KR100839398B1 - 노광 장치 및 노광 방법 - Google Patents

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마사히로 미야시타
다쿠미 도가시
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닛본 세이고 가부시끼가이샤
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Abstract

과제
2 대의 기판 스테이지에 대한 기판의 공급을 효율적으로 실시하고, 노광 전사된 기판 제조의 택트 타임을 단축할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공한다.
해결 수단
노광 장치 (PE) 는, 마스크 스테이지 (10) 와, 마스크 스테이지 (10) 에 대하여 상대적으로 이동 가능한 2 개의 기판 스테이지 (11, 12) 와, 프리얼라인먼트 유닛 (14) 과, 프리얼라인먼트 유닛 (14) 에 대하여 대향 배치된 2 개의 기판 로더 (15, 16) 를 구비한다. 일방의 기판 스테이지 (11) 를 대기 위치 (WP1) 로부터 노광 위치 (EP) 로 이동시키고 기판 (W) 에 마스크 패턴 (P) 을 노광 전사하는 동안에, 타방의 기판 스테이지 (12) 를 노광 위치 (EP) 로부터 대기 위치 (WP2) 로 이동시킨 후, 노광 전사된 기판 (W) 을 배출하고, 미리 정렬된 기판 (W) 을 기판 로더 (16) 에 의해 타방의 기판 스테이지 (12) 로 반송하고, 또한 기판 로더 (15) 에 의해 기판 (W) 을 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 반송한다.
마스크 스테이지, 조사 장치, 프리얼라인먼트 유닛

Description

노광 장치 및 노광 방법{EXPOSURE APPARATUS AND EXPOSURE METHOD}
도 1 은 본 발명의 노광 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도.
도 2 는 노광 장치의 주요부 정면도.
도 3 은 기판 스테이지의 측면도.
도 4 는 도 1 에 있어서의 기판 로더의 측면도.
도 5 는 1 장째의 기판이 노광됨과 동시에, 2 장째의 기판이 기판 스테이지로 반송되고, 또한 3 장째의 기판이 프리얼라인먼트 유닛 (pre-alignment unit) 으로 반송되는 상태를 나타내는 설명도.
도 6 은 2 장째의 기판이 노광됨과 동시에, 노광 전사된 1 장째의 기판이 배출되고, 3 장째의 기판이 기판 스테이지로 반송되고, 또한 4 장째의 기판이 프리얼라인먼트 유닛으로 반송되는 상태를 나타내는 설명도.
도 7 은 기판 스테이지 및 기판 로더의 노광 동작시의 위치를 나타내는 그래프.
부호의 설명
10 : 마스크 스테이지 11 : 제 1 기판 스테이지
12 : 제 2 기판 스테이지 13 : 조사 장치
14 : 프리얼라인먼트 유닛 15 : 제 1 기판 로더
16 : 제 2 기판 로더 70A, 70B : 기판 카셋트
PE : 노광 장치 M : 마스크
P : 마스크 패턴 W : 기판
EP : 노광 위치 WP1 : 제 1 대기 위치
WP2 : 제 2 대기 위치
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 소63-87725호
특허 문헌 2 : 일본 특허공보 제3203719호
본 발명은, 노광 장치 및 노광 방법에 관련된 것이고, 보다 상세하게는, 반도체나, 액정 디스플레이 패널이나 플라즈마 디스플레이 등의 대형 플랫 패널 디스플레이를 제조하는 경우에 사용되는 노광 장치 및 노광 방법에 관한 것이다.
종래의 노광 장치로는, 마스크와 기판을 접근시킨 상태에서 마스크를 통하여 패턴 노광용 광을 조사하고, 이로써 기판에 마스크 패턴을 노광 전사한다 (예를 들어, 특허 문헌 1 및 2 참조).
특허 문헌 1 에 기재된 노광 장치는, 마스크가 배치되는 2 개의 틀과, 2 개의 틀의 각각에 대응하여 기판이 탑재되는 2 개의 기판 스테이지와, 2 개의 기판 스테이지에 각각 대응하여 배치된 2 개의 얼라인먼트 기구를 구비하고, 각각의 틀 과 기판 스테이지를 조합한 상태에서, 교대로 노광 위치로 이동시켜 노광 전사하는 스테이지 이동 기구가 알려져 있다. 이로써, 스테이지 이동 기구는 2 개의 기판 스테이지에서 얼라인먼트와 노광을 동시에 실시하여, 택트 타임 (tact time) 의 단축을 도모한다.
또, 특허 문헌 2 에 기재된 노광 장치는, 각각 기판을 탑재하는 복수의 기판 스테이지와, 노광 위치에 있어서의 기판 스테이지의 위치를 검출하는 제 1 측정 시스템과, 관측 위치에 있어서의 기판 스테이지의 위치를 검출하는 제 2 측정 시스템을 구비하고, 복수의 기판 스테이지를 노광 위치에 교대로 위치 결정하여 노광 전사한다. 이로써, 2 개의 측정 시스템에서 기판 스테이지의 위치를 중단 없이 측정함으로써, 탑재 수단의 위치를 정확하게 측정한다.
