KR102625921B1 - 물체 유지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

물체 유지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 물체 유지 장치는, 기판을 유지하는 유지면을 갖는 유지면부 (60) 와, 유지면과 기판 사이의 기체를 제어하는 유로를 갖고, 유지면부 (60) 가 재치되는 관로부 (50) 와, 관로부 (50) 가 재치되는 베이스부 (60) 를 구비하고 있다. 그리고, 관로부 (50) 에 있어서, 관로는, 제 1 방향으로 연장되고, 또한 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 복수 배치된다. 본 발명의 물체 유지 장치는, 용이하게 에어 배관 경로의 제작과 기판 재치면의 평면도 조정이 가능하고, 베이스부 (40) 의 제조가 심플해지며, 조립이나 메인터넌스가 용이해진다는 효과를 갖는다.

Description

물체 유지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법
본 발명은 물체 유지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 물체를 유지하는 유지 부재를 포함하는 물체 유지 장치, 상기 물체 유지 장치에 유지된 물체를 노광하는 노광 장치, 상기 노광 장치를 사용한 플랫 패널 디스플레이, 또는 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 소자, 반도체 소자 (집적 회로 등) 등의 전자 디바이스 (마이크로디바이스) 를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 마스크 또는 레티클 (이하, 「마스크」라고 총칭한다) 에 형성된 패턴을, 에너지 빔을 사용하여 유리 플레이트 또는 웨이퍼 (이하, 「기판」이라고 총칭한다) 에 전사하는 노광 장치가 사용되고 있다.
이러한 종류의 노광 장치에서는, 기판 스테이지 장치가 갖는 기판 홀더가, 기판을, 예를 들어 진공 흡착함으로써, 그 기판에 주름, 혹은 요철 등이 형성되지 않도록, 기판 재치면 (載置面) 을 따라 평면 교정한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
여기에서, 최근, 노광 대상인 기판은, 보다 박형화되는 경향이 있어, 기판 홀더의 기판 재치면에 형성된 요철, 홈, 혹은 관통공 등에 의해, 기판의 평면 교정이 곤란해질 우려가 있다.
일본 공개특허공보 2004-273702호
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 물체를 유지하는 유지면을 갖는 유지부와, 상기 유지면과 상기 물체 사이의 기체를 제어하는 유로를 갖고, 상기 유지부가 재치되는 기체 유로부와, 상기 기체 유로부가 재치되는 베이스부를 구비하고, 상기 유로는 상기 기체 유로부에 있어서, 제 1 방향으로 연장되고, 또한 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 복수 배치되는 물체 유지 장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 제 1 양태에 관련된 물체 유지 장치와, 상기 물체 유지 장치에 유지된 상기 물체에 대해 에너지 빔을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 제 2 양태에 관련된 노광 장치를 사용하여 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 기판을 노광하는 것과, 노광된 상기 기판을 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 4 양태에 의하면, 제 2 양태에 관련된 노광 장치를 사용하여 물체를 노광하는 것과, 노광된 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
도 1 은 일 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 도 1 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 기판 홀더를 나타내는 사시도이다.
도 3 은 도 2 의 기판 홀더의 분해도이다.
도 4 는 기판 홀더의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5(a) 및 도 5(b) 는 기판 스테이지 장치가 갖는 반입 및 반출 베어러 장치를 나타내는 도면 (각각 측면도, 및 정면도) 이다.
도 6(a) ∼ 도 6(c) 는, 기판 홀더 상의 기판의 교환 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 ∼ 그 3) 이다.
도 7(a) 및 도 7(b) 는, 기판 홀더 상의 기판의 교환 동작을 설명하기 위한 도면 (그 4 및 그 5) 이다.
도 8(a) 및 도 8(b) 는, 기판 스테이지 장치가 갖는 홀더 청소 장치를 나타내는 도면 (각각 측면도, 및 정면도) 이다.
도 9(a) 및 도 9(b) 는, 홀더 청소 장치를 사용한 기판 홀더의 청소 동작 (그 1) 을 설명하기 위한 도면 (각각 측면도, 및 정면도) 이다.
도 10(a) 및 도 10(b) 는, 홀더 청소 장치를 사용한 기판 홀더의 청소 동작 (그 2) 을 설명하기 위한 도면 (각각 측면도, 및 정면도) 이다.
도 11(a) 및 도 11(b) 는, 홀더 청소 장치를 사용한 기판 홀더의 청소 동작 (그 3) 을 설명하기 위한 도면 (각각 측면도, 및 정면도) 이다.
도 12 는 홀더 청소 장치를 사용한 기판 홀더의 청소 동작 (그 4) 을 설명하기 위한 도면이다.
도 13 은 홀더 청소 장치를 사용한 기판 홀더의 청소 동작 (그 5) 을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 는 홀더 청소 장치를 사용한 기판 홀더의 청소 동작 (그 6) 을 설명하기 위한 도면이다.
도 15 는 홀더 청소 장치의 변형예 (그 1) 를 나타내는 도면이다.
도 16 은 홀더 청소 장치의 변형예 (그 2) 를 나타내는 도면이다.
도 17 은 홀더 청소 장치의 변형예 (그 3) 를 나타내는 도면이다.
도 18 은 홀더 청소 장치의 변형예 (그 4) 를 나타내는 도면이다.
이하, 일 실시형태에 대하여, 도 1 ∼ 도 14 를 사용하여 설명한다.
도 1 에는, 일 실시형태에 관련된 액정 노광 장치 (10) 의 구성이 개략적으로 나타나 있다. 액정 노광 장치 (10) 는, 예를 들어 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 등에 사용되는 사각형 (각형) 의 유리 기판 (P) (이하, 간단히 기판 (P) 이라고 칭한다) 을 노광 대상물로 하는 스텝ㆍ앤드ㆍ스캔 방식의 투영 노광 장치, 이른바 스캐너이다.
액정 노광 장치 (10) 는, 조명계 (12), 회로 패턴 등의 패턴이 형성된 마스크 (M) 를 유지하는 마스크 스테이지 장치 (14), 투영 광학계 (16), 표면 (도 1 에서 +Z 측을 향한 면) 에 레지스트 (감응제) 가 도포된 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 장치 (20), 및 이들의 제어계 등을 가지고 있다. 이하, 노광시에 마스크 (M) 와 기판 (P) 이 투영 광학계 (16) 에 대해 각각 상대 주사되는 방향을 X 축 방향으로 하고, 수평면 내에서 X 축에 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 하여 설명을 실시한다.
조명계 (12) 는, 예를 들어 미국 특허 제5,729,331호 명세서 등에 개시되는 조명계와 동일하게 구성되어 있다. 조명계 (12) 는, 도시되지 않은 광원 (예를 들어, 수은 램프) 으로부터 사출된 광을, 각각 도시되지 않은 반사경, 다이크로익 미러, 셔터, 파장 선택 필터, 각종 렌즈 등을 통해, 노광용 조명광 (조명광) (IL) 으로서 마스크 (M) 에 조사한다. 조명광 (IL) 으로는, 예를 들어 i 선 (파장 365 ㎚), g 선 (파장 436 ㎚), h 선 (파장 405 ㎚) 등의 광 (혹은, 상기 i 선, g 선, h 선의 합성광) 이 사용된다.
마스크 스테이지 장치 (14) 는, 마스크 (M) 를, 예를 들어 진공 흡착에 의해 유지하고 있다. 마스크 스테이지 장치 (14) 는, 예를 들어 리니어 모터를 포함하는 마스크 스테이지 구동계 (도시 생략) 에 의해, 적어도 주사 방향 (X 축 방향) 으로 소정의 장스트로크로 구동된다. 마스크 스테이지 장치 (14) 의 위치 정보는, 예를 들어 리니어 인코더 시스템을 포함하는 마스크 스테이지 계측계 (도시 생략) 에 의해 구해진다.
