KR20180131401A - 반송 핸드, 반송 장치, 리소그래피 장치, 물품 제조 방법, 및 보유지지 기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피반송물을 보유지지하는 반송 핸드를 제공하고, 상기 반송 핸드는 베이스, 상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드, 및 상기 베이스에 고정되고 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하고, 상기 제1 탄성 부재는 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하며, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성된다.

Description

반송 핸드, 반송 장치, 리소그래피 장치, 물품 제조 방법, 및 보유지지 기구{CONVEYANCE HAND, CONVEYANCE APPARATUS, LITHOGRAPHY APPARATUS, MANUFACTURING METHOD OF ARTICLE, AND HOLDING MECHANISM}
본 발명은 반송 핸드, 반송 장치, 리소그래피 장치, 물품 제조 방법 및 보유지지 기구에 관한 것이다.
반도체 디바이스 제조용의 웨이퍼나 액정 표시 디바이스 제조용의 유리 플레이트 등의 기판을 피반송물로 하는 반송 장치에서는, 일반적으로 흡착 패드를 갖는 반송 핸드에 의해 피반송물을 흡착(보유지지)해서 반송한다. 그러나, 피반송물에 휨이나 왜곡이 발생하면, 피반송물의 표면(대상 흡착면)과 흡착 패드의 흡착면이 일치하지 않아, 양호한 흡착을 할 수 없다. 따라서, 흡착 패드를 탄성 부재에 의해 지지하고, 흡착 패드의 흡착면을 피반송물의 표면의 형상을 따르게 하면서, 흡착 패드 밑에 배치한 탄성 부재에 의해 진공을 형성하는 반송 핸드가 일본 특허 제5929947호 및 일본 특허 공개 제2016-157822호에 제안되어 있다.
근년, 반도체 노광 프로세스에서는, 수지 위에 칩을 재구성한 기판(재구성 기판)의 반송이 요구되고 있다. 재구성 기판에서는, 종래의 기판(실리콘 웨이퍼)보다도 기판의 휨이 커지는 경향이 있다. 또한, 재구성 기판에서는, 휨 형상이 기판의 외주의 위치에 따라 상이할 수 있고, 휨 방향이 기판면에 대하여 종방향 및 위도 방향의 양 방향에 있을 수 있다.
일본 특허 제5929947호 및 일본 특허 공개 제2016-157822호에 개시된 기술에서는, 흡착 패드를 지지하는 탄성 부재를 배치하는 방향에 따라, 흡착 패드의 흡착면을 피반송물의 표면 형상을 따르게 하기 위해서 필요한 힘(강성)이 변화한다. 따라서, 피반송물이 복잡하게 휘어 있을 경우, 탄성 부재의 특정 방향의 변형량이 부족하고, 피반송물의 표면과 흡착 패드의 흡착면이 일치하지 않고, 양호한 흡착이 가능하지 않을 것이다. 또한, 탄성 부재의 특정 방향의 변형량을 증가시키기 위해서, 그 강성을 낮게 하면, 반송 방향의 강성도 낮아지기 때문에, 피반송물을 높은 위치결정 정밀도로 보유지지할 수 없어진다.
본 발명은 피반송물을 높은 위치결정 정밀도에서 보유지지하는 데에 유리한 반송 핸드를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 피반송물을 보유지지하는 반송 핸드가 제공되며, 상기 반송 핸드는, 베이스, 상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드, 및 상기 베이스에 고정되고, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하며, 상기 제1 탄성 부재는, 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하고, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성된다.
본 발명의 추가적인 특징은 첨부된 도면을 참고한 예시적인 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 반송 핸드의 구성을 도시하는 개략 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시하는 반송 핸드의 흡착 패드 유닛의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시하는 반송 핸드의 흡착 패드 유닛의 단면도이다.
도 4는 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시하는 흡착 패드 유닛의 베이스의 평면도이다.
도 5는 도 1에 도시하는 반송 핸드의 흡착 패드 유닛의 평면도이다.
도 6은 도 1에 도시하는 반송 핸드의 흡착 패드 유닛의 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 피반송물(재구성 기판)의 형상의 일례를 도시하는 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 종래 기술에서의 흡착 패드 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.