그런데, 특허 문헌 1 및 2 에 기재된 노광 장치에서는, 2 개의 기판 스테이지를 이용함으로써 택트 타임의 단축을 도모하는데, 어느 것에도, 2 개의 기판 스테이지에 대한 기판의 반송에 관해서는 기재되어 있지 않고, 추가적인 개선의 여지가 있었다.
본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것이고, 그 목적은 2 개의 기판 스테이지에 대한 기판의 반송을 효율적으로 실시하고, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 단축할 수 있는 노광 장치 및 노광 방법을 제공하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 상기 목적은, 하기의 구성 및 방법에 의해 달성된다.
(1) 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와,
마스크 스테이지의 하방에 위치하는 노광 위치와 제 1 대기 위치 사이에서 이동 가능한 제 1 기판 스테이지와,
노광 위치와 제 2 대기 위치 사이에서 이동 가능한 제 2 기판 스테이지와,
노광 위치로 이동한 제 1 및 제 2 기판 스테이지에 유지된 기판에, 패턴 노광용 광을 마스크를 통하여 조사하는 조사 장치와,
제 1 및 제 2 기판 스테이지로 공급되는 기판의 위치를 미리 정렬하는 프리얼라인먼트 유닛과,
프리얼라인먼트 유닛의 측방에 배치되어 기판을 프리얼라인먼트 유닛으로 반송하고, 또한 프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 기판을 제 1 기판 스테이지로 반송하는 제 1 기판 로더와,
프리얼라인먼트 유닛에 대하여 제 1 기판 로더와 대향 배치되고, 기판을 프리얼라인먼트 유닛으로 반송하고, 또한 프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 기판을 제 2 기판 스테이지로 반송하는 제 2 기판 로더를 구비하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
(2) 상기 (1) 에 기재된 노광 장치를 사용한 노광 방법으로서,
제 1 기판 스테이지를 제 1 대기 위치로부터 노광 위치로 이동시켜, 제 1 기판 스테이지에 유지된 기판에 마스크의 마스크 패턴을 노광 전사하는 제 1 노광 공정과,
프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 기판을 제 2 기판 로더에 의해 제 2 기판 스테이지로 반송하는 제 1 반송 공정과,
기판을 제 1 기판 로더에 의해 프리얼라인먼트 유닛으로 공급하여 기판의 위치를 조정하는 제 1 프리얼라인먼트 공정과,
제 2 기판 스테이지를 제 2 대기 위치로부터 노광 위치로 이동시켜, 제 2 기판 스테이지에 유지된 기판에 마스크의 마스크 패턴을 노광 전사하는 제 2 노광 공정과,
프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 기판을 제 1 기판 로더에 의해 제 1 기판 스테이지로 반송하는 제 2 반송 공정과,
기판을 제 2 기판 로더에 의해 프리얼라인먼트 유닛으로 공급하여 기판의 위치를 조정하는 제 2 프리얼라인먼트 공정을 가지며,
제 1 반송 공정과 제 1 프리얼라인먼트 공정 중 적어도 하나는, 제 1 노광 공정과 동시에 실시되고,
제 2 반송 공정과 제 2 프리얼라인먼트 공정 중 적어도 하나는, 제 2 노광 공정과 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
(3) 제 1 노광 공정에서 노광 전사된 기판을 유지하는 제 1 기판 스테이지를 노광 위치로부터 제 1 대기 위치로 이동시킨 후, 제 1 기판 로더에 의해 기판을 배출시키는 제 1 배출 공정과,
제 2 노광 공정에서 노광 전사된 기판을 유지하는 제 2 기판 스테이지를 노광 위치로부터 제 2 대기 위치로 이동시킨 후, 제 2 기판 로더에 의해 기판을 배출 시키는 제 2 배출 공정을 추가로 구비하고,
제 2 배출 공정은 제 1 노광 공정과 동시에 실시되고, 또한, 제 1 배출 공정은 제 2 노광 공정과 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 에 기재된 노광 방법.
(4) 제 1 기판 스테이지의 제 1 대기 위치로부터 노광 위치로의 이동은, 제 2 기판 스테이지의 노광 위치로부터 제 2 대기 위치로의 이동과 동기(同期)하며,
제 2 기판 스테이지의 제 2 대기 위치로부터 노광 위치로의 이동은, 제 1 기판 스테이지의 노광 위치로부터 제 1 대기 위치로의 이동과 동기하는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3) 에 기재된 노광 방법.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명에 따른 노광 장치 및 노광 방법의 일 실시형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다.
도 1 은 본 발명의 노광 장치의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 평면도, 도 2 는 노광 장치의 주요부 정면도, 도 3 은 기판 스테이지의 측면도, 도 4 는 도 1 에 있어서의 기판 로더의 측면도이다. 도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 노광 장치 (PE) 는 마스크 스테이지 (10), 제 1 기판 스테이지 (11), 제 2 기판 스테이지 (12), 조사 장치 (13), 프리얼라인먼트 유닛 (14), 제 1 기판 로더 (15), 제 2 기판 로더 (16), 마스크 로더 (17), 및 마스크 얼라이너 (18; mask aligner) 를 구비하고, 각각 기판대 (基台; 21) 상에 탑재되어 있다.