투영 광학계 (16) 는, 마스크 스테이지 장치 (14) 의 하방에 배치되어 있다. 투영 광학계 (16) 는, 예를 들어 미국 특허 제6,552,775호 명세서 등에 개시되는 투영 광학계와 동일한 구성의, 이른바 멀티렌즈형의 투영 광학계로, 예를 들어 정립정상을 형성하는 양측 텔레센트릭한 복수의 광학계를 구비하고 있다.
액정 노광 장치 (10) 에서는, 조명계 (12) 로부터의 조명광 (IL) 에 의해 소정의 조명 영역 내에 위치하는 마스크 (M) 가 조명되면, 마스크 (M) 를 통과한 조명광에 의해, 투영 광학계 (16) 를 통해 그 조명 영역 내의 마스크 (M) 의 패턴의 투영 이미지 (부분적인 패턴의 이미지) 가, 기판 (P) 상의 노광 영역에 형성된다. 그리고, 조명 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 마스크 (M) 가 주사 방향으로 상대 이동함과 함께, 노광 영역 (조명광 (IL)) 에 대해 기판 (P) 이 주사 방향으로 상대 이동함으로써, 기판 (P) 상의 1 개의 쇼트 영역의 주사 노광이 실시되어, 그 쇼트 영역에 마스크 (M) 에 형성된 패턴 (마스크 (M) 의 주사 범위에 대응하는 패턴 전체) 이 전사된다. 여기에서, 마스크 (M) 상의 조명 영역과 기판 (P) 상의 노광 영역 (조명광의 조사 영역) 은, 투영 광학계 (16) 에 의해 서로 광학적으로 공액인 관계로 되어 있다.
기판 스테이지 장치 (20) 는, 정반 (22), 기판 테이블 (24), 자중 (自重) 지지 장치 (26), 및 기판 홀더 (30) 를 구비하고 있다.
정반 (22) 은, 예를 들어 상면 (+Z 면) 이 XY 평면에 평행해지도록 배치된, 평면에서 볼 때 (+Z 측에서 보아) 사각형인 판상의 부재로 이루어지고, 도시가 생략된 방진 장치를 통해 플로어 (F) 상에 설치되어 있다. 기판 테이블 (24) 은, 평면에서 볼 때 사각형인 두께가 얇은 상자형의 부재로 이루어진다. 자중 지지 장치 (26) 는, 정반 (22) 상에 비접촉 상태로 재치되고, 기판 테이블 (24) 의 자중을 하방으로부터 지지하고 있다. 기판 홀더 (30) 는, 기판 테이블 (24) 의 상면 상에 일체적으로 고정되어 있다. 또, 도시가 생략되지만, 기판 스테이지 장치 (20) 는, 예를 들어 리니어 모터 등을 포함하여, 기판 테이블 (24) (및 기판 홀더 (30)) 을 X 축, 및 Y 축 방향으로 (XY 평면을 따라) 소정의 장스트로크로 구동시킴과 함께, 6 자유도 (X 축, Y 축, Z 축, θx, θy, 및 θz) 방향으로 미소 구동시키는 기판 스테이지 구동계, 및, 예를 들어 광간섭계 시스템 등을 포함하고, 기판 홀더 (30) 의 상기 6 자유도 방향의 위치 정보를 구하는 기판 스테이지 계측계 등을 구비하고 있다.
기판 홀더 (30) 는, 전체적인 형상이 평면에서 볼 때 사각형인 두께가 얇은 상자형의 부재로 이루어지고, 상면 (+Z 측의 면) 에 기판 (P) 이 재치된다. 기판 홀더 (30) 의 상면의 종횡비는, 기판 (P) 과 거의 동일하지만, 기판 홀더 (30) 의 상면의 장변 및 단변의 길이는, 기판 (P) 의 장변 및 단변의 길이에 대해, 각각 약간 짧게 설정되어 있어, 기판 (P) 이 기판 홀더 (30) 의 상면에 재치된 상태에서, 기판 (P) 의 4 변의 단부 (端部) 근방이, 기판 홀더 (30) 로부터 외측으로 비어져 나오도록 되어 있다. 이것은, 기판 (P) 의 표면에 도포된 레지스트가, 그 기판 (P) 의 단부 근방에 있어서 이면측에도 부착되어 있을 가능성이 있어, 그 레지스트가 기판 홀더 (30) 에 부착되지 않도록 하기 위함이다.
도 2 및 도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 기판 홀더 (30) 는, 베이스부 (40), 관로부 (50), 및 유지면부 (60) 를 구비하고 있다. 베이스부 (40), 관로부 (50), 및 유지면부 (60) 는, 각각 전체적으로 평면에서 볼 때 사각형의 판상으로 형성되어 있다. 기판 홀더 (30) 는, 베이스부 (40) 상에 관로부 (50) 가 배치 (적층) 되고, 또한 관로부 (50) 상에 유지면부 (60) 가 배치 (적층) 됨으로써, 전체적으로 3 층 구조로 되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 베이스부 (40), 관로부 (50), 및 유지면부 (60) 는, 예를 들어 접착제에 의해 서로 고정되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 볼트 등에 의해 서로 체결되어도 된다. 또, 유지면부 (60) 와 관로부 (50) 는, 진공 흡착에 의해 서로 고정되어도 된다. 또, 유지면부 (60) 와 관로부 (50) 는, 착탈, 및 교환이 가능하게 구성되어도 된다.
최하층인 베이스부 (40) 는, 관로부 (50), 및 유지면부 (60) 에 비해 두껍게 형성되어 있다. 베이스부 (40) 의 구조는, 특별히 한정되지 않지만, 경량이면서 또한 고강성 (특히 두께 방향으로 고강성) 인 것이 바람직하다. 본 실시형태의 베이스부 (40) 는, 예를 들어 알루미늄 합금에 의해 형성된 허니컴 구조의 판상 부재 (도시 생략) 의 상면, 하면, 및 각 측면의 각각에, 예를 들어 CFRP (carbon-fiber-reinforced plastic) 제의 판상 부재가 첩부된, 이른바 샌드위치 구조로 되어 있으며, 경량이면서 또한 고강성이고, 제작도 용이하다.
중간층인 관로부 (50) 는, X 축 방향으로 연장되는 YZ 단면이 사각형인 복수 (도 2 및 도 3 에서는, 예를 들어 13 개) 의 각파이프 (52) 를 구비하고 있다. 또한, 각파이프 (52) 의 개수는, 특별히 한정되지 않는다. 각파이프 (52) 의 길이 방향 (X 축 방향) 의 치수는, 베이스부 (40) 의 X 축 방향의 치수와 대체로 동일하게 설정되어 있다. 본 실시형태에 있어서, 인접하는 1 쌍의 각파이프 (52) 사이에는, 그 각파이프 (52) 의 폭 방향 (Y 축 방향) 치수보다 좁은 간극이 형성되어 있지만, 인접하는 1 쌍의 각파이프 (52) 사이에는, 간극이 없어도 된다.
각 각파이프 (52) 의 길이 방향의 양단은, 도시가 생략된 덮개 부재에 의해 닫혀져 있다. 또, 각파이프 (52) 의 길이 방향 양 단부에 장착된 1 쌍의 덮개 부재 중, 일방의 덮개 부재에는, 에어 배관용의 조인트 (도시 생략) 가 장착되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서, 상기 도시가 생략된 조인트는, 모든 각파이프 (52) 의 단부에 장착되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 복수의 각파이프 (52) 중 일부에만 장착되어 있어도 된다.
