KR20200011614A - 이동체 장치, 노광 장치, 디바이스 제조 방법, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 물체 교환 방법 - Google Patents
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Abstract
반출 대상 기판 (Pa) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에, 반입 대상 기판 (Pb) 을 지지하는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 배치되고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방에 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 θy 방향으로 경사져 배치된다. 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 에 따라서 θy 방향으로 경사되어, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 후, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 수평으로 되고, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송된다. 보다 상세하게는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 에 대한 기판의 반입 경로와 반출 경로가 상이하다.
Description
본 발명은, 이동체 장치, 노광 장치, 디바이스 제조 방법, 플랫 패널 (flat-panel) 디스플레이의 제조 방법, 및 물체 교환 방법에 관한 것이고, 더 상세하게는, 물체와 함께 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체를 구비하는 이동체 장치, 그 이동체 장치를 구비하는 노광 장치, 그 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법, 상기 노광 장치를 사용하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치 상에서의 물체 교환 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 총칭함) 과, 유리 플레이트 또는 웨이퍼 등의 물체 (이하, "기판" 이라고 총칭함) 를 소정의 주사 방향 (스캔 방향) 을 따라서 동기 이동시키면서, 마스크에 형성된 패턴을 투영 광학계를 통해 기판 상에 전사하는 스텝-앤드-스캔 (step-and-scan) 방식의 투영 노광 장치와 같은 노광 장치가 사용되고 있다 (예를 들어,특허문헌 1 참조).
이 종류의 노광 장치에 있어서, 노광 대상인 기판은, 소정의 기판 교환 장치에 의해 기판 스테이지 상에 반입됨과 함께, 노광 처리가 종료된 후, 기판 교환 장치에 의해 기판 스테이지 상으로부터 반출된다. 그 다음, 기판 스테이지 상에는, 기판 교환 장치에 의해 다른 기판이 반입된다. 노광 장치에서는, 전술한 기판의 반입, 반출이 반복적으로 수행되는 것에 의해, 복수의 기판에 대하여 연속하여 노광 처리가 수행된다. 따라서, 복수의 기판을 연속 노광할 때에는, 기판 스테이지 상으로의 기판의 반입, 및 기판 스테이지 상으로부터의 기판의 반출을 신속하게 수행하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 대한 경사 각도를 0 도를 포함하는 적어도 2 단계로 변경 가능한 상기 제 1 부재를 갖고, 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 상기 2 차원 평면에 대해 제 1 각도를 이루는 제 1 상태에 있는 상기 제 1 부재의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 대해 상기 제 1 각도를 이루는 제 1 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 1 지지 장치와; 상기 2 차원 평면에 대해 제 2 각도를 이루는 제 2 상태에 있는 상기 제 1 부재의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 대해 상기 제 2 각도를 이루는 제 2 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 2 지지 장치와; 상기 물체를 상기 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는, 제 1 이동체 장치가 제공된다. 여기서, 제 1 각도와 제 2 각도는 상이할 수도 있고 또는 동일할 수도 있다.
이 장치에 따르면, 물체는, 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위에서는, 그 단부가 이동체에 유지됨과 함께, 하방으로부터 물체 지지 장치에 지지된 상태로 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능하다. 또한, 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 일방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로부터 반출되고, 다른 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 타방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로 반입된다. 즉, 물체 지지 장치에 대한 물체의 반입 경로와 반출 경로가 상이하다. 따라서, 물체 지지 장치 상의 물체의 교환을 신속하게 수행할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 평행한 상기 제 1 부재를 갖고, 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 각각, 상기 2 차원 평면에 평행한 일면을 가지고, 상기 물체를 지지 가능한 제 1 지지 장치 및 제 2 지지 장치로서, 제 1 이동가능 장치 및 제 2 이동가능 장치 중 적어도 일방이, 상기 2 차원 평면에 교차하는 방향에 관하여 상기 제 1 부재에 대하여 상대 이동 가능한, 상기 제 1 지지 장치 및 제 2 지지 장치; 상기 물체를 상기 제 1 부재의 상기 일면과 상기 제 1 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 1 부재의 상기 일면과 상기 제 2 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는, 제 2 이동체 장치가 제공된다.