마스크 스테이지 (10) 는, 기판대 (21) 상에 배치된 장방형의 스테이지 베이 스 (23) 에 설치된 복수의 지주(支柱; 22) 에 지지되고, 스테이지 베이스 (23) 의 상방에 설치되어 있다. 복수의 지주 (22) 는, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 가 Y 방향 (도 1 중 좌우 방향) 으로 이동하여 마스크 스테이지 (10) 의 하방에 진출 가능하도록 스테이지 베이스 (23) 의 상방에 스페이스를 형성하고 있다. 마스크 스테이지 (10) 는 중앙에 직사각형의 개구 (25a) 를 갖고, 마스크 스테이지 (10) 에 대하여 X, Y, θ 방향으로 위치 조정 가능하게 지지된 마스크 유지부 (25) 를 구비하고, 노광할 패턴을 갖는 마스크 (M) 가 이 개구 (25a) 에 면하도록 하여 마스크 유지부 (25) 에 유지되어 있다. 또, 마스크 스테이지 (10) 에는, 마스크 유지부 (25) 에 대한 마스크 (M) 의 위치를 검출하는 마스크용 얼라인먼트 카메라 (도시 생략) 와, 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭을 검출하는 갭 센서 (도시 생략) 가 설치되어 있다.
도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 는, 피노광재로서의 기판 (W) 을 유지하는 기판 유지부 (31a, 31b) 를 상면에 각각 갖는다. 또, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 의 하방에는, Y 축 테이블 (33), Y 축 이송 기구 (34), X 축 테이블 (35), X 축 이송 기구 (36), 및 Z-기울기 조정 기구 (37) 를 구비하는 기판 스테이지 이동 기구 (32, 32) 가 각각 설치된다. 각 기판 스테이지 이동 기구 (32, 32) 는, 스테이지 베이스 (23) 에 대하여 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 를 X 방향 및 Y 방향으로 보내어 구동함과 함께, 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 간극을 약간 조정하도록, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 를 Z 축 방향으로 약간 이동시키고 기울인다.
구체적으로, Y 축 이송 기구 (34) 는, 스테이지 베이스 (23) 와 Y 축 테이블 (33) 사이에 리니어 가이드 (38; linear guide) 와 Y 축 이송 구동 기구 (39) 를 구비한다. 스테이지 베이스 (23) 상에는 2 개의 안내 레일 (40) 이 Y 축 방향을 따라 평행하게 배치되어 있고, Y 축 테이블 (33) 의 이면에 장착된 슬라이더 (41) 가 전동체 (도시 생략) 를 통하여 걸쳐서 설치되어 있다. 이로써, 2 대의 Y 축 스테이지 (33, 33) 가 2 개의 안내 레일 (40) 을 따라 Y 축 방향을 따라 이동 가능하게 지지된다.
또, 스테이지 베이스 (23) 상에는, 모터 (42) 에 의해 회전 구동되는 볼나사 축 (43) 이 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 에 대응하여 각각 설치되어 있고, 볼나사 축 (43) 에는 Y 축 테이블 (33) 의 이면에 장착된 볼나사 너트 (44) 가 나사 결합되어 있다.
또, X 축 이송 기구 (36) 도, 도 3 에 나타내는 바와 같이, Y 축 테이블 (33) 과 X 축 테이블 (35) 사이에 리니어 가이드 (45) 와 X 축 이송 구동 기구 (46) 가 설치되어 있다. Y 축 테이블 (33) 상에는 2 개의 안내 레일 (47) 이 X 축 방향을 따라 평행하게 배치되어 있고, X 축 테이블 (35) 의 이면에 장착된 슬라이더 (48) 가 전동체 (도시 생략) 를 통하여 걸쳐서 설치되어 있다. 또한, Y 축 테이블 (33) 상에는 모터 (49) 에 의해 회전 구동되는 볼나사 축 (50) 이 설치되어 있고, 볼나사 축 (50) 에는 Y 축 테이블 (35) 의 이면에 장착된 볼나사 너트 (51) 가 나사 결합되어 있다.
한편, Z-기울기 조정 기구 (37) 는, 모터와 볼나사와 쐐기를 조합하여 이루 어지는 가동 쐐기 기구를 구비하고 있고, X 축 테이블 (35) 의 상면에 설치한 모터 (52) 에 의해 볼나사 축 (53) 을 회전 구동함과 함께, 볼나사 너트 (54) 를 쐐기형상의 이동체에 조립하고, 이 쐐기의 경사면을 기판 스테이지 (11, 12) 의 하면에 돌출 형성한 쐐기 (55) 의 경사면과 걸어 맞춤시키고 있다.
그리고, 이 볼나사 축 (53) 을 회전 구동시키면 볼나사 너트 (54) 가 X 축 방향으로 수평 미동(微動)하고, 이 수평 미동 운동이 조립된 쐐기상 이동체의 경사면에 의해 고정밀한 상하 미동 운동으로 변환된다. 이 가동 쐐기 기구는 X 축 방향의 일단 측에 2 대, 타단 측에 1 대 (도시 생략), 합계 3 대 설치되고, 각각이 독립적으로 구동 제어된다.