도 9a 및 도 9b는 종래 기술에서의 흡착 패드 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 양태에 따른 반송 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 11은 본 발명의 일 양태에 따른 노광 장치의 구성을 도시하는 개략도이다.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부의 도면을 참고하여 이하에서 설명한다. 동일한 참조 번호는 도면 전체에서 동일한 부재를 나타내며, 그에 대한 반복적인 설명은 주어지지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 반송 핸드(10)의 구성을 도시하는 개략 사시도이다. 반송 핸드(10)는, 예를 들어 반도체 디바이스 제조용의 웨이퍼나 액정 표시 디바이스 제조용의 유리 플레이트 등의 기판을 피반송물로서 반송하는 반송 장치에 제거가능하게 설치되며, 피반송물을 흡착에 의해 보유지지한다. 이하에서는, 반송 핸드(10)가 피반송물을 보유지지하는 보유지지 면에 수직인 방향을 Z축으로 정의하고, 이러한 보유지지 면 내에서, 반송 핸드(10)가 반송 장치에 부착되는 방향을 X축으로 정의하며, X축에 수직인 방향에 Y축으로 정의한다.
반송 핸드(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 반송 핸드(10)의 본체를 구성하는 베이스(2), 베이스(2)에 배치된 흡착 패드 유닛(11), 및 베이스(2)에 배치된 지지 패드 유닛(12)을 갖는다. 흡착 패드 유닛(11) 및 지지 패드 유닛(12)은 피반송물의 이면에 접촉하여 피반송물을 지지한다. 흡착 패드 유닛(11)은, 피반송물에 대하여 부압에 의해 흡착력을 발생시킨다. 지지 패드 유닛(12)은 Z축 방향에서 피반송물을 지지한다.
본 실시예에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 2개의 흡착 패드 유닛(11) 및 1개의 지지 패드 유닛(12)이 베이스(2)에 배치된다. 그러나, 베이스(2)에 배치되는 흡착 패드 유닛(11) 및 지지 패드 유닛(12)은 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 피반송물을 중량의 면에서 양호한 밸런스로 보유지지하는 것이 가능한 경우, 지지 패드 유닛(12)을 배치하지 않고 3개 이상의 흡착 패드 유닛(11)을 배치할 수 있다. 또한, 베이스(2)는, 전체적으로는, 판상 부재이며, 피반송물을 중량의 면에서 양호한 밸런스로 보유지지할 수 있는 위치(예를 들어, 피반송물의 무게 중심을 잡는 위치)에 흡착 패드 유닛(11)을 배치하는 것이 가능한 형상을 갖는다.
도 2a 및 도 2b는 흡착 패드 유닛(11)의 평면도이다. 도 3은 흡착 패드 유닛(11)의 단면도이다. 흡착 패드 유닛(11)은 패드(1), 판 스프링(3), 및 O 링(4)을 포함한다. 여기서, 패드(1) 및 판 스프링(3)은 피반송물을 보유지지하기 위한 반송 핸드(10)에 사용되는 보유지지 기구로서 기능한다.
패드(1)는, 원형의 외형을 갖고, 피반송물을 흡착하기 위한 흡착면(흡착 영역)을 형성한다. 구체적으로는, 패드(1)는, 흡착면이 피반송물과 접촉하고 있는 상태에서 피반송물에 대면하는 흡착면을 형성하는 흡착 홈(1a) 및 관통 구멍(1b)을 포함한다. 관통 구멍(1b)의 일단부는 흡착 홈(1a)과 연통하며, 관통 구멍(1b)의 타단부는 베이스(2)에 대해 개구된다(베이스(2)를 향해서 개방된다).
베이스(2)는 내부에 배기 구멍(2a) 및 유로(2b)를 포함한다. 배기 구멍(2a)의 일단부가 패드(1)로 개구된다(패드(1)를 향해서 개방된다). 배기 구멍(2a)은, 예를 들어 베이스(2)에 패드(1)를 배치했을 때에 패드(1)의 흡착 홈(1a)과 대략 동심이 되도록 형성된다. 유로(2b)의 일단부는 배기 구멍(2a)과 연통하고, 유로(2b)의 타단부는 흡착 홈(1a)의 공기를 배기하기 위한 배기 유닛(도시하지 않음)과 연통하도록 외부로 개구된다(외부를 향해서 개방된다). 따라서, 배기 구멍(2a)은 유로(2b)와 협력하여 구멍으로서 기능한다. 배기 유닛과 연통하는 구멍의 일단부 및 구멍의 타단부는 패드(1)로 개구된다.
