる第1部分223を載置部20に締結することで、下面支持部TM11を載置部20に固定している。したがって、下面支持部TM11を載置部20に容易に固定することができだけでなく、下面支持部TM11を載置部20から容易に取り外すことが可能になる。
続いて、図3に示すように、搬送ロボット4は、搬送ハンド12の長手方向(基板Pの長辺方向)を露光装置本体3の基板ホルダ9側に向けるように搬送ハンド12の向きを変える。その後、搬送ハンド12を移動させ、基板Pを載置したトレイTを、図21に示す基板ホルダ9の上方へ向けて搬送する。
なお、搬送ハンド12は、基板Pの表面と基板ホルダ9の保持部31とがほぼ平行になるように基板Pを搬送する。ここで、ほぼ平行とは、自重による基板Pの撓みを排除した場合に平行もしくは平行に近い状態であることを意味している。具体的には、搬送ハンド12は、搬送ハンド12による基板Pの被保持部分と保持部31の基板載置面とがほぼ平行となるように基板Pを搬送する。
図21は、本実施形態のトレイTから露光装置1の基板ホルダ9に基板Pを受け渡す工程を説明する模式図である。
搬送ロボット4は、図21の(a)部に示すように、搬送ハンド12により基板Pを基板ホルダ9の上方へ搬送し、トレイTと溝部30との位置合わせを行った後、図2に示す駆動装置13を駆動させ、搬送ハンド12を下降させる。すると、図21の(b)部に示すように、トレイTは基板ホルダ9の溝部30に収容され、基板Pは基板ホルダ9上に載置される。このとき、基板Pは最も下方に撓んだ部分から基板ホルダ9の保持部31(図3参照)と接触する。また、基板Pと基板ホルダ9の保持部31との接触面積が増加していく際に、トレイTの下面支持部TM11及び外縁支持部TM12と基板Pとの間で滑りが生じる。
搬送ロボット4は、図21の(a)部に示すように、搬送ハンド12により基板Pを基板ホルダ9の上方へ搬送し、トレイTと溝部30との位置合わせを行った後、図2に示す駆動装置13を駆動させ、搬送ハンド12を下降させる。すると、図21の(b)部に示すように、トレイTは基板ホルダ9の溝部30に収容され、基板Pは基板ホルダ9上に載置される。このとき、基板Pは最も下方に撓んだ部分から基板ホルダ9の保持部31(図3参照)と接触する。また、基板Pと基板ホルダ9の保持部31との接触面積が増加していく際に、トレイTの下面支持部TM11及び外縁支持部TM12と基板Pとの間で滑りが生じる。
図21の(c)部に示すように、さらに搬送ハンド12を下降させると、基板Pが基板ホルダ9の保持部31に載置され、基板PがトレイTから基板ホルダ9に受け渡される。また、トレイTが基板ホルダ9の溝部30の底部と当接して、トレイTが搬送ハンド12から基板ホルダ9の溝部30に受け渡される。このとき、トレイTの下面支持部TM11及び外縁支持部TM12と基板Pとの間で滑りが生じ、基板Pの短辺方向の中央部から短辺方向の外縁(長辺)にかけての部分が、搬送ハンド12によって支持されたトレイTの両側部18,18側に移動する。
これにより、基板Pに作用する応力が開放され、基板Pが撓んだ状態で基板ホルダ9の保持部に載置されることが防止される。このように、本実施形態の露光装置1では、基板Pが基板ホルダ9上で平坦な状態となり、基板P上の適正な位置に所定の露光を良好に行うことができる。
基板ホルダ9への基板Pの受け渡しが完了すると、搬送ロボット4は搬送ハンド12を基板ホルダ9上から退避させる。
基板ホルダ9に基板Pが載置された後、図2に示すマスクMは照明系により露光光ILで照明される。露光光ILで照明されたマスクMのパターンは、基板ホルダ9に載置されている基板Pに投影光学系PLを介して投影露光される。
露光装置1では、上述のように基板ホルダ9上に良好に(すなわち、歪みの発生を抑制した状態で)基板Pを載置することができる。そのため、基板P上の適正な位置に所定の露光を高精度に行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現できる。また、露光装置1では、上述のようにトレイT及び基板ホルダ9に対する基板Pの受け渡しを円滑に行うことができるため、基板Pに対する露光処理を遅延なく行うことができる。
基板ホルダ9に基板Pが載置された後、図2に示すマスクMは照明系により露光光ILで照明される。露光光ILで照明されたマスクMのパターンは、基板ホルダ9に載置されている基板Pに投影光学系PLを介して投影露光される。