이로써, Y 축 이송 기구 (34) 는, 각 기판 스테이지 (11, 12) 의 기판 유지부 (31a, 31b) 에 유지된 기판 (W) 을 개별적으로 마스크 스테이지 (10) 의 하방에 배치된 노광 위치 (EP) 에 배치하기 위하여, 제 1 기판 스테이지 (11) 를 제 1 대기 위치 (WP1) 와 노광 위치 (EP) 사이에서 안내 레일 (40) 을 따라 Y 축 방향으로 이동시키고, 제 2 기판 스테이지 (12) 를 제 2 대기 위치 (WP2) 와 노광 위치 (EP) 사이에서 안내 레일 (40) 을 따라 Y 축 방향으로 이동시킨다. 또한, X 축 이송 기구 (36) 및 Y 축 이송 기구 (34) 는, 노광 위치 (EP) 에 있는 기판 유지부 (31a, 31b) 를 마스크 (M) 에 대하여 X, Y 방향으로 단계 이동시키도록 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 를 이동시킨다.
또한, Y 축 이송 구동 기구 (39), X 축 이송 구동 기구 (46), 및 가동 쐐기 기구는, 모터와 볼나사 장치를 조합하고 있는데, 스테이터와 가동자를 갖는 리니어 모터에 의해 구성되어도 된다.
또, 도 1 ∼ 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 에는, 각 기판 유지부 (31a, 31b) 의 X 방향 측부와 Y 방향 측부에 각각 백미러 (61, 62; back mirror) 가 장착되어 있고, 또 스테이지 베이스 (23) 의 Y 축 방향의 양측과, 스테이지 베이스의 X 축 방향의 한 측에는, 3 대의 레이저 간섭계 (63, 64, 65) 가 설치되어 있다. 이로써, 레이저 간섭계 (63, 64. 65) 로부터 레이저 광을 백미러 (61, 62) 에 조사하고, 백미러 (61, 62) 에 의해 반사된 레이저 광을 수광하고, 레이저 광과 백미러 (61, 62) 에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하여, 제 1 및 제 2 스테이지 (11, 12) 의 위치를 검출한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 조사 장치 (13) 는 마스크 유지부 (25) 의 개구 (25a) 상방에 배치되고, 자외선 조사용의 광원인, 예를 들어 고압 수은 램프, 오목거울, 옵티컬 인터그레이터 (optical integrator), 평면 미러, 구면 미러, 및 노광 제어용 셔터 등을 구비하여 구성된다. 조사 장치 (13) 는, 노광 위치로 이동한 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 의 기판 유지부 (31a, 31b) 에 유지된 기판 (W) 에, 패턴 노광용 광을 마스크 (M) 를 통하여 조사한다. 이로써, 기판 (W) 에는 마스크 (M) 의 마스크 패턴 (P) 이 노광 전사된다.
프리얼라인먼트 유닛 (14) 은, 기판대 (21) 의 외측에 설치된 기판 카셋트 (70A, 70B) 로부터 반송된 기판 (W) 이, 제 1 기판 스테이지 (11) 또는 제 2 기판 스테이지 (12) 로 공급되기에 앞서, 마스크 (M) 에 대한 기판 (W) 의 위치가 소정의 위치가 되도록 미리 정렬하는 것이고, 도면 중 마스크 스테이지 (10) 의 앞측에 배치되어 있다. 프리얼라인먼트 유닛 (14) 은, 도시하지 않은 X 축 이송 기구, Y 축 이송 기구, 및 회전 기구를 구비하고, 프리얼라인먼트 유닛 (14) 상에 탑재된 기판 (W) 의 위치를 소정의 위치로 조정한다.
제 1 기판 로더 (15) 는 도 1 중 프리얼라인먼트 유닛 (14) 의 우측방에 배치되고, 제 2 기판 스테이지 (12) 로 공급되는 기판 (W) 을 유지하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 반송하고, 또 미리 정렬된 기판 (W) 을 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로부터 제 1 기판 스테이지 (11) 로 반송하도록 되어 있다.
제 2 기판 로더 (16) 는, 프리얼라인먼트 유닛 (14) 에 대하여 제 1 기판 로더 (15) 와 대향 배치, 즉 도면 중 프리얼라인먼트 유닛 (14) 의 좌측에 배치되고, 제 1 기판 스테이지 (11) 로 공급되는 기판 (W) 을 유지하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 반송하고, 또 미리 정렬된 기판 (W) 을 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로부터 제 2 기판 스테이지 (12) 로 반송하도록 되어 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 기판 로더 (15, 16) 는, 기판대 (21) 에 고정된 칼럼 (81) 에 복수의 반송부 (82, 83) 가 요동(搖動), 가능하게 설치되는 로더 로봇이다. 복수의 반송부 (82, 83) 는, 승강 기구 (도시 생략) 를 통해 칼럼 (81) 을 따라 상하 이동함과 함께, 각각 서보 모터가 설치되어 서로 독립적으로 구동된다. 각 반송부 (82, 83) 는, 제 1 및 제 2 아암 (84, 85) 과, 제 1 아암 (84) 의 선단에 복수의 막대 형상 부재 (86) 가 평행하게 심어져서 설치된 기판 탑재대 (87) 를 갖는다. 그리고, 각각의 서보 모터를 제어하여 작동시킴으로써 기판 탑재대 (87) 를 승강, 회전, 및 이동시키고, 기판 탑재대 (87) 상의 기판 (W) 을 반송한다.