이 장치에 따르면, 물체는, 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위에서는, 그 단부가 이동체에 유지됨과 함께, 하방으로부터 물체 지지 장치에 지지된 상태로 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능하다. 또한, 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 일방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로부터 반출되고, 다른 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 타방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로 반입된다. 즉, 물체 지지 장치에 대한 물체의 반입 경로와 반출 경로가 상이하다. 따라서, 물체 지지 장치 상의 물체의 교환을 신속하게 수행할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 적어도 일부와 함께 제 1 이동면을 형성하는 제 1 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 적어도 일부와 함께 제 2 이동면을 형성하는 제 2 지지 장치와; 상기 물체를 상기 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출함과 함께, 상기 물체의 반출과 적어도 일부 병행하여 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하고, 상기 물체의 반출 동작 시 및 상기 다른 물체의 반입 동작 시의 적어도 일방에 있어서, 상기 이동체와 상기 물체 지지 장치의 적어도 일부가 상대 이동하는, 제 3 이동체 장치가 제공된다.
이 장치에 따르면, 물체는, 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위에서는, 그 단부가 이동체에 유지됨과 함께, 하방으로부터 물체 지지 장치에 지지된 상태로 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능하다. 또한, 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 일방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로부터 반출되고, 다른 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 타방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로 반입된다. 즉, 물체 지지 장치에 대한 물체의 반입 경로와 반출 경로가 상이하다. 따라서, 물체 지지 장치 상의 물체의 교환을 신속하게 수행할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 상기 물체의 하면에 대향하는 일면을 가지고, 상기 일면을 이용하여 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 평행한 제 1 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 1 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 평행한 제 2 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 2 지지 장치와; 상기 물체를 상기 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는, 제 4 이동체 장치가 제공된다.
이 장치에 따르면, 물체는, 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위에서는, 그 단부가 이동체에 유지됨과 함께, 하방으로부터 물체 지지 장치에 지지된 상태로 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능하다. 또한, 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 일방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로부터 반출되고, 다른 물체는, 제 1 및 제 2 이동면의 타방을 따라서 이동하는 것에 의해 물체 지지 장치 상으로 반입된다. 즉, 물체 지지 장치에 대한 물체의 반입 경로와 반출 경로가 상이하다. 따라서, 물체 지지 장치 상의 물체의 교환을 신속하게 수행할 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 상기 소정 범위 내에 배치되고, 상기 물체의 일부를 유지하여 그 물체의 일부의 상기 2 차원 평면에 교차하는 방향의 위치를 조정하는 조정 장치를 추가로 구비하는 상기 제 1 내지 제 4 이동체 장치의 어느 하나와, 상기 물체 중 상기 조정 장치에 유지되는 부위에 에너지 빔을 조사하여 소정의 패턴을 형성하는 패터닝 장치를 구비하는, 제 1 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 6 양태에 따르면, 에너지 빔을 조사하여 물체를 노광하는 노광 장치로서, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 대한 경사 각도를 0 도를 포함하는 적어도 2 단계로 변경 가능한 상기 제 1 부재를 갖고, 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 상기 2 차원 평면에 대해 제 1 각도를 이루는 제 1 상태에 있는 상기 제 1 부재의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 대해 상기 제 1 각도를 이루는 제 1 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 1 지지 장치와; 상기 2 차원 평면에 대해 제 2 각도를 이루는 제 2 상태에 있는 상기 제 1 부재의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 대해 상기 제 2 각도를 이루는 제 2 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 2 지지 장치와; 상기 물체를 상기 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계와; 상기 물체에 에너지 빔을 조사하여 소정의 패턴을 형성하는 패터닝 장치를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는, 제 2 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 7 양태에 따르면, 에너지 빔을 조사하여 물체를 노광하는 노광 장치로서, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 평행한 상기 제 1 부재를 갖고, 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 