露光装置1では、上述のように基板ホルダ9上に良好に(すなわち、歪みの発生を抑制した状態で)基板Pを載置することができる。そのため、基板P上の適正な位置に所定の露光を高精度に行うことができ、信頼性の高い露光処理を実現できる。また、露光装置1では、上述のようにトレイT及び基板ホルダ9に対する基板Pの受け渡しを円滑に行うことができるため、基板Pに対する露光処理を遅延なく行うことができる。
次に、露光処理終了後の基板ホルダ9からの基板Pの搬出動作について説明する。なお、以下の説明では搬送ハンド12が基板Pの搬出を行うように説明するが、ダブルハンド構造のうちのもう1つの搬送ハンドが搬出を行うようにしてもよい。
露光処理が終了すると、搬送ロボット4は搬送ハンド12を駆動し、基板ホルダ9上に載置されたトレイTの下方で基板ホルダ9のX軸方向両側に搬送ハンド12を−Y方向側から挿入する。これと同時に、不図示の制御装置により真空ポンプによる吸引が解除され、基板ホルダ9による基板Pの吸着が解除される。
次に、駆動装置13により搬送ハンド12が所定量上方に駆動されると、搬送ハンド12がトレイTの載置部20の両側部18,18の下面にそれぞれ当接する。さらに上方に搬送ハンド12が駆動されると、基板ホルダ9の保持部31に載置された基板PがトレイTに受け渡される。このとき、本実施形態によれば上述のように基板Pの撓みが防止されているため、トレイTを上方へ移動したときに基板PをトレイTの載置部20上に従来よりも平坦な状態で載置することができる。さらに上方に搬送ハンド12が駆動されると、基板Pを支持するトレイTが基板ホルダ9の上方に持ち上げられ、載置部20が基板ホルダ9から離間する。
この載置部20と基板ホルダ9とが離間する位置までトレイTが持ち上げられた時点で、基板Pを保持しているトレイTが搬送ハンド12によって基板ホルダ9上から退避される。このようにして、露光装置本体3に対する基板Pの搬出動作が完了する。
以上説明したように、本実施形態のトレイTを備えた基板搬送装置7によれば、図20の(a)〜(c)部、及び図21の(a)部に示すように、トレイTに基板Pを載置して、基板Pが載置されたトレイTの両側部18,18を搬送ハンド12により保持して搬送する際に、基板Pが従来のように歪むことがない。また、図21の(b)部〜(c)部に示すように、基板Pを歪みや撓みが抑制された平坦な状態で基板ホルダ9の保持部31に受け渡すことができる。したがって、図10の(a)部〜(c)部に示す従来のような基板Pの撓みによる問題、図11の(a)部〜(c)部に示す基板Pの圧縮による歪みの問題、又はこれらの組合せによる問題を、全て解消することができる。
なお、上述の実施形態では、トレイの被保持部が両側部に設けられている構成について説明したが、被支持部は例えば両側部の中間部等、両側部以外の部分に設けられていてもよい。また、上述の各実施形態では、基板をトレイに載置する際に、基板の下方に配置したトレイを基板に対して上昇移動させる場合について説明したが、トレイの上方に配置した基板をトレイに対して下降移動させてトレイに載置するようにしてもよい。
また、上述の実施形態の基板Pとしては、ディスプレイデバイス用のガラス基板のみならず、半導体デバイス製造用の半導体ウエハ、薄膜磁気ヘッド用のセラミックウエハ、あるいは露光装置で用いられるマスクまたはレチクルの原版(合成石英、シリコンウエハ)等が適用される。
また、露光装置としては、マスクMと基板Pとを同期移動してマスクMのパターンを介した露光光ILで基板Pを走査露光するステップ・アンド・スキャン方式の走査型露光装置(スキャニングステッパ)の他に、マスクMと基板Pとを静止した状態でマスクMのパターンを一括露光し、基板Pを順次ステップ移動させるステップ・アンド・リピート方式の投影露光装置(ステッパ)にも適用することができる。
また、本発明は、米国特許第6341007号明細書、米国特許第6208407号明細書、米国特許第6262796号明細書等に開示されているような、複数の基板ステージを備えたツインステージ型の露光装置にも適用できる。
また、本発明は、米国特許第6897963号明細書、欧州特許出願公開第1713113号明細書等に開示されているような、基板を保持する基板ステージと、基板を保持せずに、基準マークが形成された基準部材及び/又は各種の光電センサを搭載した計測ステージとを備えた露光装置にも適用することができる。また、複数の基板ステージと計測ステージとを備えた露光装置を採用することができる。