구체적으로, 제 1 기판 로더 (15) 는, 기판 카셋트 (70A) 에 수용된 기판 (W) 을 기판 탑재대 (87) 상에 탑재하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 반송하고, 미리 정렬된 기판 (W) 을 기판 탑재대 (87) 상에 탑재하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로부터 제 1 기판 스테이지 (11) 로 반송하고, 또한 제 1 대기 위치 (WP1) 에 위치하는 제 1 기판 스테이지 (11) 상의 노광 전사 후의 기판 (W) 을 기판 탑재대 (87) 상에 탑재하여 기판 카셋트 (70A) 로 반송한다.
제 2 기판 로더 (16) 는, 기판 카셋트 (70B) 에 수용된 기판 (W) 을 기판 탑재대 (87) 상에 탑재하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 반송하고, 미리 정렬된 기판 (W) 을 기판 탑재대 (87) 상에 탑재하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로부터 제 2 기판 스테이지 (12) 로 반송하고, 또한 제 2 대기 위치 (WP2) 에 위치하는 제 2 기판 스테이지 (12) 상의 노광 전사 후의 기판 (W) 을 기판 탑재대 (87) 상에 탑재하여 기판 카셋트 (70B) 로 반송한다.
또, 마스크 로더 (17) 및 마스크 얼라이너 (18) 는, 제 1 기판 스테이지 (11) 에 대하여 제 1 기판 로더 (15) 와 대향 배치되어 있다. 마스크 로더 (17) 는, 도 4 에 나타내는 제 1 및 제 2 기판 로더 (15, 16) 와 대략 동일한 구성을 갖고, 기판대 (21) 의 외측에 설치된 마스크 카셋트 (91) 로부터 마스크 (M) 를 반입하고, 마스크 얼라이너 (18) 에 의해 미리 정렬된 마스크 (M) 를 마스크 스테이지 (10) 로 공급한다. 또한, 마스크 스테이지 (10) 에 대한 마스크 (M) 의 공급은, 마스크 로더 (17) 에 의해 마스크 얼라이너 (18) 로부터 직접 마스크 스테 이지 (10) 로 공급해도 되지만, 마스크 로더 (17) 에 의해 마스크 얼라이너 (18) 로부터 제 1 기판 스테이지 (11) 로 한번 반송하고, 이어서 제 1 기판 스테이지 (11) 에 의해 마스크 스테이지 (10) 로 공급하도록 해도 된다. 또, 마스크 로더 (17) 의 반송부는, 기판 로더 (15, 16) 와 동일하게 복수 구비하여도 되고, 혹은 둘 중 하나만 구비해도 된다.
다음으로, 본 발명의 노광 장치 (PE) 에 의한 노광 방법에 대하여, 도 5 로부터 도 7 을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 설명의 편의를 위해, 제 1 기판 스테이지 (11) 는 기판 (W) 을 유지하고, 또한 프리얼라인먼트 유닛 (14) 에는 미리 정렬된 기판 (W) 이 이미 탑재되어 있는 것으로 하여 설명한다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 1 장째의 기판 (W) 을 유지하고 제 1 대기 위치 (WP1) 에 있는 제 1 기판 스테이지 (11) (도면 중 일점 쇄선으로 나타낸다.) 는, Y 축 이송 기구 (34) 를 작동시킴으로써 노광 위치 (EP) 로 이동한다 (화살표 A). 그리고, 도시하지 않은 갭 카메라를 사용하여 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭 조정을 실시한 후, 조사 장치 (13) 로부터 1 쇼트째의 패턴 노광용 광이 마스크 (M) 를 통하여 기판 (W) 에 조사되고, 마스크 (M) 에 형성된 마스크 패턴 (P) 이 기판 (W) 에 노광 전사된다. 또한, 제 1 기판 스테이지 (11) 를 단계 이동시키고, 백미러 (61, 62) 와 레이저 간섭계 (63, 64, 65) 를 사용하여 얼라인먼트 조정을 실시함과 함께 갭 조정을 실시한 후, 2 쇼트째의 패턴 노광용 광에 의해 마스크 패턴 (P) 을 기판 (W) 에 노광 전사하고, 이후 동일하게 하여 단계 노광을 실시한다 (제 1 노광 공정).
또한, 갭 조정 후의 마스크 (M) 와 기판 (W) 의 위치 맞춤을 하는 경우에는, 백미러 (61, 62) 와 레이저 간섭계 (63, 64) 를 사용하는 대신에, 얼라인먼트 카메라를 사용하여 실시해도 된다. 이 경우, 1 쇼트째의 노광 전사시에도, 갭 조정 후 이 얼라인먼트 카메라를 사용하여 위치 맞춤을 하는 경우가 있다.