복수의 각파이프 (52) 중, 상기 조인트가 장착된 각파이프 (52) (본 실시형태에서는, 모든 각파이프 (52)) 의 상면에는, 소정의 위치에 관통공 (58) (도 3 참조) 이 형성되어 있다. 또한, 도 3 에 있어서, 관통공 (58) 은, 실제보다 크게 도시되어 있다. 또, 도 3 에 나타내는 기판 홀더 (30) 에서는, 1 개의 각파이프 (52) 에 대하여, 예를 들어 1 개 또는 2 개의 관통공 (58) 이 형성되어 있지만, 1 개의 각파이프 (52) 에 형성되는 관통공 (58) 의 수는, 특별히 한정되지 않는다.
최상층인 유지면부 (60) 는, 기판 (P) (도 1 참조) 을 유지하는 부분으로, 복수의 평판 (62) 을 가지고 있다. 평판 (62) 은, 예를 들어 흑화강암 (반려암), 혹은 세라믹스 등에 의해 형성되어 있고, 그 두께는, 예를 들어 5 ㎜ ∼ 10 ㎜ 정도로 설정되어 있다. 각 평판 (62) 의 표면 (도 2 및 도 3 에서 +Z 측을 향한 면) 은, 전체면에 걸쳐 매우 평탄하게 마무리되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 예를 들어 15 장의 평판 (62) 이, 관로부 (50) (복수의 각파이프 (52)) 상에 거의 간극 없이 (실질적으로 간극을 무시할 수 있는 간격으로) 빈틈없이 깔림으로써, 유지면부 (60) 가 형성되어 있지만, 평판 (62) 의 장수는, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어 14 장 이하 (예를 들어 1 장) 여도 되고, 16 장 이상이어도 된다.
유지면부 (60) 에는, 에어 취출용, 및/또는 진공 흡인용의 관통공 (68) 이 복수 (본 실시형태에서는, 예를 들어 15 개) 형성되어 있다. 복수의 관통공 (68) 의 위치는, 관로부 (50) 에 형성된 복수의 관통공 (58) 에 대응하는 위치, 즉, 관로부 (50) (복수의 각파이프 (52)) 상에 유지면부 (60) (복수의 평판 (62)) 를 중첩한 상태 (도 2 참조) 에서, 관통공 (58) 과 관통공 (68) 이 상하 방향으로 겹치는 위치 (XY 평면 내에서 일치하는 위치) 에 형성되어 있다. 관통공 (58) 은, 예를 들어 드릴 등을 사용한 기계적인 가공에 의해 형성된다. 또한, 도 2 및 도 3 에 있어서, 관통공 (68) 은, 실제보다 크게 도시되어 있다. 또, 본 실시형태에서는, 1 장의 평판 (62) 에 대하여, 1 개의 관통공 (68) 이 형성되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 1 장의 평판 (62) 에 복수의 관통공 (68) 이 형성되어도 되고, 각파이프 (52) 에 형성된 관통공 (58) 과의 위치 관계에 따라서는, 복수의 평판 (62) 중, 관통공 (68) 이 형성되어 있지 않은 평판 (62) 이 있어도 된다. 단, 복수의 관통공 (68) 은, 기판 홀더 (30) 의 상면 (기판 재치면) 의 전체면에 걸쳐 거의 균등한 간격으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또, 본 실시형태에 있어서, 유지면부 (60) 는, 복수의 평판 (62) 이 나열됨으로써 (빈틈없이 깔림으로써) 형성되어 있기 때문에, 각 평판 (62) 사이에 단차가 존재하지 않는 것이 바람직하다. 기판 홀더 (30) 의 조립은, 일례로서, 예를 들어 정반 (22) (도 1 참조) 과 같은 평탄한 부재 상에, 복수의 평판 (62) 을, 그 일면 (조립 후에 기판 재치면으로서 기능하는 측의 면) 이 하방을 향한 상태에서 나열하여 재치하고, 이 상태에서, 그 복수의 평판 (62) 과 복수의 각파이프 (52) 를, 예를 들어 접착제에 의해 고착시킨다. 이로써, 복수의 평판 (62) 의 일면 각각을, 상기 정반 (22) 의 표면을 모방하여, 단차가 없는 상태에서 맞붙일 수 있다. 또한, 기판 홀더 (30) 의 조립 순서로는, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 관로부 (50) 를 구성하는 복수의 각파이프 (52) 를 정반 (22) 상에 나열하여 조립함으로써 정반 (22) 의 표면을 모방한 평면을 형성한 후, 그 관로부 (50) (정반 (22) 의 표면을 모방한 평면) 상에 유지면부 (60) 를 구성하는 복수의 평판 (62) 을 나열해도 된다. 혹은, 관로부 (50) 를 구성하는 복수의 각파이프 (52) 를, 러프하게 (복수의 각파이프 (52) 에 의해 단일 평면을 형성하지 않고) 조립한 후, 그 관로부 (50) (복수의 각파이프 (52)) 상에 접착제를 도포함과 함께, 관로부 (50) (접착제) 상에 복수의 평판 (62) 을 나열함으로써, 평면을 형성해도 된다. 또, 기판 홀더 (30) 의 조립 순서로서, 유지면부 (60), 관로부 (50), 베이스부 (40) 의 순서, 즉 기판 홀더 (30) 의 상층측을 먼저 (상층측부터 순서대로) 조립하는 경우를 설명하였지만, 이것에 한정되지 않고, 하층측부터 순서대로 상층측의 부재를 겹쳐 쌓도록 조립해도 된다.
관로부 (50) 를 구성하는 복수의 각파이프 (52) 에 장착된 조인트 (도시 생략) 에는, 예를 들어 튜브 등의 배관 부재를 통해, 기판 홀더 (30) 의 외부에 배치된 도시가 생략된 버큠 장치, 및 도시가 생략된 가압 기체 공급 장치가 전환 (선택) 가능하게 접속되어 있다. 버큠 장치는, 각파이프 (52) 의 내부의 공기를 흡인함으로써, 각파이프 (52) 에 진공 흡인력을 공급한다. 기판 홀더 (30) 는, 유지면부 (60) 의 상면과, 그 유지면부 (60) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 사이의 공기를, 관통공 (58, 68) 을 통해 상기 진공 흡인력에 의해 흡인한다. 이로써, 기판 (P) 은, 유지면부 (60) 에 흡착 유지되어, 거의 전체면이 유지면부 (60) (복수의 평판 (62)) 의 상면을 따라 (모방하여) 평면 교정된다. 또한, 관로부 (50) 에 있어서, 기체의 유로가 복수의 각파이프 (52) 에 의해 형성되는 경우를 설명하였지만, 관로부 (50) 의 구성은, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 예를 들어, 판상의 부재의 표면에 홈을 형성하고, 그 판상의 부재 상에 다른 판상 부재 (덮개) 를 겹침으로써, 관로부 (50) (기체의 유로) 를 형성해도 된다. 이 경우, 2 장의 판상 부재에 의해 관로부 (50) 가 구성된다. 또, 이 경우, 베이스부 (40) 를, 상기 다른 판상 부재 (덮개) 로 해도 되고, 유지면부 (60) 를 상기 다른 판상 부재 (덮개) 로 해도 된다. 이 경우, 관로부 (50) 는, 1 장의 판상 부재에 의해 형성할 수 있다.
또, 상기 가압 기체 공급 장치로부터는, 각파이프 (52) 의 내부에 가압 기체 (예를 들어 압축 공기) 가 공급된다. 기판 홀더 (30) 는, 유지면부 (60) 상에 재치된 기판 (P) (도 1 참조) 의 하면에 대해, 관통공 (58, 68) 을 통해 가압 기체를 분출 (배기) 한다. 이로써, 기판 (P) 은, 유지면부 (60) 의 상면에 대해, 거의 전체면이 이간된 (부상한) 상태가 된다.