なお、上述の実施形態においては、光透過性の基板上に所定の遮光パターン(又は位相パターン・減光パターン)を形成した光透過型マスクを用いたが、このマスクに代えて、例えば米国特許第6778257号明細書に開示されているように、露光すべきパターンの電子データに基づいて透過パターン又は反射パターン、あるいは発光パターンを形成する可変成形マスク(電子マスク、アクティブマスク、あるいはイメージジェネレータとも呼ばれる)を用いてもよい。また、非発光型画像表示素子を備える可変成形マスクに代えて、自発光型画像表示素子を含むパターン形成装置を備えるようにしても良い。
上述の実施形態の露光装置は、本願請求の範囲に挙げられた各構成要素を含む各種サブシステムを、所定の機械的精度、電気的精度、光学的精度を保つように、組み立てることで製造される。これら各種精度を確保するために、この組み立ての前後には、各種光学系については光学的精度を達成するための調整、各種機械系については機械的精度を達成するための調整、各種電気系については電気的精度を達成するための調整が行われる。
各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
各種サブシステムから露光装置への組み立て工程は、各種サブシステム相互の、機械的接続、電気回路の配線接続、気圧回路の配管接続等が含まれる。この各種サブシステムから露光装置への組み立て工程の前に、各サブシステム個々の組み立て工程があることはいうまでもない。各種サブシステムの露光装置への組み立て工程が終了したら、総合調整が行われ、露光装置全体としての各種精度が確保される。なお、露光装置の製造は温度及びクリーン度等が管理されたクリーンルームで行うことが望ましい。
半導体デバイス等のマイクロデバイスは、図22に示すように、マイクロデバイスの機能・性能設計を行うステップ201、この設計ステップに基づいたマスク(レチクル)を製作するステップ202、デバイスの基材である基板を製造するステップ203、上述の実施形態に従って、マスクのパターンを用いて露光光で基板を露光すること、及び露光された基板(感光剤)を現像することを含む基板処理(露光処理)を含む基板処理ステップ204、デバイス組み立てステップ(ダイシング工程、ボンディング工程、パッケージ工程などの加工プロセスを含む)205、検査ステップ206等を経て製造される。なお、ステップ204では、感光剤を現像することで、マスクのパターンに対応する露光パターン層(現像された感光剤の層)を形成し、この露光パターン層を介して基板を加工することが含まれる。
なお、上述の実施形態の要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。また、法令で許容される限りにおいて、上述の実施形態で引用した露光装置などに関する全ての公開公報及び米国特許の開示を援用して本文の記載の一部とする。
1 露光装置、4 搬送ロボット(搬送部)、5 搬出入部(搬送部)、7 基板搬送装置、9 基板ホルダ、12 搬送ハンド(搬送部)、18 両側部、19A 第1線状部材(第1部材)、19B…第2線状部材(第2部材)、20 載置部、20b 凹部(制限部)、22 基部、23 当接部、24 接続部(弾性部材)、25 基部、26 接続部(弾性部材)、27 摺動部、30 溝部、31 保持部(ホルダ部)、51b 基板支持ピン(支持ピン)、61 基部(制限部)、63 当接部、64 基部、64b 制限部、65 当接部、222 基部、223 第1部分、223a 第1移動規制部、224 第2部分、224a 第2移動規制部、IL 露光光、M1,M2,M3,M4 磁性部材、P 基板、T,T1,T2,T3,T4,T5 トレイ(基板支持装置、基板支持部材)、TM,TM2,TM3,TM4,TM5 支持可動部(支持部、突起部)、TM11…下面支持部(支持部、突起部)、TM12…外縁支持部(支持部、突起部)。
Claims (39)
- 基板を支持する基板支持装置であって、
前記基板が載置される載置部と、
前記載置部から突設され、前記載置部に載置された前記基板の一部を支持する少なくとも1つの支持部と、を備え、