상기 노광 전사가 실시되고 있는 동안, 미리 정렬되어 프리얼라인먼트 유닛 (14) 에 탑재되어 있는 2 장째의 기판 (W) 은, 제 2 기판 로더 (16) 에 의해 화살표 B 방향으로 반송되고 제 2 대기 위치 (WP2) 에 있는 제 2 기판 스테이지 (12) 에 유지된다 (제 1 반송 공정). 또한, 제 1 기판 로더 (15) 는, 기판 카셋트 (70A) 에 수용된 3 장째의 기판 (W) 을 수취하고, 화살표 C 방향으로 반송하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 공급하고, 기판 (W) 의 위치를 소정의 위치가 되도록 조정한다 (제 1 프리얼라인먼트 공정).
도 6 에 나타내는 바와 같이, 1 장째의 기판 (W) 의 노광 전사 완료 후, 제 1 기판 스테이지 (11) 는 노광 위치 (EP) 로부터 제 1 대기 위치 (WP1) 로 이동하고, 제 1 기판 로더 (15) 는 제 1 기판 스테이지 (11) 로부터 기판 (W) 을 수취하고 화살표 D 방향으로 반송하여 기판 카셋트 (70A) 로 기판 (W) 을 배출한다 (제 1 배출 공정).
또, 상기 제 1 배출 공정을 개시함과 동시에, 2 장째의 기판 (W) 의 노광 공정을 개시한다. 즉, 제 1 기판 스테이지 (11) 가 노광 위치 (EP) 로부터 제 1 대기 위치 (WP1) 로 이동하는 것과 동시에, 2 장째의 기판 (W) 을 유지하고 있는 제 2 기판 스테이지 (12) (도면 중 일점 쇄선으로 나타낸다) 가 Y 축 이송 기구 (34) 를 작동시킴으로써, 제 2 대기 위치 (WP2) 로부터 노광 위치 (EP) 로 이동한다 (화살표 E). 그 후, 제 1 노광 공정과 동일하게 도시하지 않은 갭 센서를 사용하여 마스크 (M) 와 기판 (W) 사이의 갭 조정을 실시한 후, 조사 장치 (13) 로부터 1 쇼트째의 패턴 노광용 광이 마스크 (M) 를 통하여 기판 (W) 에 조사되고, 마스크 (M) 에 형성된 마스크 패턴 (P) 이 제 2 기판 스테이지 (12) 에 유지된 기판 (W) 에 노광 전사된다. 또한, 제 2 기판 스테이지 (12) 를 단계 이동시키고, 백미러 (61, 62) 와 레이저 간섭계 (63, 64, 65) 를 사용하여 얼라인먼트 조정을 실시함과 함께 갭 조정을 실시한 후, 2 쇼트째의 패턴 노광용 광에 의해 마스크패턴 (P) 을 기판 (W) 에 노광 전사하고, 이후 동일하게 하여 단계 노광을 실시한다 (제 2 노광 공정).
또, 제 2 노광 공정이 실시되고 있는 동안, 미리 정렬되어 프리얼라인먼트 유닛 (14) 에 탑재되어 있는 3 장째의 기판 (W) 은, 제 1 기판 로더 (15) 에 의해 화살표 F 방향으로 반송되고, 제 1 대기 위치 (WP1) 에 있는 제 1 기판 스테이지 (11) 에 유지된다 (제 2 반송 공정). 또한, 제 2 기판 로더 (16) 는, 기판 카셋트 (70B) 에 수용된 4 장째의 기판 (W) 을 수취하고, 화살표 G 방향으로 반송하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 공급하고, 기판 (W) 의 위치가 소정의 위치가 되도록 조정한다 (제 2 프리얼라인먼트 공정).
그리고, 2 장째의 기판 (W) 의 노광 전사 완료 후, 제 2 기판 스테이지 (12) 는 노광 위치 (EP) 로부터 제 2 대기 위치 (WP2) 로 이동하고, 제 2 기판 로더 (16) 는 제 2 기판 스테이지 (12) 로부터 기판 (W) 을 수취하고, 기판 카셋트 (70B) 로 배출한다 (제 2 배출 공정). 또, 이 제 2 배출 공정의 개시와 동시에 제 2 기판 스테이지 (12) 로 동기시키면서, 제 1 기판 스테이지 (11) 를 제 1 대기 위치 (WP1) 로부터 노광 위치 (EP) 로 이동하여, 제 1 노광 공정을 실시한다. 그 후, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 노광 공정이 실시되고 있는 동안에 제 2 배출 공정, 제 1 반송 공정, 제 1 프리얼라인먼트 공정이 실시된다.
도 7 은, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 와 제 1 및 제 2 기판 로더 (15, 16) 의 노광 동작시의 위치를 나타낸다.