각각, 상기 2 차원 평면에 평행한 일면을 가지고, 상기 물체를 지지 가능한 제 1 지지 장치 및 제 2 지지 장치로서, 제 1 이동가능 장치 및 제 2 이동가능 장치 중 적어도 일방이, 상기 2 차원 평면에 교차하는 방향에 관하여 상기 제 1 부재에 대하여 상대 이동 가능한, 상기 제 1 지지 장치 및 제 2 지지 장치; 상기 물체를 상기 제 1 부재의 상기 일면과 상기 제 1 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 1 부재의 상기 일면과 상기 제 2 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계와; 상기 물체에 에너지 빔을 조사하여 소정의 패턴을 형성하는 패터닝 장치를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는, 제 3 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 8 양태에 따르면, 에너지 빔을 조사하여 물체를 노광하는 노광 장치로서, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 적어도 일부와 함께 제 1 이동면을 형성하는 제 1 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 적어도 일부와 함께 제 2 이동면을 형성하는 제 2 지지 장치와; 상기 물체를 상기 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계와; 상기 물체에 에너지 빔을 조사하여 소정의 패턴을 형성하는 패터닝 장치를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출함과 함께, 상기 물체의 반출과 적어도 일부 병행하여 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하고, 상기 물체의 반출 동작 시 및 상기 다른 물체의 반입 동작 시의 적어도 일방에 있어서, 상기 이동체와 상기 물체 지지 장치의 적어도 일부가 상대 이동하는, 제 4 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 9 양태에 따르면, 에너지 빔을 조사하여 물체를 노광하는 노광 장치로서, 물체의 단부를 유지하고, 그 물체와 함께 적어도 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면 내의 소정 범위를 이동 가능한 이동체와; 상기 물체의 하면에 대향하는 일면을 가지고, 상기 일면을 이용하여 상기 소정 범위 내에서 상기 이동체와 함께 이동하는 상기 물체를 하방으로부터 지지하는 물체 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 평행한 제 1 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 1 지지 장치와; 상기 물체 지지 장치의 상기 일면과 함께 상기 2 차원 평면에 평행한 제 2 이동면을 형성하는 일면을 가지고, 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 2 지지 장치와; 상기 물체를 상기 제 1 이동면을 따라서 이동시키는 제 1 반송계와, 상기 물체를 상기 제 2 이동면을 따라서 이동시키는 제 2 반송계를 포함하는 반송계와; 상기 물체에 에너지 빔을 조사하여 소정의 패턴을 형성하는 패터닝 장치를 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 일방에 의해 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하고, 상기 제 1 및 제 2 반송계의 타방에 의해 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는, 제 5 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제 10 양태에 따르면, 전술한 제 1 내지 제 5 노광 장치 중 어느 하나를 사용하여 상기 물체를 노광하는 단계와; 노광된 상기 물체를 현상하는 단계를 포함하는, 디바이스 제조 방법이 제공된다. 이 경우에, 물체로서 플랫 패널 디스플레이의 제조에 사용되는 기판이 노광되는 경우, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 제 11 양태에 따르면, 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능한 이동체에, 물체 지지 장치에 의해 하방으로부터 지지된 물체의 단부를 유지시키는 단계와; 상기 이동체를 이용하여 상기 물체를 상기 물체 지지 장치가 갖는 제 1 부재 상에 위치시키는 단계와; 상기 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 대하여 제 1 각도를 이루는 제 1 상태로 상기 제 1 부재를 설정하는 단계와; 상기 제 1 상태로 설정되어 있는 상기 제 1 부재의 상기 일면을 포함하는 상기 2 차원 평면에 대하여 상기 제 1 각도를 이루는 제 1 이동면을 따라서 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하는 단계와; 상기 일면이 상기 2 차원 평면에 대하여 제 2 각도를 이루는 제 2 상태로 상기 제 1 부재를 설정하는 단계와; 상기 제 2 상태로 설정되어 있는 상기 제 1 부재의 상기 일면을 포함하는 2 차원 평면에 대하여 상기 제 2 각도를 이루는 제 2 이동면을 따라서 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는 단계를 포함하는, 제 1 물체 교환 방법이 제공된다.
본 발명의 제 12 양태에 따르면, 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능한 이동체에, 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 평행이고 또한 상기 2 차원 평면에 교차하는 방향에 관하여 이동 가능한 상기 제 1 부재를 갖는 물체 지지 장치에 의해 하방으로부터 지지된 물체의 단부를 유지시키는 단계와; 상기 이동체를 이용하여 상기 물체를, 제 1 위치에 있는 상기 제 1 부재 상에 위치시키는 단계와; 상기 제 1 위치 및 그 제 1 위치에 대해 상기 교차하는 방향으로 이간하는 제 2 위치 중 일방에 위치하는 상기 제 1 부재의 상기 일면을 포함하는 수평면을 따라서 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하는 단계와; 상기 제 1 위치에 대해 상기 교차하는 방향으로 이간하는 제 3 위치에 위치하는 상기 제 1 부재의 상기 일면을 포함하는 수평면을 따라서 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는 단계를 포함하는, 제 2 물체 교환 방법이 제공된다. 여기서, 상기 제 2 위치 및 상기 제 3 위치는 상이할 수도 있고, 또는 동일할 수도 있다.