판 스프링(3)은, 베이스(2)에 고정되고, 패드(1)를 3점 이상에서 지지하는 제1 탄성 부재로서 기능한다. 판 스프링(3)은, 본 실시예에서는, 각각이 패드(1)를 지지하는 3개 이상의 지지 유닛(3a)을 포함하고, 패드(1)가 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향(Z축 방향)의 강성이 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향)의 강성보다 낮아지도록 구성된다. 즉, 판 스프링(3)은, 패드(1)의 수직 방향의 변위를 허용하고, 패드(1)의 수평 방향 변위를 규제하도록, 패드(1)를 지지한다. 이와 같이, 판 스프링(3)은, Z 틸트 방향(ωx 방향 및 ωy 방향)에서는, 피반송물의 중량에 의해 피반송물의 형상에 합치하고, 즉 피반송물의 휨이나 변형의 기울기에 합치하는 유연성을 갖고, XY 평면 방향에서는 패드(1)의 위치를 규제할 수 있는 강성을 갖는다.
판 스프링(3)은, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 3개의 지지 부재(3a)를 갖도록 구성될 수 있으며, 도 2b에 도시하는 바와 같이 4개의 지지 부재(3a)를 갖도록 구성될 수 있다. 지지 유닛(3a)이 많을수록, Z 틸트 방향의 유연성은 저하되지만, XY 평면 방향의 강성은 향상된다. 또한, 지지 유닛(3a)은, 각각 패드(1)와의 접촉 부분(3c)으로부터 패드(1)의 외주를 따라 동일한 방향으로 연장되는 만곡 부분(3d)을 포함한다. 지지 유닛(3a)은, Z 틸트 방향의 충분한 유연성을 달성하기 위해서, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 패드(1)의 중심 위치와 판 스프링(3)이 베이스(2)에 고정되는 고정 위치 사이의 거리(L1)보다 긴 충 길이(L2)를 갖는다.
판 스프링(3)의 지지 유닛(3a)은 패드(1)를 중심으로 해서 회전 대칭으로 배치된다. 이에 의해, Z 틸트 방향의 ωx 방향 및 ωy 방향의 강성 차를 저감할 수 있기 때문에, 판 스프링(3)의 방향, 구체적으로는 패드(1)에 대한 지지 유닛(3a)의 배치 관계에 관계없이, 패드(1)는 피반송물의 형상에 합치할 수 있다.
판 스프링(3)의 일단부(지지 유닛(3a))는, 도 3에 도시한 바와 같이, 패드(1)의 저면(흡착면과 반대측의 이면)에 연결되고, 판 스프링(3)의 타단부(후술하는 연결 부분(3b))은 일정한 높이를 갖도록 베이스(2)에 형성되어 있는 지지대(2c)의 상면에 연결된다. 패드(1)의 저면에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 홈(1c)이 형성된다. 또한, 지지대(2c)에는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 홈(2d)이 형성된다. 홈(1c)에 접착제를 도포하고, 이에 의해 패드(1)와 판 스프링(3)을 연결한다. 마찬가지로, 홈(2d)에 접착제를 도포하고, 이에 의해 지지대(2c)와 판 스프링(3)을 연결한다. 이에 의해, 패드(1) 및 지지대(2c)(베이스(2))의 양자 모두를 판 스프링(3)과 직접적으로 접촉시키고, 따라서 패드(1)로부터 판 스프링(3)을 통해 베이스(2)까지의 도전성을 확보할 수 있다. 여기서, 도 4는, 도 2a에 나타내는 흡착 패드 유닛(11)으로부터 패드(1) 및 판 스프링(3)을 제거한 상태, 구체적으로는 베이스(2)의 평면도이다.
판 스프링(3)은, 본 실시예에서는, 도 2a에 도시하는 바와 같이, 지지 유닛(3a)의 패드(1)에 접촉하는 측의 단부(접촉 부분(3c))와 반대 측의 단부를 연결하는 환상 형상을 갖는 연결 부분(3b)을 포함한다. 판 스프링(3)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 연결 부분(3b)을 통해 베이스(2)에 고정되어 있다. 따라서, 3개 이상의 지지 유닛(3a)을 일체적으로 베이스(2)에 고정할 수 있기 때문에, 지지 유닛(3a)을 베이스(2)에 고정하는 작업을 간략화할 수 있다. 그러나, 도 5에 도시한 바와 같이, 판 스프링(3)이 연결 부분(3b)을 포함하지 않는 구성을 취할 수 있다. 이 경우, 지지 유닛(3a) 각각의 패드(1)에 접촉하는 측의 단부와 반대 측의 단부를 베이스(2)에 고정할 수 있다. 도 5는 흡착 패드 유닛(11)의 평면도이다.