상기 진공 흡인력의 공급과, 가압 기체의 공급의 전환은, 예를 들어 밸브 등을 통해 도시가 생략된 주제어 장치에 의해 적절히 실시된다. 주제어 장치는, 기판 홀더 (30) 에 대한 진공 흡인력의 공급과, 가압 기체의 공급을 적절히 전환함으로써, 기판 홀더 (30) 에 기판 (P) 을 진공 흡인 유지시키는 것과, 기판 홀더 (30) 에 기판 (P) 을 비접촉 지지시키는 것을 임의로 전환할 수 있다.
또, 주제어 장치는, 유지면부 (60) 에 형성된 복수의 관통공 (68) 의 각각에서, 가압 기체를 배기하는 타이밍에 시간차를 발생시키거나, 진공 흡인을 실시하는 관통공 (68) 과, 가압 기체를 배기하는 관통공 (68) 의 장소를 적절히 교환하거나, 흡인과 배기에서 공기 압력을 적절히 변화시키거나 함으로써, 기판 (P) 의 접지 상태를 최적화 (예를 들어, 기판 (P) 의 이면과 기판 홀더 (30) 의 상면 사이에 공기 고임이 발생하지 않도록) 할 수도 있다. 또한, 복수의 각파이프 (52) 의 일부에 버큠 장치를 접속함과 함께, 그 버큠 장치가 접속되어 있지 않은 나머지 각파이프 (52) 에 가압 기체 공급 장치를 접속해도 된다. 이 경우, 기판 홀더 (30) 에 있어서, 기판 (P) 의 흡착 유지를 실시하는 부위와, 기판 (P) 의 비접촉 지지를 실시하는 부위가 구별되지만, 제어가 용이하다.
여기에서, 본 실시형태에서는, 복수의 부재 (각파이프 (52)) 에 의해 관로부 (50) 가 구성되었지만, 가압 기체, 또는 진공 흡인력을 유지면부 (60) 의 상면의 거의 전체면에 걸쳐 공급하는 것이 가능하다면, 관로부 (50) 의 구조는, 적절히 변경이 가능하여, 예를 들어, 도 4 에 나타내는 기판 홀더 (30A) 의 관로부 (50A) 와 같이, 일체형 구조여도 된다. 관로부 (50A) 는, 예를 들어 CFRP 에 의해 형성된 1 쌍의 얇은 판재 (54a, 54b) 의 사이에, CFRP 에 의해 형성된, X 축 방향으로 연장되는 XZ 평면에 평행한 복수의 띠상의 판재 (54c) (종리브) 가, Y 축 방향으로 소정 간격으로 끼어 배치된 샌드위치 구조체이다. 기판 홀더 (30A) 에 있어서도, 판재 (54a ∼ 54c) 에 의해 형성되는 관로는, 양 단부가 도시가 생략된 덮개 부재에 의해 닫혀져 있다. 또한, 판재 (54c) 에 관통공을 형성하여 인접하는 1 쌍의 관로를 연통시켜도 된다. 이 경우, 복수의 관로 전부에 에어 배관용의 조인트를 장착할 필요가 없다. 이 경우에 있어서, CFRP 가 정전기를 발생시키는 것을 방지하기 위해 CFRP 에 피막 처리를 실시해도 된다. 또, 관로부 (50) (각파이프 (52)) 를 형성하는 재료는, CFPR 에 한정되지 않고, 알루미늄, 스테인리스강 등의 금속 재료여도 된다. 또, 관로부 (50) 를 형성하는 재료로는, 베이스부 (40) 를 형성하는 재료, 및 유지면부 (60) 를 형성하는 재료 중 적어도 일방과 선팽창계수가 상이한 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이로써, 관로부 (50) 를 형성하는 복수의 유로의 배열 방향 (도 2, 도 3 에서는 Y 축 방향) 으로 작용하는 힘을 분산시킬 수 있다.
또, 기판 스테이지 장치 (20) 는, 도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30) 로부터의 기판 (P) (도 1 참조) 의 반출 동작에 사용되는 1 쌍의 (일방은 지면 (紙面) 안쪽에 겹쳐 있기 때문에 도시 생략) 반출 베어러 장치 (70a), 및 기판 홀더 (30) 로의 기판 (P) 의 반입 동작에 사용되는 1 쌍의 (도 5(b) 참조) 반입 베어러 장치 (70b) 를 구비하고 있다. 1 쌍의 반출 베어러 장치 (70a) 는, 기판 홀더 (30) 의 +X 측에 Y 축 방향으로 소정 간격으로 배치되고, 1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 는, 기판 홀더 (30) 의 -X 측에 Y 축 방향으로 소정 간격으로 배치되어 있다.
1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 의 구조는, 배치가 상이한 점을 제외하고, 실질적으로 동일하기 때문에, 이하 일방의 반입 베어러 장치 (70b) 에 대하여 설명한다. 반입 베어러 장치 (70b) 는, 유지 패드 (72b), Z 액추에이터 (76z), 및 X 액추에이터 (76x) 를 구비하고 있다. 유지 패드 (72b) 는, 기판 홀더 (30) 의 상면 (유지면부 (60) (도 2 등 참조)) 에 형성된 절결 (32b) (도 2 및 도 3 에서는 도시 생략) 내에 일부를 삽입하는 것이 가능하게 되어 있다. 유지 패드 (72b) 는, 도시가 생략된 버큠 장치로부터 공급되는 진공 흡인력에 의해, 기판 (P) (도 1 참조) 의 -X 측의 단부 근방을, 하면측으로부터 흡착 유지할 수 있게 되어 있다.
유지 패드 (72b) 는, Z 축 방향으로 연장되는 샤프트 (74) 를 통해 X 액추에이터 (76x) 에 장착되어 있고, X 액추에이터 (76x) 에 의해, X 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다. 또, X 액추에이터 (76x) (즉 유지 패드 (72b)) 는, 기판 테이블 (24) 에 장착된 Z 액추에이터 (76z) 에 의해 Z 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다.
1 쌍의 반출 베어러 장치 (70a) 각각의 구조는, 배치 및 기능이 상이한 점을 제외하고, 반입 베어러 장치 (70b) 와 실질적으로 동일하다. 즉, 반출 베어러 장치 (70a) 는, 기판 홀더 (30) 의 상면에 형성된 절결 (32a) (도 2 및 도 3 에서는 도시 생략) 내에 일부를 삽입하는 것이 가능한 유지 패드 (72a), 유지 패드 (72a) 를 지지하는 샤프트 (74) 를 X 축 방향으로 구동시키기 위한 X 액추에이터 (76x), 및 X 액추에이터 (76x) (즉 유지 패드 (72a)) 를 Z 축 방향으로 구동시키기 위한 Z 액추에이터 (76z) 를 구비하고, 기판 (P) (도 1 참조) 의 +X 측의 단부 근방을, 하면측으로부터 흡착 유지할 수 있게 되어 있다.
다음으로, 반출 베어러 장치 (70a), 및 반입 베어러 장치 (70b) 를 사용한 기판 홀더 (30) 상의 기판 (P) 의 교환 동작에 대하여, 도 6(a) ∼ 도 7(b) 를 사용하여 설명한다. 이하의 기판 교환 동작은, 도시가 생략된 주제어 장치의 관리하에 실시된다.