본 발명의 제 13 양태에 따르면, 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능한 이동체에, 제 1 부재의 일면이 상기 2 차원 평면에 평행이고 또한 상기 2 차원 평면에 교차하는 방향에 관하여 이동 가능한 상기 제 1 부재를 갖는 물체 지지 장치에 의해 하방으로부터 지지된 물체의 단부를 유지시키는 단계와; 상기 이동체를 이용하여 상기 물체를, 제 1 위치에 있는 상기 제 1 부재 상에 위치시키는 단계와; 상기 제 1 위치에 대해 상기 교차하는 방향으로 이간하는 제 2 위치에 위치하는 상기 제 1 부재의 상기 일면을 포함하는 수평면을 따라서 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하는 단계와; 상기 제 1 위치 및 그 제 1 위치에 대해 상기 교차하는 방향으로 이간하는 제 3 위치 중 일방에 위치하는 상기 제 1 부재의 상기 일면을 포함하는 수평면을 따라서 다른 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는 단계를 포함하는, 제 3 물체 교환 방법이 제공된다. 여기서, 상기 제 2 위치 및 상기 제 3 위치는 상이할 수도 있고, 또는 동일할 수도 있다.
본 발명의 제 14 양태에 따르면, 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능한 이동체에, 물체의 하면에 대향하는 상기 수평면에 평행한 일면을 갖는 물체 지지 장치에 의해 하방으로부터 지지된 상기 물체의 단부를 유지시키는 단계와; 상기 이동체를 이용하여 상기 물체를 상기 물체 지지 장치의 상기 일면을 따라서 이동시키는 단계와; 상기 물체를 상기 물체 지지 장치의 상기 일면을 따른 제 1 경로 상을 이동시켜 상기 물체 지지 장치 상으로부터 반출하는 단계와; 다른 물체를 상기 물체 지지 장치의 상기 일면을 따른 상기 제 1 경로와는 상이한 제 2 경로 상을 이동시켜 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는 단계를 포함하는, 제 4 물체 교환 방법이 제공된다.
본 발명의 제 15 양태에 따르면, 수평면에 평행한 소정의 2 차원 평면을 따라서 이동 가능한 이동체에, 물체의 하면에 대향 가능한 상기 수평면에 평행한 일면을 갖는 물체 지지 장치에 의해 하방으로부터 지지된 상기 물체의 단부를 유지시키는 단계와; 상기 이동체를 이용하여 상기 물체를 상기 물체 지지 장치의 상기 일면 상에 위치시키는 단계와; 상기 물체를 하방으로부터 지지 가능한 제 1 지지 부재의 일면을 상기 물체 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 수평면 상에 위치시키는 단계와; 상기 물체 지지 장치의 상기 일면 및 제 1 지지 장치의 일면을 포함하는 수평면을 따라서 상기 물체를 상기 물체 지지 장치 상으로부터 상기 제 1 지지 장치 상으로 반출하는 단계와; 다른 물체를 하방으로부터 지지하는 제 2 지지 부재의 일면을 상기 물체 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 수평면 상에 위치시키는 단계와; 제 2 지지 장치의 일면 및 상기 물체 지지 장치의 상기 일면을 포함하는 수평면을 따라서 다른 물체를 상기 제 2 지지 장치 상으로부터 상기 물체 지지 장치 상으로 반입하는 단계를 포함하는, 제 5 물체 교환 방법이 제공된다.
도 1 은 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 도 1 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 3 은 도 2 의 기판 스테이지 장치가 갖는 정점 스테이지의 측면도 (도 2 의 A-A 선 단면도) 이다.
도 4(A) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이고, 도 4(B) 는 그 기판 유지 프레임을 구동하기 위한 구동 유닛을 나타내는 측면도 (도 4(A) 의 B-B 선 단면도) 이다.
도 5(A) 내지 도 5(C) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 6(A) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 측면도이고, 도 6(B) 는, 기판 교환 장치가 갖는 기판 이송 장치를 나타내는 도면이다.