판 스프링(3)은, 예를 들어 SUS(스테인레스 스틸) 재료로 구성되고, 0.03mm의 두께 및 3mm의 폭을 갖도록 구성되며, 지지 유닛(3a)의 길이는 15mm이다. 이러한 경우, 판 스프링(3)의 스프링 상수의 오더는, XY 평면 방향에서 106 N/m이고 Z 틸트 방향에서 10 N/m이며, 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮은 조건을 만족시킬 수 있다.
O 링(4)은, 중공부(4a)를 갖는 링 형상 부재이며, 패드(1)와 베이스(2) 사이에서 그 양자 모두에 접촉하며, Z축 방향에 변형할 수 있다. O 링(4)은, 베이스(2)에 형성된 지지 유닛(2e)에 의해 X축 방향 및 Y축 방향에서 규제된다. 이와 같이, O 링(4)은, 베이스(2)와 패드(1) 사이에 배치되고, 패드(1)의 수직 방향에서 변형할 수 있으며, 패드(1)를 지지하는 제2 탄성 부재로서 기능한다.
O 링(4)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 중공부(4a)가 관통 구멍(1b) 및 배기 구멍(2a)과 연통하는 유로(4b)를 형성하도록, 베이스(2)와 패드(1) 사이에 배치된다. 이에 의해, 흡착 홈(1a), 관통 구멍(1b), 유로(4b), 배기 구멍(2a) 및 유로(2b)에 의해 형성되는 공간의 기밀성이 유지된다.
또한, O 링(4)은, 베이스(2)에 대하여 접착제 등에 의해 고정되고, 패드(1)에 대하여는 고정되지 않는 상태로 패드에 접촉(접착) 및 그로부터 이격될 수 있다. O 링(4)은, 도 3에서는, 패드(1)에만 접촉하고 있지만, 판 스프링(3)의 접촉면에서 기밀성을 유지할 수 있으면, 판 스프링(3)에 접촉하는 구성을 취할 수 있다.
도 6은, 판 스프링(3)이 피반송물(W)의 중량을 지탱하고 Z 틸트 방향으로 변형되며(비틀리거나 휘어지며), 판 스프링(3)에 지지되어 있는 패드(1)가 피반송물(W)의 형상(휨 등)에 합치하도록 기울어진 상태를 도시한다. 본 실시예에서는, 판 스프링(3)의 수평 방향의 강성은 상술한 바와 같이 수직 방향의 강성보다 크다. 따라서, 패드(1)(흡착 패드 유닛(11))는, 피반송물(W)의 형상에 합치하면서, 수평 방향의 이동(위치 어긋남)을 억제하는 것이 가능하기 때문에, 반송 핸드(10)는, 피반송물(W)에 대하여 높은 위치결정 정밀도를 유지할 수 있다. 이때, O 링(4)은, 그 탄성에 의해 변형되기 때문에, 흡착 홈(1a), 관통 구멍(1b), 유로(4b), 배기 구멍(2a) 및 유로(2b)에 의해 형성되는 공간의 기밀성은 유지된다.
도 7a 내지 도 7c는, 피반송물의 일례로서의 기판(재구성 기판)의 형상을 도시하는 도면이다. 지금까지, 기판의 휨은, 외주가 균일하게 변형된 형상(사발 형상)이 많았다. 단, 최근에는, 반도체 노광 처리에서, 수지 위에 칩을 재구성한 재구성 기판이 존재하고, 이러한 재구성 기판의 휨은 외주에 걸쳐 균일하지 않은 형상(안장 형상)이 많다. 재구성 기판은, 예를 들어 직경 방향에서 도 7a에 도시한 바와 같은 형상을 갖고, 주변 둘레 방향으로 도 7b에 도시한 바와 같은 형상을 갖는다. 도 7a에서는, 종축은 재구성 기판의 휨량을 나타내고, 횡축은 재구성 기판의 직경 방향의 위치를 나타낸다. 도 7b에서는, 종축은 재구성 기판의 휨량을 나타내고, 횡축은 재구성 기판의 주변 둘레 방향의 위치(각도)를 나타낸다. 또한, 도 7c는 도 7a 및 도 7b에 나타내는 재구성 기판의 형상을 등고선으로 나타낸다. 패드(1)(의 흡착면)가 이러한 기판에 합치하도록 하기 위해서, Z 틸트 방향의 강성은 ωx 방향 및 ωy 방향의 양 방향(임의의 방향)에서 낮아야 한다.