도 6(a) 에 나타내는 바와 같이, 노광이 끝난 기판 (P1) 을 유지한 기판 홀더 (30) 는, 그 기판 (P1) 을 반출하기 위해, 소정의 기판 교환 위치로 위치가 결정된다. 기판 홀더 (30) 는, 기판 재치면으로부터 가압 기체를 기판 (P1) 의 하면에 대해 분출하여, 기판 (P1) 을 부상시킨다. 이 때, 1 쌍의 반출 베어러 장치 (70a) 가, 기판 (P1) 의 +X 측의 단부 근방을 흡착 유지한다. 주제어 장치는, 1 쌍의 반출 베어러 장치 (70a) 의 유지 패드 (72a) 를 소정의 스트로크 (예를 들어, 50 ㎜ ∼ 100 ㎜ 정도) 로 +X 방향으로 구동시킨다. 이로써, 기판 (P1) 의 +X 측의 단부 근방이, 기판 홀더 (30) 의 +X 측의 단부 근방으로부터 돌출된다. 또, 기판 교환 위치로 위치가 결정된 기판 홀더 (30) 의 상방에는, 기판 (P1) 다음으로 노광되는 기판 (P2) 이, 기판 반송용의 로봇 핸드 (36) 에 의해 반송된다.
이어서, 도 6(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P1) 의 +X 측의 단부 근방으로서, 1 쌍의 반출 베어러 장치 (70a) 에 유지되어 있지 않은 부분이, 기판 반출 장치 (34) 에 흡착 유지된다. 1 쌍의 반출 베어러 장치 (70a) 는, 기판 (P1) 의 흡착 유지를 해제한다. 또, 기판 홀더 (30) 의 상방에서는, 기판 (P1) 의 상방으로 반송된 기판 (P2) 의 -X 측의 단부 근방이, 1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 에 의해 흡착 유지된다.
이후에, 도 6(c) 에 나타내는 바와 같이, 주제어 장치는, 기판 반출 장치 (34) 를 +X 방향으로 구동시킴으로써, 기판 (P1) 을 +X 방향으로 이동시킨다. 기판 (P1) 은, 기판 홀더 (30) 의 상면, 및 기판 스테이지 장치 (20) 의 +X 측에 배치된 가이드 빔 (38) 의 상면을 가이드면으로 하여 수평면에 거의 평행하게 이동시켜, 기판 홀더 (30) 상으로부터 가이드 빔 (38) 상으로 이송된다. 가이드 빔 (38) 은, 에어 베어링을 갖고, 기판 (P1) 의 이동시에 기판 (P1) 의 하면에 대해 가압 기체가 분출됨으로써, 기판 (P1) 을 비접촉 지지한다. 또, 기판 홀더 (30) 도, 가압 기체를 기판 (P1) 의 하면에 대해 분출함으로써, 에어 베어링과 동등하게 기능한다.
또, 상기 기판 (P1) 의 반출 동작과 병행하여, 로봇 핸드 (36) 가 고가속도로 +X 측으로 이동함으로써, 기판 홀더 (30) 의 상방으로부터 퇴피한다. 이 때, 로봇 핸드 (36) 를 기판 (P2) 과의 사이의 마찰을 저감시키기 위해, 로봇 핸드 (36) 는, 기판 (P1) 의 하면에 대해 가압 기체를 분출한다. 로봇 핸드 (36) 가 기판 홀더 (30) 의 상방으로부터 퇴피하면, 기판 (P2) 은, -X 측의 단부 근방이 1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 에 의해 흡착 유지되어 있기 때문에, 기판 홀더 (30) 의 상공에 남겨진다.
로봇 핸드 (36) 에 의한 하방으로부터의 지지를 잃은 기판 (P2) 은, 자중에 의해 중력 방향 하방으로 이동 (낙하) 하여, 도 7(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30) 상에 착지한다. 또, 주제어 장치는, 1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 의 유지 패드 (72b) 도 아울러 강하 구동시킨다. 이 때, 기판 (P2) 은, 그 기판 (P2) 과 기판 홀더 (30) 의 상면 사이의 공기 저항에 의해, 중력 가속도보다 작은 가속도로 완만하게 이동한다. 또, 기판 홀더 (30) 는, 기판 (P1) 의 반출 후에도 계속해서 상면으로부터 가압 기체를 분출하고 있어, 기판 (P2) 의 기판 홀더 (30) 상으로의 착지시의 충격을 완화한다.
또, 기판 홀더 (30) 로부터 가압 기체가 분출되고 있는 점에서, 기판 (P2) 이 기판 홀더 (30) 에 착지한 상태에서, 그 기판 (P2) 과 기판 홀더 (30) 의 상면 (기판 재치면) 사이에는, 상기 가압 기체의 정압 (靜壓) 에 의해, 미소한 간극이 형성된다. 주제어 장치는, 도시가 생략된 기판 위치 계측계의 출력에 기초하여, 상기 미소한 간극이 형성된 상태 (기판 (P2) 이 기판 홀더 (30) 에 비접촉 지지된 상태) 에서, 1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 의 유지 패드 (72b) 를 독립적으로 X 축 방향으로 미소 구동시킴으로써, 기판 (P2) 의 얼라인먼트를 실시한다.
상기 얼라인먼트 동작이 종료된 후, 도 7(b) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30) 는, 가압 기체의 분출을 정지시킴과 함께, 기판 (P2) 을 진공 흡착 유지한다. 1 쌍의 반입 베어러 장치 (70b) 의 유지 패드 (72b) 는, 기판 홀더 (30) 의 절결 (32b) (도 5(a) 참조) 에 수용된다.
다음으로, 기판 홀더 (30) 의 청소 장치에 대하여 설명한다. 복수의 핀에 의해 기판 (P) 을 하방으로부터 지지하는 종래의 기판 홀더 (이른바 핀톱형의 기판 홀더) 에서는, 기판 홀더의 상면에 부착된 먼지는, 상기 복수의 핀 사이에 떨어지기 때문에, 기판 (P) 의 이면에 직접 부착될 가능성이 낮다. 이에 비해, 상기 서술한 바와 같이, 본 실시형태의 기판 홀더 (30) 는, 기판 재치면으로서 기능하는 유지면부 (60) 가, 복수의 평판 (62) 에 의해 전체적으로 평탄하게 형성되어 있는 점에서, 기판 재치면에 먼지가 직접 부착될 가능성이 높다.
그래서, 도 8(a) 및 도 8(b) 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 기판 스테이지 장치 (20) 는, 기판 홀더 (30) 의 상면 (기판 재치면) 을 청소하기 위한 클리너 (90) 를 포함하는 청소 장치 (80) 를 가지고 있다. 청소 장치 (80) 는, 기판 홀더 (30) 의 +Y 측 및 -Y 측의 측면 각각에 X 축 방향으로 이간된 1 쌍의 지지 블록 (82a) 을 가지고 있다. 1 쌍의 지지 블록 (82a) 은, 기판 홀더 (30) 의 측면에 대해, YZ 단면이 L 자 형상인 앵글재 (82b) 를 통해 장착되어 있다. 또, 1 쌍의 지지 블록 (82a) 사이에는, X 축 방향으로 연장되는 가이드봉 (84a) 이 가설되어 있다. 가이드봉 (84a) 에는, 그 가이드봉 (84a) 을 따라 X 축 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 슬라이더 (84b) (예를 들어, 리니어 부시) 가 장착되어 있다.
슬라이더 (84b) 에는, -X 방향으로 연장되는 판상의 베이스 부재 (86) 가 장착되어 있다. 베이스 부재 (86) 는, 서로 평행하게 배치된 1 쌍의 링크 부재 (88) 각각의 길이 방향의 중간부를, Y 축 둘레 방향으로 자유롭게 회전할 수 있게 축지지하고 있다.