도 7 은 제 1 실시형태에 관한 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
도 8(A) 내지 도 8(C) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 스텝-앤드-스캔 동작 시의 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 9(A) 내지 도 9(D) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 10 은, 도 9(D) 에 대응하는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 11(A) 내지 도 11(E) 는, 제 2 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 5) 이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이다.
도 13(A) 내지 도 13(C) 는, 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 14(A) 내지 도 14(C) 는, 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 4 내지 그 6) 이다.
도 15(A) 및 도 15(B) 는, 제 4 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 16 은 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17 은 도 16 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 18 은 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이다.
도 19(A) 내지 도 19(C) 는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 20(A) 는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 측면도이고, 도 20(B) 는, 그 기판 교환 장치가 갖는 기판 이송 장치를 나타내는 도면이다.
도 21(A) 내지 도 21(D) 는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 22 는, 도 21(D) 에 대응하는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 23(A) 내지 도 23(C) 는, 제 6 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 24(A) 및 도 24(B) 는, 제 7 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 25(A) 내지 도 25(C) 는, 변형예에 관한 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 26 은 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 27 은, 도 26 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 28(A) 내지 도 28(C) 는, 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 29(A) 및 도 29(B) 는, 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 측면도이다.
도 30(A) 내지 도 30(D) 는, 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 31(A) 내지 도 31(E) 는, 제 9 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 5) 이다.
도 32(A) 는, 제 10 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이고, 도 32(B) 및 도 32(C) 는, 제 10 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 33(A) 및 도 33(B) 는, 제 11 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 34 는 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 35 는, 도 34 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치 및 기판 교환 장치의 평면도이다.
도 36 은, 도 35 의 기판 스테이지 장치가 갖는 정점 스테이지의 측면도 (도 35 의 C-C 선 단면도) 이다.
도 37(A) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이고, 도 37(B) 는, 그 기판 유지 프레임을 구동하기 위한 구동 유닛을 나타내는 측면도 (도 37(A) 의 D-D 선 단면도) 이다.
도 38(A) 내지 도 38(C) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 39(A) 및 도 39(B) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 반출 장치의 측면도이다.
도 40(A) 내지 도 40(C) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치 및 기판 스테이지 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 41(A) 내지 도 41(D) 는, 제 13 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 42(A) 및 도 42(B) 는, 제 14 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치 및 기판 스테이지 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 43(A) 및 도 43(B) 는, 제 12 실시형태의 변형예에 관한 기판 교환 장치 및 기판 스테이지 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 2 는 도 1 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 3 은 도 2 의 기판 스테이지 장치가 갖는 정점 스테이지의 측면도 (도 2 의 A-A 선 단면도) 이다.
도 4(A) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이고, 도 4(B) 는 그 기판 유지 프레임을 구동하기 위한 구동 유닛을 나타내는 측면도 (도 4(A) 의 B-B 선 단면도) 이다.
도 5(A) 내지 도 5(C) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 6(A) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 측면도이고, 도 6(B) 는, 기판 교환 장치가 갖는 기판 이송 장치를 나타내는 도면이다.
도 7 은 제 1 실시형태에 관한 노광 장치의 제어계를 중심적으로 구성하는 주제어 장치의 입출력 관계를 나타내는 블록도이다.
도 8(A) 내지 도 8(C) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 스텝-앤드-스캔 동작 시의 기판 스테이지 장치를 나타내는 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 9(A) 내지 도 9(D) 는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 10 은, 도 9(D) 에 대응하는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 11(A) 내지 도 11(E) 는, 제 2 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 5) 이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이다.
도 13(A) 내지 도 13(C) 는, 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 14(A) 내지 도 14(C) 는, 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 4 내지 그 6) 이다.
도 15(A) 및 도 15(B) 는, 제 4 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 16 은 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17 은 도 16 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 18 은 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이다.
도 19(A) 내지 도 19(C) 는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 20(A) 는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 측면도이고, 도 20(B) 는, 그 기판 교환 장치가 갖는 기판 이송 장치를 나타내는 도면이다.
도 21(A) 내지 도 21(D) 는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 22 는, 도 21(D) 에 대응하는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 23(A) 내지 도 23(C) 는, 제 6 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 24(A) 및 도 24(B) 는, 제 7 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 25(A) 내지 도 25(C) 는, 변형예에 관한 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 26 은 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 27 은, 도 26 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도이다.