본 실시형태에서는, 제 1 및 제 2 기판 로더 (15, 16) 는 2 개의 반송부 (82, 83) 를 각각 갖고 있기 때문에, 예를 들어 일방의 반송부 (82) 에서 제 1 기판 스테이지 (11) 상의 기판 (W) 을 기판 카셋트 (70B) 로 배출시키고, 타방의 반송부 (83) 에서 미리 정렬된 기판 (W) 을 제 1 기판 스테이지 (11) 로 반송할 수 있고, 제 1 반송 공정과 제 2 배출 공정을 동시에 실시할 수 있다. 단, 각 기판 로더 (15, 16) 가 하나의 반송부만 갖는 경우에는, 제 2 배출 공정 후 제 1 반송 공정을 실시하면 된다.
이후, 동일한 조작을 반복 실시함으로써, 복수의 기판 (W) 을 순차 반송하면서 마스크 패턴 (P) 이 기판 (W) 에 노광 전사된다.
따라서, 본 실시형태의 노광 장치 (PE) 에 의하면, 마스크 스테이지 (10) 와, 마스크 스테이지 (10) 에 대하여 상대적으로 이동 가능한 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 와, 프리얼라인먼트 유닛 (14) 과, 프리얼라인먼트 유닛 (14) 에 대하여 대향 배치된 제 1 및 제 2 기판 로더 (15, 16) 를 구비하기 때문에, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 에 대하여 프리얼라인먼트 유닛 (14) 을 공용할 수 있고, 노광 장치 (PE) 의 구성을 간략화하면서 2 개의 기판 스테이지 (11, 12) 에 대한 기판 (W) 의 반송을 효율적으로 실시하여, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 단축할 수 있다.
또, 본 발명의 노광 방법에 의하면, 제 1 및 제 2 기판 스테이지 (11, 12) 의 일방이 대기 위치 (WP1, WP2) 로부터 노광 위치 (EP) 로 이동하여 기판 (W) 에 노광 전사하는 노광 공정 동안에, 타방의 기판 스테이지 (11, 12) 를 노광 위치 (EP) 로부터 대기 위치 (WP1, WP2) 로 이동시킨 후 노광 전사된 기판 (W) 을 배출하는 배출 공정과, 미리 정렬된 기판 (W) 을 타방의 기판 스테이지 (11, 12) 로 반송하는 반송 공정과, 기판 카셋트 (70A, 70B) 로부터 공급되는 기판 (W) 을 프리얼라인먼트 유닛 (14) 으로 공급하여 위치를 조정하는 프리얼라인먼트 공정이 실시되기 때문에, 기판 (W) 의 반송 시간을 외관 상 단축할 수 있고, 2 개의 기판 스테이지 (11, 12) 에 대한 기판의 반송을 효율적으로 실시하고, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 단축할 수 있다.
또한, 제 1 기판 스테이지 (11) 의 제 1 대기 위치 (WP1) 로부터 노광 위치 (EP) 로의 이동은, 제 2 기판 스테이지 (12) 의 노광 위치 (EP) 로부터 제 2 대기 위치 (WP2) 로의 이동과 동기하고, 또한 제 2 기판 스테이지 (12) 의 제 2 대기 위치 (WP2) 로부터 노광 위치 (EP) 로의 이동은, 제 1 기판 스테이지 (11) 의 노광 위치 (EP) 로부터 제 1 대기 위치 (WP1) 로의 이동과 동기하기 때문에, 2 개의 기판 스테이지 (11, 12) 의 기판의 반송이 효율적으로 실시되어, 노광 전사되는 기판 의 택트 타임을 보다 단축할 수 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시형태로 한정되는 것이 아니고, 적절하게 변형, 개량 등이 가능하다.
본 발명의 노광 장치에 의하면, 마스크 스테이지와, 마스크 스테이지에 대하여 상대적으로 이동 가능한 제 1 및 제 2 기판 스테이지와, 프리얼라인먼트 유닛과, 프리얼라인먼트 유닛에 대하여 대향 배치된 제 1 및 제 2 기판 로더를 구비하기 때문에, 제 1 및 제 2 기판 스테이지에 대하여 프리얼라인먼트 유닛을 공용할 수 있고, 노광 장치의 구성을 간략화하면서 2 개의 기판 스테이지에 대한 기판의 반송을 효율적으로 실시하여, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 단축할 수 있다.
또, 본 발명의 노광 방법에 의하면, 제 1 및 제 2 기판 스테이지의 일방이 대기 위치로부터 노광 위치로 이동하고 기판에 노광 전사하는 노광 공정 사이에, 미리 정렬된 기판을 타방의 기판 스테이지로 반송하는 반송 공정과, 기판을 프리얼라인먼트 유닛으로 공급하여 위치를 조정하는 프리얼라인먼트 공정 중 적어도 하나가 실시되기 때문에, 기판의 반송 시간을 외관상 단축할 수 있고, 2 개의 기판 스테이지에 대한 기판의 반송을 효율적으로 실시하여, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 단축할 수 있다.
또한, 상기 노광 공정 동안에, 노광 공정에서 노광 전사된 기판을 유지하는 기판 스테이지를 노광 위치로부터 대기 위치로 이동시킨 후, 기판 로더에 의해 기판을 배출시키는 배출 공정이 실시되기 때문에, 기판의 반송 시간을 외관상 보다 단축할 수 있고, 2 개의 기판 스테이지에 대한 기판의 반송을 효율적으로 실시하여, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 단축할 수 있다.