여기서, 종래 기술에서의 흡착 패드 유닛(1100)에 대해서 설명한다. 도 8a는 흡착 패드 유닛(1100)의 평면도이다. 도 8b는 흡착 패드 유닛(1100)의 YZ 단면도이다. 도 8c는 흡착 패드 유닛(1100)의 ZX 단면도이다. 흡착 패드 유닛(1100)에서, 도 8a 내지 도 8c에 도시하는 바와 같이, 베이스(1120)에 고정된 판 스프링(1130)이 패드(1110)를 2점에서 지지하는데, 즉 X 방향으로 연장하는 2개의 지지 유닛에 의해 패드(1110)를 지지한다. 또한, 베이스(1120)와 패드(1110) 사이에는 O 링(1140)이 배치된다. 이러한 경우, Z 틸트 방향의 유연성과 관련하여, ωx 방향에서는 유연성이 더 크고, ωy 방향에서는 유연성이 덜하다.
판 스프링(1130)은, 예를 들어 SUS(스테인레스 스틸) 재료로 구성되며, 0.03mm의 두께, 10mm의 폭, 및 30mm의 길이를 갖는다. 이러한 경우, 판 스프링(1130)의 스프링 상수의 오더는, ωx 방향에서 10 N/m이고, ωy 방향에서 10-1 N/m이며, 10배 정도의 차가 있다. 따라서, 흡착 패드 유닛(1100)에서는, ωy 방향의 변형량이 부족하고, 도 9a 및 도 9b에 도시하는 바와 같이, 패드(1110)(의 흡착면)가 피반송물(W)에 완전히 에 합치하지 않기 때문에, 피반송물(W)은 양호하게 흡착될 수 없다. 여기서, 패드(1110)가 피반송물(W)에 합치되도록 ωy 방향의 강성을 낮추는 것을 생각할 수 있지만, XY 평면 방향의 강성도 낮아지기 때문에, 피반송물(W)을 높은 위치결정 정밀도로 보유지지하는 것이 어렵다.
따라서, 본 실시예에서는, 판 스프링(3)이 패드(1)를 3점 이상에서 지지함으로써, ωx 방향의 강성과 ωy 방향의 강성을 대략 동일하게 하고, XY 평면 방향의 강성이 유지된다. 따라서, 피반송물이 도 7a 내지 도 7c에 도시된 바와 같은 재구성 기판일 경우에도, 패드(1)를 피반송물에 합치시키면서, X축 방향 및 Y축 방향에서 높은 위치결정 정밀도를 유지할 수 있다.
또한, 베이스(2)에 복수의 흡착 패드 유닛(11)이 제공되어 있는 경우, 부재의 공차 및 조립 오차에 의해 패드(1)(의 흡착면)의 높이 및 평면 평행도에서 차이가 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는, 복수의 흡착 패드 유닛(11) 각각에서 패드(1)가 판 스프링(3)에 의해 기울고, O 링(4)이 변형됨으로써, 이러한 차이를 흡수할 수 있다.
또한, 피반송물이 반송 핸드(10)로부터 특정한 대상까지 옮겨지는 경우, 피반송물에의 손상을 억제하기 위해서, 전형적으로 피반송물에 대한 흡착을 해제한다. 이때, 피반송물은, 반송 핸드(10)에 의해 보유지지되어 있지 않고, 주변 유닛의 진동 등에 의해 피반송물의 위치결정 정밀도가 저하될 가능성이 있다. 본 실시예에서는, 상술한 바와 같이, O 링(4)이 패드(1)에 대하여 접촉 및 이격될 수 있기 때문에, 패드(1)가 피반송물을 흡착하고 있는 면적보다 O 링(4)이 패드(1)에 접촉하고 있는 면적이 작다. 따라서, 반송 핸드(10)가 피반송물을 흡착한 상태에서 피반송물이 전달되는 경우에도, 패드(1)가 피반송물로부터 이격되기 전에, O 링(4)이 패드(1)로부터 이격되고, O 링(4)과 패드(1) 사이에서 공기가 해방된다. 그로 인해, 본 실시예에서는, 반송 핸드(10)가 피반송물을 흡착한 상태에서 피반송물이 전달되는 경우에도, 피반송물에의 손상을 억제할 수 있다.