도 28(A) 내지 도 28(C) 는, 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 29(A) 및 도 29(B) 는, 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 측면도이다.
도 30(A) 내지 도 30(D) 는, 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 31(A) 내지 도 31(E) 는, 제 9 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 5) 이다.
도 32(A) 는, 제 10 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이고, 도 32(B) 및 도 32(C) 는, 제 10 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 33(A) 및 도 33(B) 는, 제 11 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 34 는 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 35 는, 도 34 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 스테이지 장치 및 기판 교환 장치의 평면도이다.
도 36 은, 도 35 의 기판 스테이지 장치가 갖는 정점 스테이지의 측면도 (도 35 의 C-C 선 단면도) 이다.
도 37(A) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 평면도이고, 도 37(B) 는, 그 기판 유지 프레임을 구동하기 위한 구동 유닛을 나타내는 측면도 (도 37(A) 의 D-D 선 단면도) 이다.
도 38(A) 내지 도 38(C) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 39(A) 및 도 39(B) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 반출 장치의 측면도이다.
도 40(A) 내지 도 40(C) 는, 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치 및 기판 스테이지 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 3) 이다.
도 41(A) 내지 도 41(D) 는, 제 13 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 내지 그 4) 이다.
도 42(A) 및 도 42(B) 는, 제 14 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치 및 기판 스테이지 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 43(A) 및 도 43(B) 는, 제 12 실시형태의 변형예에 관한 기판 교환 장치 및 기판 스테이지 장치의 기판 교환 시에 있어서의 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
- 제 1 실시형태
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해, 도 1 내지 도 10 을 참조하여 설명한다.
도 1 에는, 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 의 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 액정 노광 장치 (10) 는, 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 에 사용되는 직사각형의 유리 기판 (P) (이하, 간단히 기판 (P) 이라고 칭함) 을 노광 대상물로 하는 스텝-앤드-스캔 방식의 투영 노광 장치, 또는 소위 스캐너 (scanner) 이다. 후술하는 제 2 실시형태 이하의 각 실시형태에 관한 액정 노광 장치도 마찬가지이다.
액정 노광 장치 (10) 는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 조명계 (IOP), 마스크 (M) 를 유지하는 마스크 스테이지 (MST), 투영 광학계 (PL), 마스크 스테이지 (MST) 및 투영 광학계 (PL) 등이 탑재된 보디 (body; BD), 기판 (P) 을 유지하는 (hold) 기판 스테이지 장치 (PST), 기판 교환 장치 (50) (도 1 에서는 미도시, 도 2 참조) 및 이들의 제어계 등을 구비하고 있다. 이하에서는, 노광 시에 마스크 (M) 와 기판 (P) 이 투영 광학계 (PL) 에 대해 각각 상대주사되는 방향을 X 축 방향으로 하고, 수평면 내에서 이에 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 하고, X 축, Y 축, 및 Z 축 주위의 회전 (경사) 방향을 각각 θx, θy, 및 θz 방향으로 하여 설명을 한다.
조명계 (IOP) 는, 예를 들어, 미국 특허 제 6,552,775 호 등에 개시된 조명계와 유사하게 구성되어 있다. 즉, 조명계 (IOP) 는, 도시되지 않은 광원 (예를 들어, 수은 램프) 로부터 사출된 광을, 각각 도시되지 않은 반사경, 다이크로익 (dichroic) 미러, 셔터, 파장 선택 필터, 각종 렌즈 등을 통해, 노광용 조명광 (조명광) (IL) 으로서 마스크 (M) 에 조사한다. 조명 광 (IL) 으로서는, 예를 들어, (365nm 의 파장을 갖는) i-선, (436nm 의 파장을 갖는) g-선 또는 (405nm 의 파장을 갖는) h-선과 같은 광 (또는 전술한 i-선, g-선 및 h-선의 합성 광) 이 이용된다. 또한, 조명 광 (IL) 의 파장은, 파장 선택 필터에 의해, 예를 들어 요구되는 해상도에 따라 적절하게 전환될 수 있다.