前記支持部は、前記載置部に対して固定される基部と、前記基部に対して移動可能に設けられ、前記載置部に載置された前記基板に当接する当接部と、を有する基板支持装置。 - 前記支持部は、前記基部と前記当接部とを互いに相対移動可能に接続する接続部を有する請求項1に記載の基板支持装置。
- 前記接続部は、弾性を有する弾性部材を有する請求項2に記載の基板支持装置。
- 前記接続部は、互いに磁力を及ぼす複数の磁性部材を含む磁性部材組を有する請求項2に記載の基板支持装置。
- 前記接続部は、前記基部に対する前記当接部の相対移動範囲を制限する制限部を含む請求項2から請求項4のいずれか一項に記載の基板支持装置。
- 前記基部と前記当接部とは、互いに磁力を及ぼす磁性部材を備える請求項1に記載の基板支持装置。
- 前記当接部は、前記載置部又は前記基部に対して摺動可能に設けられる請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の基板支持装置。
- 前記当接部は、前記載置部の基板載置面に沿った方向に移動可能に設けられる請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の基板支持装置。
- 前記当接部は、前記載置部の基板載置面と交差する方向に移動可能に設けられる請求項8に記載の基板支持装置。
- 前記支持部は、前記載置部の中央側が疎に、前記載置部の外縁側が密になるように複数配置される請求項1に記載の基板支持装置。
- 前記載置部の中央側に配置された前記支持部同士の間隔は、前記載置部の外縁側に配置された前記支持部同士の間隔よりも広い請求項10に記載の基板支持装置。
- 前記載置部は両側部に沿って支持されるように設けられ、
前記載置部には前記両側部に沿って一列に並んだ複数の前記支持部からなる支持部列が複数列設けられ、
前記載置部の中央側に配置された前記支持部列同士の間隔は、前記載置部の外縁側に配置された前記支持部列同士の間隔よりも広い請求項10又は請求項11に記載の基板支持装置。 - 基板を搬送する基板搬送装置であって、
前記基板を支持する請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の基板支持装置と、
前記基板支持装置を保持して移動する搬送部と、
を備える基板搬送装置。 - 前記搬送部は、前記載置部の両側部を保持する請求項13に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板を保持する基板ホルダに向けて前記基板支持装置を移動させて、該基板支持装置が支持する前記基板を前記基板ホルダに受け渡す請求項13又は請求項14に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板支持装置を前記基板ホルダに受け渡す請求項15に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板ホルダのうち前記基板が載置されるホルダ部に前記基板を受け渡し、前記基板ホルダのうち前記ホルダ部と異なる部分に前記基板支持装置を受け渡す請求項16に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板ホルダのうち前記ホルダ部に対して溝状に設けられた溝部に前記基板支持装置を受け渡す請求項17に記載の基板搬送装置。
- 前記基板を支持して前記基板支持装置に受け渡す複数の支持ピンを備え、
前記搬送部は、前記基板搬送装置を移動させることで前記支持ピンに支持された前記基板を前記基板搬送装置に載置する請求項13から請求項18に記載の基板搬送装置。 - 基板ホルダが保持する基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板ホルダに前記基板を搬送する請求項13から請求項19のいずれか一項に記載の基板搬送装置を備える露光装置。 - 請求項20に記載の露光装置を用いて、前記基板を露光することと、
露光された前記基板を露光結果に基づいて処理することと、を含むデバイス製造方法。 - 基板を支持する基板支持部材であって、
前記基板が載置された状態で両側部が支持される載置部と、
前記載置部から突設され、前記載置部に載置された前記基板の一部を支持する複数の支持部と、を備え、