클리너 (90) 는, Y 축 방향으로 연장되는 XZ 단면이 사각형인 부재로 이루어지고, ±Y 측의 단부가 기판 홀더 (30) 의 ±Y 측의 단부로부터 외측으로 돌출되도록, Y 축 방향의 길이가, 기판 홀더 (30) 의 상면 (유지면부 (60) (도 2 및 도 3 참조)) 의 Y 축 방향의 길이보다 약간 길게 설정되어 있다. 클리너 (90) 는, 예를 들어 PVA (폴리비닐알코올) 를 원료로 하는 다공질체에 의해 형성되어 있다. 클리너 (90) 는, 기판 홀더 (30) 의 +Y 측에 배치된 1 쌍의 링크 부재 (88) 의 상단부 근방과, 기판 홀더 (30) 의 -Y 측에 배치된 1 쌍의 링크 부재 (88) 의 상단부 근방 사이에 삽입되고, 또한 그 링크 부재 (88) 에 대해 Y 축 둘레 방향으로 자유롭게 회전할 수 있도록 축지지되어 있다. 또한, 클리너 (90) 는, 직접 링크 부재 (88) 에 장착되어 있지 않아도 되어, 예를 들어 교환, 위치 조정이 용이하도록, 다른 부재를 통해 장착되어 있어도 된다.
클리너 (90) 는, 그 하면이 기판 홀더 (30) 의 상면과 평행해지도록 배치되어 있고, 각 링크 부재 (88) 가 베이스 부재 (86) 에 대해 Y 축 둘레 방향으로 회전하면, XZ 평면 내의 자세를 유지한 채 (클리너 (90) 의 하면과 기판 홀더 (30) 의 상면의 평행이 유지된 상태에서) Y 축 둘레 방향으로 회전한다. 또, 클리너 (90) 의 상면에 있어서의 양 단부 근방 각각에는, 테이퍼상의 오목부 (92) 가 형성되어 있다. 오목부 (92) 의 기능에 대해서는 후술한다.
상기 1 쌍의 링크 부재 (88) 의 하단부 근방에는, 상방 (+Z 측) 으로 개구된 절결홈 (94) 이 형성된 보조판 부재 (96) 가 장착되어 있다. 1 쌍의 링크 부재 (88) 각각은, 보조판 부재 (96) 에 대해, Y 축 둘레 방향으로 자유롭게 회전할 수 있게 장착되어 있다.
도 9(a) 및 도 9(b) 에는, 상기 서술한 반입 베어러 장치 (70b) 와 청소 장치 (80) 가 조합된 상태가 나타나 있다. 슬라이더 (84b) (및 베이스 부재 (86)) 가 가동 범위의 가장 -X 측에 위치한 상태에서, 클리너 (90), 및 보조판 부재 (96) 에 형성된 절결홈 (94) 은, 상기 서술한 기판 교환 동작에 지장이 되지 않도록, 기판 홀더 (30) 의 외측 (-X 측) 에 배치되어 있다. 클리너 (90) 의 회전 범위는, 앵글재 (82b) 에 장착된 제한핀 (82c) 에 의해 제한된다.
다음으로, 청소 장치 (80) 의 동작에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 있어서, 기판 홀더 (30) 의 청소 동작은, 그 기판 홀더 (30) 를 소정의 청소 위치에 위치시킨 상태에서 실시한다. 청소 위치는, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어 상기 서술한 기판 교환 위치와 동일해도 된다. 기판 홀더 (30) 를 청소 위치에 위치시킨 상태에서, 기판 홀더 (30) 의 상방 (예를 들어 천장면) 에는, 도 9(a) 및 도 9(b) 에 나타내는 바와 같이, 클리너 고정용의 액추에이터 (98) 가 배치되어 있다. 액추에이터 (98) 는, 상기 클리너 (90) 의 오목부 (92) 에 대응하여, Y 축 방향으로 이간하여 1 쌍 형성되어 있다.
도 9(a) 및 도 9(b) 에 나타내는 상태로부터, 도시가 생략된 주제어 장치는, 도 10(a) 및 도 10(b) 에 나타내는 바와 같이, 반입 베어러 장치 (70b) 의 샤프트 (74) 를 -Z 방향으로 구동시켜, 그 샤프트 (74) 에 장착된 제어핀 (78) 을 보조판 부재 (96) 에 형성된 절결홈 (94) 에 끼워맞춘다. 또, 절결홈 (94) 에 제어핀 (78) 이 끼워맞춰진 상태에서, 샤프트 (74) 가 -X 방향으로 구동되면, 보조판 부재 (96) 가 -X 방향으로 이동한다. 이로써, 도 11(a) 및 도 11(b) 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 링크 부재 (88) 를 통해 클리너 (90) 가 회전하여, 그 클리너 (90) 의 하면과 기판 홀더 (30) 의 상면이 접촉 (대향) 한다.
이후에, 주제어 장치는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 액추에이터 (98) 를 구동시켜, 그 액추에이터 (98) 가 갖는 볼 (98a) 을 클리너 (90) 의 오목부 (92) 내에 삽입한다. 이로써 클리너 (90) 의 액추에이터 (98) 에 대한 XY 평면 내의 상대 이동이 제한된다. 또, 반입 베어러 장치 (70b) 의 샤프트 (74) 가 +Z 방향으로 구동되고, 이로써, 제어핀 (78) 이 절결홈 (94) 내로부터 이탈한다.
이 상태에서, 주제어 장치는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30) 를 -X 방향으로 장스트로크로 구동시킨다. 이 때의 기판 홀더 (30) 의 이동 속도는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 주사 노광 동작시의 기판 홀더 (30) 의 이동 속도와 비교하여 느린 속도인 것이 바람직하다. 이로써, 클리너 (90) 와 기판 홀더 (30) 가 X 축 방향으로 상대 이동한다. 또, 클리너 (90) 를 링크 부재 (88) 를 통해 지지하는 베이스 부재 (86) 가, 슬라이더 (84b) 와 일체적으로 가이드봉 (84a) 을 따라 이동한다. 도 14 에는, 기판 홀더 (30) 의 표면의 청소가 끝난 상태가 나타나 있다. 이상 설명한 청소 동작에 의해, 기판 홀더 (30) 의 표면에 부착된 먼지가 클리너 (90) 에 의해 제거된다.
또한, 클리너 (90) 의 재질은, 적절히 변경이 가능하여, 예를 들어 석재, 금속, 합성 수지 등이어도 된다. 또, 클리너 (90) 는, 기판 홀더 (30) 에 대해 비접촉으로 가압 에어를 배기하는 에어 베어링이어도 되고, 혹은, 도 15 에 나타내는 청소 장치 (80A) 와 같이, 롤러형의 클리너 (90A) 를 사용해도 된다. 이 경우, 클리너 (90A) 와 기판 홀더 (30) 의 마찰 저항이 저감되어, 클리너 (90A) 와 기판 홀더 (30) 를 스무스하게 상대 이동시킬 수 있다.