마스크 스테이지 (MST) 상에, 회로 패턴 등이 형성된 패턴면 (도 1 에서의 하면) 을 갖는 마스크 (M) 가 예를 들어 진공 흡착 (또는 정전 흡착) 에 의해 고정되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 는, 후술하는 보디 (BD) 의 일부인 경통 정반 (33) 의 상면에 고정된 한 쌍의 마스크 스테이지 가이드 (35) 상에, 예를 들어 미도시의 에어 베어링을 통해 비접촉 상태로 탑재되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 는, 예를 들어 리니어 모터를 포함하는 마스크 스테이지 구동계 (도 1 에서는 미도시, 도 7 참조) 에 의해, 주사 방향 (X 축 방향) 으로 소정의 스트로크 (stroke) 로 구동됨과 함께, Y 축 방향, 및 θz 방향으로 각각 적절하게 미소 구동된다. 마스크 스테이지 (MST) 의 XY 평면 내의 위치 정보 (θz 방향의 회전 정보를 포함) 는, 레이저 간섭계를 포함하는 마스크 간섭계 시스템 (15) (도 7 참조) 에 의해 계측된다.
투영 광학계 (PL) 는, 마스크 스테이지 (MST) 의 도 1 에 있어서의 하방에 있어서, 경통 정반 (33) 에 지지되어 있다. 투영 광학계 (PL) 는, 예를 들어 미국 특허 제 6,552,775 호에 개시된 투영 광학계와 유사한 구성을 갖고 있다. 즉, 투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴 이미지의 투영 영역이 지그재그 형상으로 배치된 복수의 투영 광학계 (멀티 렌즈 투영 광학계) 를 포함하고, Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상의 단일의 이미지 필드를 갖는 투영 광학계와 동등하게 기능한다. 본 실시형태에서는, 복수의 투영 광학계 각각으로서는, 예를 들어 양측 텔레센트릭인 등배계에서 정립 이미지를 형성하는 것이 이용된다. 또한, 이하에서는 투영 광학계 (PL) 의 지그재그 형상으로 배치된 복수의 투영 영역을 전체로서 투영 영역 (IA) (도 2 참조) 이라고 칭한다.
따라서, 조명계 (IOP) 로부터의 조명광 (IL) 에 의해 마스크 (M) 상의 조명 영역이 조명되면, 투영 광학계 (PL) 의 제 1 면 (물체면) 과 패턴면이 거의 일치하여 배치되는 마스크 (M) 를 통과한 조명광 (IL) 에 의해, 투영 광학계 (PL) 를 통해 그 조명 영역 내의 마스크 (M) 의 회로 패턴의 투영 이미지 (부분 정립 이미지) 가, 투영 광학계 (PL) 의 제 2 면 (이미지 면) 측에 배치되고, 표면 레지스트 (감응제) 가 도포된 기판 (P) 상의 조명 영역에 공액인 (conjugate) 조명광 (IL) 의 조사 영역 (노광 영역) 에 형성된다. 그 다음, 마스크 스테이지 (MST) 와 기판 스테이지 장치 (PST) 의 일부를 구성하는 후술하는 기판 유지 프레임 (56) 과의 동기 구동에 의해, 조명 영역 (조명 광 (IL)) 에 대해 마스크 (M) 를 주사 방향 (X 축 방향) 으로 상대 이동시키고, 또한 노광 영역 (IA) (조명 광 (IL)) 에 대해 기판 (P) 을 주사 방향 (X 축 방향) 으로 상대 이동시킴으로써, 기판 (P) 상의 하나의 쇼트 (shot) 영역 (구획 영역) 의 주사 노광이 수행되고, 그 쇼트 영역에 마스크 (M) 의 패턴 (마스크 패턴) 이 전사된다. 즉, 본 실시형태에서는 조명계 (IOP) 및 투영 광학계 (PL) 에 의해 기판 (P) 상에 마스크 (M) 의 패턴이 생성되고, 조명광 (IL) 에 의한 기판 (P) 상의 감응층 (레지스트 층) 의 노광에 의해 기판 (P) 상에 그 패턴이 형성된다.