또한, 피반송물이 기판일 경우, 기판이 대전되면, 기판에 형성된 반도체 디바이스 제조용의 패턴이 ESD(정전기 방전)에 의해 파손되는 경우가 있다. 따라서, 반송 핸드(10)는 적절한 도전성을 갖는 재료로 구성되어야 한다. 그래서, 본 실시예에서는, 도전성을 갖는 재료, 구체적으로는, 세라믹으로 패드(1)를 구성하고, SUS 재료로 판 스프링(3)을 구성함으로써, 피반송물을 흡착하는 패드(1)로부터 베이스(2)까지의 도전성을 확보하고, 피반송물의 대전을 억제한다. 여기서, 패드(1)의 도전성은 대전 억제성이 있는 103Ω-cm 내지 108Ω-cm일 수 있다. 한편, 판 스프링(3)이 SUS 재료 등의 도전체로 구성되는 경우에는, 판 스프링(3)의 표면에 절연 가공을 가하여 절연층을 형성함으로써 ESD를 억제할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예는, 피반송물을 높은 위치결정 정밀도에서 보유지지하는데 유리한 반송 핸드(10)를 제공할 수 있다.
도 10을 참조하여, 본 발명의 일 양태로서의 반송 장치에 대해서 설명한다. 도 10은 본 발명의 양태에 따른 반송 장치(100)의 구성을 도시하는 개략도이다. 반송 장치(100)는, 피반송물(W)인 기판(웨이퍼나 유리 플레이트)을 기판 스테이지 등에 반송한다.
반송 장치(100)는, 피반송물(W)을 보유지지하는 반송 핸드(10), 반송 핸드(10)를 지지하여 이동할 수 있는 아암부(102), 및 아암부(102)를 구동하는 구동 유닛(103)을 갖는다. 또한, 반송 장치(100)는, 반송 핸드(10)의 흡착 패드 유닛(11)에 도관을 통해서 연결되고, 피반송물(W)의 흡착(진공 흡착)을 제어하는(즉, 흡착 홈(1a)의 공기를 배기하는) 배기 유닛(104)을 갖는다. 반송 장치(100)는, 피반송물(W)을 높은 위치결정 정밀도에서 보유지지하는 데도 유리한 반송 핸드(10)를 채용하고 있기 때문에, 피반송물(W)을 높은 위치결정 정밀도에서 보유지지하면서 반송할 수 있다.
도 11을 참조하여, 본 발명의 일 양태로서의 노광 장치에 대해서 설명한다. 도 11은, 본 발명의 일 양태에 따른 노광 장치(200)의 구성을 도시하는 개략도이다. 노광 장치(200)는, 반도체 디바이스나 액정 표시 디바이스의 제조 공정인 리소그래피 공정에 채용되고, 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치이다. 노광 장치(200)는, 예를 들어 스텝-앤드-리피트 방법을 채용하고, 레티클(R)에 형성되어 있는 패턴을 기판(S)에 전사한다.
노광 장치(200)는, 도 11에 도시한 바와 같이, 조명 광학계(201), 레티클 스테이지(210), 투영 광학계(211), 기판 스테이지(보유지지 유닛)(204), 반송 장치(100), 및 제어 유닛(206)을 갖는다.
조명 광학계(201)는 광원(도시하지 않음)으로부터 방출된 광으로 레티클(R)을 조명한다. 레티클(R)은, 기판(S)에 전사해야 할 패턴(예를 들어, 회로 패턴)이 형성된 원판이며, 예를 들어 석영 유리로 구성된다. 레티클 스테이지(210)는, 레티클(R)을 보유지지하고, X축 및 Y축의 각 방향으로 이동한다.