또, 클리너 (90) 에 고압 노즐을 장착하여, 먼지를 날려버려도 되고, 진공 흡인을 실시해도 된다. 또, 클리너 (90) 에 브러시를 장착하여, 기판 홀더 (30) 를 쓸면서 이동하도록 해도 된다. 나아가서는, 클리너 (90) 로부터 물, 혹은 증기를 배기하면서 기판 홀더 (30) 표면을 닦아내어 가도록 해도 된다. 또, 이들의 조합이어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 위치가 고정인 클리너 (90) 에 대해 기판 홀더 (30) 를 상대 이동시킴으로써 기판 홀더 (30) 를 청소하였지만, 예를 들어 도 16 에 나타내는 바와 같이, 클리너 (90) 에 끼워맞춘 상태의 액추에이터 (98) 를 X 구동 장치 (98A) 에 의해 기판 홀더 (30) 에 대해 X 축 방향으로 이동시킴으로써 기판 홀더 (30) 를 청소해도 된다. 또, 도 17 에 나타내는 바와 같이, 기판 반송용의 로봇 핸드 (36) 에 훅 (36A) 을 장착하고, 그 로봇 핸드 (36) 에 의해 클리너 (90) 를 기판 홀더 (30) 에 대해 상대 이동시켜도 된다. 이 경우, 훅 (36A) 과 클리너 (90) 의 체결 부분을, 구면 접촉으로 하여 발진을 억제하거나, 에어 베어링, 혹은 자석 등을 사용하여 비접촉 체결해도 된다. 또, 도 18 에 나타내는 청소 장치 (80B) 와 같이, 1 쌍의 지지 블록 (82a) 사이에 가설된 X 구동 장치 (84c) 에 의해 슬라이더 (84b) 를 기판 홀더 (30) 에 대해 구동시켜도 된다. X 구동 장치로는, 리니어 모터, 회전 모터를 사용한 벨트 구동 장치, 와이어를 사용한 견인 구동 장치, 래크 앤드 피니언 구동 장치 등을 사용할 수 있다.
이상 설명한 본 실시형태의 기판 홀더 (30) 에 의하면, 기판 재치면 (기판 홀더 (30) 의 상면) 의 대부분이 평탄면이기 때문에, 예를 들어 종래의 핀톱형의 기판 홀더에 비해, 기판 (P) 이 박형화되어도 평면 교정을 확실하게 실시할 수 있다. 또, 요철이 최소한이기 때문에, 반사율이나 반사량이 거의 일정하여, 노광에 의한 전사 불균일이 잘 일어나지 않는다. 따라서, 고정밀도의 노광이 가능해진다.
또, 허니컴 구조의 베이스부 (40) 와, 복수의 각파이프 (52) 로 이루어지는 관로부 (50) 와, 석재 또는 CFRP 에 의해 형성된 유지면부 (60) 에 의해 구성된 3 층 구조의 기판 홀더 (30) 는, 경량이면서 또한 고강성이고, 기판 홀더 (30) 의 표면의 평탄성이 양호하다. 또, 기판 홀더 (30) 가 에어 베어링으로서 기능하기 때문에, 기판 (P) 을 기판 홀더 (30) 상에서 완전히 부상시킬 수 있다. 따라서, 기판 홀더 (30) 를, 기판 (P) 의 슬라이드 반출용의 하면 가이드로서 기능시킬 수 있다.
또, 상면이 기판 재치면으로서 기능하는 유지면부 (60) 가, 예를 들어 흑화강암 (반려암), 혹은 세라믹스 등의 평판 (62) 에 의해 형성되어 있기 때문에, 표면의 강성이 높아, 기판 (P) 과의 접촉을 반복해도 마모가 적다. 또, 반사율이 낮고, 또한 마모되어도 반사율이 바뀔 우려가 적다. 또, 취성 재료이기 때문에, 만일 표면에 흠집이 나도, 예를 들어 금속 재료와 같이 표면이 솟아오르는 경우가 없다. 또, 표면이 단단하기 때문에, 연삭이나 연마에 의해 미소한 절입량의 이송 가공이 가능해지고, 그 결과, 평면도가 향상되기 쉽다. 또, 열 용량이 커, 온도 변화에 둔감하기 때문에, 기판 (P) 을 변형시키는 것과 같은 급격한 변형은 일으키지 않는다. 또한, 돌, 혹은 다공질 세라믹스의 경우, 미소한 구멍이 존재하기 때문에, 기판 (P) 과의 사이에서의 링잉도 일으키기 어렵다.
또, 베이스부 (40) 와 유지면부 (60) 사이에 중간층으로서 복수의 각파이프 (52) 에 의해 형성된 관로부 (50) 가 배치되어 있기 때문에, 용이하게 에어 배관 경로의 제작과, 기판 재치면의 평면도 조정을 실시할 수 있다. 또, 배관용의 조인트가 기판 홀더 (30) 의 측면에 배치되어 있기 때문에, 예를 들어, 기판 홀더 (30) 의 하면으로부터 베이스부 (40) 를 통해 관로부 (50) 에 에어를 공급하는 경우에 비해, 베이스부 (40) 의 강성 저하를 억제할 수 있음과 함께, 베이스부 (40) 의 구조가 심플해져, 조립이나 메인터넌스가 용이해진다.
또, 본 실시형태에서는, 기판 (P) 을 기판 홀더 (30) 상에 재치할 때, 기판 (P) 을 자중에 의해 낙하시킨다. 이 때, 기판 (P) 에는, 기판 (P) 의 이면과 기판 홀더 (30) 의 표면 사이의 공기 저항에 의해, 자중에 의한 낙하를 저해하는 힘 (공기 저항) 이 작용한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 기판 홀더 (30) 의 표면이, 거의 평탄하기 때문에, 기판 (P) 의 이면과 기판 홀더 (30) 의 표면 사이의 공기가 달아나지 않아, 상기 공기 저항을 확실하게 기판 (P) 에 작용시킬 수 있다. 따라서, 기판 (P) 을 기판 홀더 (30) 상에 완만하게 착지시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태의 구성은, 적절히 변경이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태의 기판 홀더 (30) 에서는, 관로부 (50) 가 갖는 복수의 각파이프 (52) 전부에 관통공 (58) 이 형성되었지만, 관통공 (58) 이 형성되어 있지 않은 (밀폐된) 각파이프 (52) 를 준비하고, 그 밀폐된 각파이프 (52) 에 가압 기체를 공급 (혹은 각파이프 (52) 내의 기체를 진공 흡인) 함으로써 그 각파이프 (52) 를 변형시키고, 이로써, 기판 홀더 (30) (유지면부 (60)) 의 표면의 평면도를 제어해도 된다. 이 경우, 유지면부 (60) 의 가공에 상관없이, 기판 홀더 (30) 의 상면을 고정밀도의 평면으로 할 수 있다.
또, 상기 실시형태에 있어서, 유지면부 (60) 를 형성하는 복수의 평판 (62) 에는, 복수의 관통공 (68) 이 기계적으로 형성되었지만, 관로부 (50) 로부터 공급되는 가압 기체의 분출, 혹은 관로부 (50) 로부터 공급되는 진공 흡인력에 의한 기체의 흡인을 실시할 수 있으면, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 평판 (62) 을 다공질 부재에 의해 형성하고, 그 다공질 부재가 갖는 미소한 구멍을 통해 상기 가압 기체의 분출, 및 기체의 흡인을 실시해도 된다. 또, 상기 실시형태의 기판 홀더 (30) 에 있어서, 베이스부 (40), 관로부 (50), 및 유지면부 (60) 는, 평면에서 볼 때의 면적이 거의 동일하게 설정되어 있었지만, 이들이 겹쳐 배치되어 있으면, 이것에 한정되지 않고, 이들의 면적은 서로 상이해도 된다. 또, 상기 실시형태의 기판 홀더 (30) 는, 가압 기체의 배기와, 기체의 흡인의 양방을 실시하였지만, 이것에 한정되지 않고, 어느 일방만을 실시하는 것이어도 된다.