또한, 제 1 기판 스테이지의 제 1 대기 위치와 노광 위치 사이의 이동은, 제 2 기판 스테이지의 제 2 대기 위치와 노광 위치 사이의 이동과 동기하기 때문에, 2 개의 기판 스테이지의 기판의 반송이 효율적으로 실시되어, 노광 전사되는 기판의 택트 타임을 보다 단축할 수 있다.

Claims (4)

  1. 마스크를 유지하는 마스크 스테이지와,
    이 마스크 스테이지의 하방에 위치하는 노광 위치와 제 1 대기 위치 사이에서 이동 가능한 제 1 기판 스테이지와,
    상기 노광 위치와 제 2 대기 위치 사이에서 이동 가능한 제 2 기판 스테이지와,
    상기 노광 위치로 이동한 상기 제 1 및 제 2 기판 스테이지에 유지된 기판에, 패턴 노광용 광을 상기 마스크를 통하여 조사하는 조사 장치와,
    상기 제 1 및 제 2 기판 스테이지로 공급되는 상기 기판의 위치를 미리 정렬하는 프리얼라인먼트 유닛과,
    상기 프리얼라인먼트 유닛의 측방에 배치되어, 상기 기판을 상기 프리얼라인먼트 유닛으로 반송하고, 또한 상기 프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 상기 기판을 상기 제 1 기판 스테이지로 반송하는 제 1 기판 로더와,
    상기 프리얼라인먼트 유닛에 대하여 상기 제 1 기판 로더와 대향하여 배치되고, 상기 기판을 상기 프리얼라인먼트 유닛으로 반송하고, 또한 상기 프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 상기 기판을 상기 제 2 기판 스테이지로 반송하는 제 2 기판 로더를 구비하는 것을 특징으로 하는, 노광 장치.
  2. 제 1 항에 기재된 노광 장치를 사용한 노광 방법으로서,
    상기 제 1 기판 스테이지를 상기 제 1 대기 위치로부터 상기 노광 위치로 이동시켜, 상기 제 1 기판 스테이지에 유지된 상기 기판에 상기 마스크의 마스크 패턴을 노광 전사하는 제 1 노광 공정과,
    상기 프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 상기 기판을 상기 제 2 기판 로더에 의해 상기 제 2 기판 스테이지로 반송하는 제 1 반송 공정과,
    상기 기판을 상기 제 1 기판 로더에 의해 상기 프리얼라인먼트 유닛으로 공급하여 상기 기판의 위치를 조정하는 제 1 프리얼라인먼트 공정과,
    상기 제 2 기판 스테이지를 제 2 대기 위치로부터 상기 노광 위치로 이동시켜, 상기 제 2 기판 스테이지에 유지된 상기 기판에 상기 마스크의 마스크 패턴을 노광 전사하는 제 2 노광 공정과,
    상기 프리얼라인먼트 유닛에서 미리 정렬된 상기 기판을 상기 제 1 기판 로더에 의해 상기 제 1 기판 스테이지로 반송하는 제 2 반송 공정과,
    상기 기판을 상기 제 2 기판 로더에 의해 상기 프리얼라인먼트 유닛으로 공급하여 상기 기판의 위치를 조정하는 제 2 프리얼라인먼트 공정을 가지며,
    상기 제 1 반송 공정과 상기 제 1 프리얼라인먼트 공정 중 적어도 하나는, 상기 제 1 노광 공정과 동시에 실시되고,
    상기 제 2 반송 공정과 상기 제 2 프리얼라인먼트 공정 중 적어도 하나는, 상기 제 2 노광 공정과 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 노광 공정에서 노광 전사된 상기 기판을 유지하는 상기 제 1 기판 스테이지를 상기 노광 위치로부터 상기 제 1 대기 위치로 이동시킨 후, 상기 제 1 기판 로더에 의해 상기 기판을 배출시키는 제 1 배출 공정과,
    상기 제 2 노광 공정에서 노광 전사된 상기 기판을 유지하는 상기 제 2 기판 스테이지를 상기 노광 위치로부터 상기 제 2 대기 위치로 이동시킨 후, 상기 제 2 기판 로더에 의해 상기 기판을 배출시키는 제 2 배출 공정을 더 구비하고,
    상기 제 2 배출 공정은 상기 제 1 노광 공정과 동시에 실시되고, 상기 제 1 배출 공정은 상기 제 2 노광 공정과 동시에 실시되는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 기판 스테이지의 상기 제 1 대기 위치로부터 상기 노광 위치로의 이동은, 상기 제 2 기판 스테이지의 상기 노광 위치로부터 상기 제 2 대기 위치로의 이동과 동기(同期)하며,
    상기 제 2 기판 스테이지의 상기 제 2 대기 위치로부터 상기 노광 위치로의 이동은, 상기 제 1 기판 스테이지의 상기 노광 위치로부터 상기 제 1 대기 위치로의 이동과 동기하는 것을 특징으로 하는, 노광 방법.
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