투영 광학계(211)는, 레티클(R)을 통과한 광을 미리결정된 배율(예를 들어, 1/2)로 기판(S)에 투영한다. 기판(S)은, 예를 들어 단결정 실리콘으로 이루어지는 기판이며, 그 표면에는 레지스트(포토레지스트)가 도포되어 있다. 기판 스테이지(204)는, 척(205)을 통해 기판(S)을 보유지지하고, 적어도 X 축 및 Y 축의 각 방향으로 이동한다. 제어 유닛(206)은, 예를 들어 CPU, 메모리 등을 포함하는 컴퓨터로 구성되며, 프로그램에 따라서 노광 장치(200)의 각 유닛을 통괄적으로 제어한다.
노광 장치(200)는, 기판 스테이지(204)에 대하여, 기판(S)을 피반송물로서 반송하는 반송 장치(100)를 채용하고 있다. 따라서, 노광 장치(200)는, 기판 스테이지(204)에 대하여, 기판(S)을 높은 위치결정 정밀도에서 보유지지하면서 반송할 수 있기 때문에, 기판 스테이지(204)에서의 기판(S)의 위치 어긋남이 저감될 수 있으며, 이에 의해 예를 들어 수율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서의 물품 제조 방법은, 예를 들어 디바이스(반도체 소자, 자기 기억 매체, 액정 표시 소자 등) 같은 물품을 제조하기에 적합하다. 이러한 제조 방법은, 노광 장치(200)를 사용하여, 포토레지스트가 도포된 기판을 노광하는(패턴을 기판에 형성하는) 단계, 및 노광된 후에 기판을 현상하는(기판을 처리하는) 단계를 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 단계(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여, 제품 성능, 품질, 생산성 및 생산 비용 중 적어도 하나에서 유리하다.
본 발명에서는, 리소그래피 장치는 노광 장치로 한정되지 않고, 임프린트 장치, 묘화 장치 등의 리소그래피 장치에도 적용할 수 있다. 여기서, 임프린트 장치가 기판 상에 공급된 임프린트재와 몰드를 접촉시키게 하고, 임프린트재에 경화용의 에너지를 부여하게 함으로써, 몰드의 패턴이 전사된 경화물을 형성한다. 또한, 묘화 장치는, 하전 입자 빔(전자 빔) 또는 레이저 빔에 의해 기판에 렌더링을 행하게 함으로써 기판 상에 패턴(잠상 패턴)을 형성한다. 상술한 물품 제조 방법은 이들 리소그래피 장치를 사용해서 행해질 수 있다.
본 발명을 예시적인 실시예를 참고하여 설명하였지만, 본 발명은 개시된 예시적인 실시예로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 이하의 청구항의 범위는 이러한 모든 변형과 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 최광의로 해석되어야 한다.

Claims (19)

  1. 피반송물을 보유지지하는 반송 핸드이며, 상기 반송 핸드는,
    베이스;
    상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드; 및
    상기 베이스에 고정되고, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재는, 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하고, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성되어 있는 반송 핸드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는, 상기 패드의 수직 방향의 변위를 가능하게 하고, 상기 패드의 수평 방향 변위를 규제하도록 상기 패드를 지지하는 반송 핸드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패드는 원형의 외형을 가지며,
    상기 3개 이상의 지지 유닛 각각은, 상기 지지 유닛이 상기 패드와 접촉하는 접촉 부분으로부터 상기 패드의 외주를 따라서 연장되는 만곡 부분을 포함하는 반송 핸드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 3개 이상의 지지 유닛 각각의 상기 만곡 부분은 상기 패드의 외주를 따라 동일한 방향으로 연장되는 반송 핸드.
  5. 제4항에 있어서, 상기 3개 이상의 지지 유닛 각각의 상기 만곡 부분은, 상기 패드의 중심 위치와 상기 제1 탄성 부재가 상기 베이스에 고정되는 고정 위치 사이의 거리보다 긴 총 길이를 갖는 반송 핸드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는, 상기 3개 이상의 지지 유닛 각각의 상기 패드에 접촉하는 측의 단부에 반대 측의 단부를 연결하는 연결 부분을 포함하고, 상기 연결 부분을 통해 상기 베이스에 고정되는 반송 핸드.
  7. 제6항에 있어서, 상기 연결 부분은 환상 형상을 갖는 반송 핸드.
  8. 제1항에 있어서, 상기 3개 이상의 지지 유닛은 상기 패드를 중심으로 회전 대칭으로 배치되는 반송 핸드.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는 판 스프링을 포함하는 반송 핸드.