또, 상기 실시형태에 있어서, 관로부 (50) 는, 복수의 각파이프 (52) 에 의해 형성되었지만, 이것에 한정되지 않고, 판상의 부재의 표면에 홈을 형성하고, 그 판상의 부재 상에 베이스부 (40), 혹은 유지면부 (60) 를 겹침으로써, 관로부 (50) (기체의 유로) 를 형성해도 된다. 이 경우, 베이스부 (40) 또는 유지면부 (60) 는, 관로부 (50) 를 형성하는 판상 부재에 대향하는 면부에 있어서의 상기 홈에 대응하는 위치에 홈이 형성되어도 된다.
또, 조명계 (12) 에서 사용되는 광원, 및 그 광원으로부터 조사되는 조명광 (IL) 의 파장은, 특별히 한정되지 않아, 예를 들어 ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚), KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 자외광이나, F2 레이저광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광이어도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 투영 광학계 (16) 로서, 등배계가 사용되었지만, 이것에 한정되지 않고, 축소계, 혹은 확대계를 사용해도 된다.
또, 노광 장치의 용도로는, 각형의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 유기 EL (Electro-Luminescence) 패널 제조용의 노광 장치, 반도체 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 마이크로머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또, 반도체 소자 등의 마이크로디바이스뿐만 아니라, 광노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 마스크 또는 레티클을 제조하기 위해, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또, 노광 대상이 되는 물체는 유리 플레이트에 한정되지 않고, 예를 들어 웨이퍼, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크스 등, 다른 물체여도 된다. 또, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 않아, 예를 들어 필름상 (가요성을 갖는 시트상의 부재) 인 것도 포함된다. 또한, 본 실시형태의 노광 장치는, 한 변의 길이, 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인 기판이 노광 대상물인 경우에 특히 유효하다. 또, 노광 대상인 기판이 가요성을 갖는 시트상인 경우에는, 그 시트가 롤상으로 형성되어 있어도 된다.
액정 표시 소자 (혹은 반도체 소자) 등의 전자 디바이스는, 디바이스의 기능ㆍ성능 설계를 실시하는 스텝, 이 설계 스텝에 기초한 마스크 (혹은 레티클) 를 제작하는 스텝, 유리 기판 (혹은 웨이퍼) 을 제작하는 스텝, 상기 서술한 각 실시형태의 노광 장치, 및 그 노광 방법에 의해 마스크 (레티클) 의 패턴을 유리 기판에 전사하는 리소그래피 스텝, 노광된 유리 기판을 현상하는 현상 스텝, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거하는 에칭 스텝, 에칭이 끝나 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 스텝, 디바이스 조립 스텝, 검사 스텝 등을 거쳐 제조된다. 이 경우, 리소그래피 스텝에서, 상기 실시형태의 노광 장치를 사용하여 전술한 노광 방법이 실행되어, 유리 기판 상에 디바이스 패턴이 형성되기 때문에, 고집적도의 디바이스를 양호한 생산성으로 제조할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 물체 유지 장치는, 물체를 유지하는 데에 적합하다. 또, 본 발명의 노광 장치는, 물체를 노광하는 데에 적합하다. 또, 본 발명의 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법은, 플랫 패널 디스플레이의 제조에 적합하다. 또, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로디바이스의 제조에 적합하다.
10 : 액정 노광 장치,
20 : 기판 스테이지 장치,
30 : 기판 홀더,
40 : 베이스부,
50 : 관로부,
60 : 유지면부,
P : 기판.

Claims (21)

  1. 물체를 유지하는 유지면을 갖는 유지부와,
    상기 유지면과 상기 물체 사이의 기체를 배기하는 유로 형성 부재를 갖고, 상기 유지부가 재치되는 기체 유로부와,
    상기 기체 유로부가 재치되는 베이스부를 구비하고,
    상기 유로 형성 부재는, 제 1 방향으로 연장되고, 또한, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 복수 배치되고,
    상기 제 2 방향에 있어서 인접하는 상기 유로 형성 부재의 간격은, 상기 유로 형성 부재의 상기 제 2 방향의 폭보다 작고,
    상기 유지부는 상기 유로 형성 부재의 재치면에 재치되는, 물체 유지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지부는, 상기 유지면을 구비한 복수의 유지 부재를 갖는 물체 유지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체 유로부는, 유로를 구비한 복수의 유로 형성 부재를 갖는 물체 유지 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기체 유로부는, 상기 유로가 상기 제 2 방향으로 나열되어 형성되는 물체 유지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지부 또는 상기 베이스부는, 상기 유로 형성 부재를 덮도록 형성되는 물체 유지 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 유지부는, 적어도 1 개의 제 1 관통공을 갖고,
    상기 유로는, 상기 제 1 관통공과 통하고 있는 물체 유지 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유로 형성 부재는, 적어도 상기 기체가 통과 가능한 제 2 관통공을 갖고,
    상기 유로는, 상기 제 1 관통공과 통하고, 상기 제 1 및 제 2 관통공을 통해, 상기 유지면과 물체 사이의 상기 기체를 배기하는 물체 유지 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 기체 유로부는, 상기 유지면과 상기 물체 사이에 상기 기체를 공급하는 공급로, 및, 상기 기체를 배기하는 흡인로 중 적어도 일방을 갖는 물체 유지 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스부, 상기 유지부, 및 상기 기체 유로부는, 판상으로 형성되고, 서로 겹쳐 적층되는 물체 유지 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지부는, 석재, 또는 세라믹스에 의해 형성되는 물체 유지 장치.
  11. 물체를 유지하는 유지면을 갖는 유지부와,
    상기 유지면과 상기 물체 사이의 기체를 배기하는 유로 형성 부재를 갖고, 상기 유지부가 재치되는 기체 유로부와,
    상기 기체 유로부가 재치되는 베이스부를 구비하고,
    상기 유로 형성 부재는, 제 1 방향으로 연장되고, 또한, 상기 제 1 방향에 교차하는 제 2 방향으로 복수 배치되고,
    상기 제 2 방향에 있어서 인접하는 상기 유로 형성 부재의 간격은, 상기 유로 형성 부재의 상기 제 2 방향의 폭보다 작고,
    상기 유로 형성 부재는, 상기 유지부가 재치되는 재치면에 형성된 관통공을 통해, 상기 유지면과 상기 물체 사이로부터 유로를 흘러 상기 기체가 배출 가능하게 형성되고,
    상기 유지부는 상기 재치면에 재치되는, 물체 유지 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 유지면에 유지된 상기 물체의 외주 가장자리부의 일부를 유지하여 상기 물체를 구동시키는 구동 장치를 추가로 구비하는 물체 유지 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 유지면에 대향하는 대향 위치와 상기 재치면으로부터 이간된 이간 위치 사이에서 이동 가능하게 형성된 청소 부재를 포함하고, 상기 청소 부재를 상기 유지부에 대해 상대 이동시킴으로써 상기 유지면을 청소하는 청소 장치를 추가로 구비하고,
    상기 청소 부재는, 상기 구동 장치에 의해 상기 대향 위치와 상기 이간 위치 사이에서 구동되는 물체 유지 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 물체 유지 장치와,
    상기 물체 유지 장치에 유지된 상기 물체에 대해 에너지 빔을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 물체는, 플랫 패널 디스플레이에 사용되는 기판인 노광 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판은, 적어도 한 변의 길이 또는 대각 길이가 500 ㎜ 이상인 노광 장치.
  17. 제 15 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 기판을 노광하는 것과,
    노광된 상기 기판을 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
  18. 제 14 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
  19. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 유로 형성 부재는, 상기 유지부의 하면 및 상기 베이스부의 상면에 접착되는, 물체 유지 장치.
  20. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 유로 형성 부재는 각파이프이고,
    상기 각파이프의 상면은 상기 유지부의 하면에 접착되고, 상기 각파이프의 하면은 상기 베이스부의 상면에 접착되는, 물체 유지 장치.
  21. 삭제
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