前記載置部の外縁側における前記支持部の設置密度が、前記載置部の中央側における前記支持部の設置密度よりも高い基板支持部材。 - 前記載置部の中央側に配置された前記支持部同士の間隔は、前記載置部の外縁側に配置された前記支持部同士の間隔よりも広い請求項22に記載の基板支持部材。
- 前記載置部は両側部に沿って支持されるように設けられ、
前記載置部には前記両側部に沿って一列に並んだ複数の前記支持部からなる支持部列が複数列設けられ、
前記載置部の中央側に配置された前記支持部列同士の間隔は、前記載置部の外縁側に配置された前記支持部列同士の間隔よりも広い請求項22又は請求項23に記載の基板支持部材。 - 前記支持部の前記基板と当接する面の摩擦係数が、前記載置部の前記基板と当接する面の摩擦係数よりも小さい請求項22から請求項24のいずれか一項に記載の基板支持部材。
- 前記複数の支持部は、前記載置部の外縁に沿って配置され、前記基板の外縁部を支持する複数の外縁支持部を含む請求項22から請求項25のいずれか一項に記載の基板支持部材。
- 前記外縁支持部は、前記載置部の外縁と交差する方向に延びるように形成され、前記載置部の中央側における前記載置部からの高さが、前記載置部の外縁側における前記載置部からの高さよりも低い請求項26に記載の基板支持部材。
- 前記載置部は、第1の方向に延びる複数の第1部材と、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びる複数の第2部材とにより格子状に設けられ、
前記支持部は、前記第1部材と前記第2部材とが交差する部分に配置された基部と、前記第1部材に沿って前記基部の両側に形成された第1部分と、前記第2部材に沿って前記基部の両側に形成された第2部分と、を有する請求項22から請求項27のいずれか一項に記載の基板支持部材。 - 前記第1部分は、前記第1部材の側面に当接して前記支持部の前記第1の方向と交差する方向への移動を規制する第1移動規制部を有し、
前記第2部分は、前記第2部材の側面に当接して前記支持部の前記第2の方向と交差する方向への移動を規制する第2移動規制部を有する請求項28に記載の基板支持部材。 - 前記支持部は、前記第1部分が前記第1部材に締結されることで、前記載置部に固定されている請求項28又は請求項29に記載の基板支持部材。
- 基板を搬送する基板搬送装置であって、
前記基板を支持する請求項22から請求項30のいずれか一項に記載の基板支持部材と、
前記基板支持部材を保持して移動する搬送部と、
を備える基板搬送装置。 - 前記搬送部は、前記基板支持部材を保持して移動する際に、前記載置部の前記両側部を保持する請求項31に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板を保持する基板ホルダに向けて前記基板支持部材を移動させて、該基板支持部材が支持する前記基板を前記基板ホルダに受け渡す請求項31又は請求項32に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板支持部材を前記基板ホルダに受け渡す請求項33に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板ホルダのうち前記基板が載置されるホルダ部に前記基板を受け渡し、前記基板ホルダのうち前記ホルダ部と異なる部分に前記基板支持部材を受け渡す請求項34に記載の基板搬送装置。
- 前記搬送部は、前記基板ホルダのうち前記ホルダ部に対して溝状に設けられた溝部に前記基板支持部材を受け渡す請求項35に記載の基板搬送装置。
- 前記基板を支持して前記基板支持部材に受け渡す複数の支持ピンを備え、
前記搬送部は、前記基板支持部材を移動させることで前記支持ピンに支持された前記基板を前記基板支持部材に載置する請求項31から請求項36のいずれか一項に記載の基板搬送装置。 - 基板ホルダが保持する基板に露光光を照射して前記基板を露光する露光装置であって、
前記基板ホルダに前記基板を搬送する請求項31から請求項37のいずれか一項に記載の基板搬送装置を備える露光装置。 - 請求項38に記載の露光装置を用いて、前記基板を露光することと、
露光された前記基板を露光結果に基づいて処理することと、を含むデバイス製造方法。
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