  10. 제1항에 있어서, 상기 베이스와 상기 패드 사이에 배치되고, 상기 패드의 수직 방향으로 변형가능하며, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제2 탄성 부재를 더 포함하는 반송 핸드.
  11. 제10항에 있어서, 상기 패드는 관통 구멍을 포함하고, 상기 관통 구멍의 일단부가 상기 피반송물을 흡착하기 위한 흡착 홈과 연통하고, 상기 관통 구멍의 타단부는 상기 베이스로 개구되며,
    상기 베이스는 배기 구멍을 포함하고, 상기 배기 구멍의 일단부가 상기 흡착 홈의 공기를 배기하기 위한 배기 유닛과 연통하고, 상기 배기 구멍의 타단부는 상기 패드로 개구되며,
    상기 제2 탄성 부재는, 중공부를 포함하는 링 형상 부재이며, 상기 중공부가 상기 관통 구멍 및 상기 배기 구멍과 연통하는 유로를 형성하도록 상기 베이스와 상기 패드 사이에 배치되어 있는 반송 핸드.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2 탄성 부재는, 상기 베이스에 고정되어 있으며, 상기 패드에 이격가능하게 배치되는 반송 핸드.
  13. 제1항에 있어서, 상기 제1 탄성 부재는 도전성을 갖는 재료로 구성되는 반송 핸드.
  14. 제1항에 있어서, 절연층이 상기 제1 탄성 부재의 표면에 형성되어 있는 반송 핸드.
  15. 제1항에 있어서, 상기 반송 핸드는 상기 패드로부터 상기 베이스까지 도전성을 갖는 반송 핸드.
  16. 피반송물을 반송하는 반송 장치이며, 상기 장치는,
    상기 피반송물을 보유지지하도록 구성되는 반송 핸드;
    상기 반송 핸드를 지지하도록 구성되는 아암부; 및
    상기 아암부를 구동하도록 구성되는 구동 유닛을 포함하며,
    상기 반송 핸드는,
    베이스;
    상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드; 및
    상기 베이스에 고정되고, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재는, 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하고, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성되어 있는 반송 장치.
  17. 패턴을 기판에 형성하는 리소그래피 장치이며, 상기 장치는,
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛; 및
    상기 기판을 피반송물로서 상기 보유지지 유닛에 반송하도록 구성되는 반송 장치를 포함하고,
    상기 반송 장치는,
    상기 피반송물을 보유지지하도록 구성되는 반송 핸드;
    상기 반송 핸드를 지지하도록 구성되는 아암부; 및
    상기 아암부를 구동하도록 구성되는 구동 유닛을 포함하고,
    상기 반송 핸드는,
    베이스;
    상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드; 및
    상기 베이스에 고정되고, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재는, 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하고, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성되어 있는 리소그래피 장치.
  18. 물품 제조 방법이며, 상기 방법은,
    리소그래피 장치를 사용하여 패턴을 기판에 형성하는 단계;
    상기 패턴이 기판에 형성된 후에 기판을 처리하는 단계; 및
    처리된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 단계를 포함하고,
    상기 리소그래피 장치는,
    상기 기판을 보유지지하도록 구성되는 보유지지 유닛; 및
    상기 보유지지 유닛에 상기 기판을 피반송물로서 반송하도록 구성되는 반송 장치를 포함하고,
    상기 반송 장치는,
    상기 피반송물을 보유지지하도록 구성되는 반송 핸드;
    상기 반송 핸드를 지지하도록 구성되는 아암부; 및
    상기 아암부를 구동하도록 구성되는 구동 유닛을 포함하고,
    상기 반송 핸드는,
    베이스;
    상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드; 및
    상기 베이스에 고정되고, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하며,
    상기 제1 탄성 부재는, 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하고, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성되어 있는 물품 제조 방법.
  19. 반송 핸드에 사용되는, 피반송물을 보유지지하는 보유지지 기구이며, 상기 기구는,
    상기 피반송물을 흡착하도록 구성되는 패드; 및
    상기 반송 핸드의 베이스에 고정되고, 상기 패드를 지지하도록 구성되는 제1 탄성 부재를 포함하고,
    상기 제1 탄성 부재는, 각각 상기 패드를 지지하도록 구성되는 3개 이상의 지지 유닛을 포함하고, 상기 패드가 상기 피반송물의 형상에 합치하도록 수직 방향의 강성이 수평 방향의 강성보다 낮아지도록 구성되어 있는 보유지지 기구.
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