보디 (BD) 는, 전술한 경통 정반 (33) 과, 경통 정반 (33) 의 +Y 측, -Y 측의 단부 각각을 플로어 (floor; F) 상에서 하방으로부터 지지하는 한 쌍의 지지벽 (32) 을 갖고 있다. 한 쌍의 지지벽 (32) 의 각각은, 예를 들어 공기 스프링을 포함하는 방진대 (34) 를 통해 플로어 (F) 상에 설치되어 있고, 보디 (BD) 및 투영 광학계 (PL) 는, 플로어 (F) 에 대해 진동적으로 분리되어 있다. 또한, 한 쌍의 지지벽 (32) 상호간에는, 도 2 및 도 3 에 도시되는 바와 같이, Y 축에 평행하게 연장하는 XZ 단면 직사각형 형상 (참조) 의 부재로 이루어지는 Y 빔 (36) 이 가설되어 있다. Y 빔 (36) 은, 후술하는 정반 (12) 의 상방에 소정 간격 이격하여 배치되어 있고, Y 빔 (36) 과 정반 (12) 은, 비접촉이고 진동적으로 분리되어 있다.
기판 스테이지 장치 (PST) 는, 도 2 에 도시되는 바와 같이, 플로어 (F) 상에 설치된 정반 (12) 과, 정반 (12) 상에 있어서의 노광 영역 (IA) 의 바로 아래에서 기판 (P) 을 하방으로부터 비접촉 유지하는 정점 (fixed point) 스테이지 (52) 와, 정반 (12) 상에 설치된 복수의 에어 부상 장치 (54) 와, 기판 (P) 을 유지하는 기판 유지 프레임 (56) 과, 기판 유지 프레임 (56) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 (XY 평면을 따라서) 구동하는 구동 유닛 (58) 을 구비하고 있다.
정반 (12) 은, 평면시로 (+Z 측에서 보아) X 축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 판 형상의 부재로 이루어진다.
정점 스테이지 (52) 는, 정점 (12) 의 중앙부보다 다소 -X 측에 배치되어 있다. 정점 스테이지 (52) 는, 도 3 에 도시되는 바와 같이, Y 빔 (36) 상에 탑재된 중량 캔슬 (cancel) 장치 (60), 중량 캔슬 장치 (60) 상에 배치된 틸트 (tilt) 가능 (스윙 가능) 하게 지지된 에어 척 장치 (62), 및 에어 척 장치 (62) 를 Z 축, θx, θy 의 3 자유도 방향으로 구동하는 복수의 Z 보이스코일 모터 (64) 를 구비하고 있다.
중량 캔슬 장치 (60) 는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개공보 제 2010/0018950 호에 개시된 중량 캔슬 장치와 유사한 구성을 갖고 있다. 즉, 중량 캔슬 장치 (60) 는, 예를 들어 미도시의 공기 스프링 등을 포함하고, 그 공기 스프링이 발생시키는 중력 방향 상향의 힘에 의해, 에어 척 장치 (62) 의 중량 (중력 방향 하향 방향의 힘) 을 캔슬하고, 복수의 Z 보이스코일 모터 (64) 의 부하를 경감한다.
에어 척 장치 (62) 는, 기판 (P) 의 노광 영역 (IA) (도 2 참조) 에 대응하는 부위 (피노광 부위) 를, 기판 (P) 의 하면측으로부터 비접촉으로 흡착 유지한다. 에어 척 장치 (62) 의 상면 (+Z 측의 면) 은, 도 2 에 도시되는 바와 같이, 평면시로 Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 직사각형 형상으로 되어 있고, 그 면적은, 노광 영역 (IA) 의 면적보다 다소 넓게 설정되어 있다.
에어 척 장치 (62) 는, 그 상면으로부터, 가압 기체 (예를 들어, 공기) 를 기판 (P) 의 하면을 향해 분출하고, 또한 그 상면과 기판 (P) 의 하면 사이의 기체를 흡인한다. 에어 척 장치 (62) 는, 기판 (P) 의 하면으로 분출하는 기체의 압력과, 기판 (P) 의 하면과의 사이의 부압 (negative pressure) 과의 밸런스에 의해, 그 상면과 기판 (P) 의 하면과의 사이에 강성이 높은 기체막을 형성하고, 기판 (P) 을 거의 일정한 클리어런스 (clearance) (공간/갭) 를 개재하여 비접촉으로 흡착 유지한다. 따라서, 본 실시형태에 관한 기판 스테이지 장치 (PST) 에서는, 설령 기판 (P) 에 뒤틀림 또는 휨이 있는 경우에도, 기판 (P) 중 투영 광학계 (PL) 의 바로 아래에 위치하는 피노광 부위의 형상을 확실하게 에어 척 장치 (62) 의 상면을 따라서 교정할 수 있다. 또한, 에어 척 장치 (62) 는, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 위치를 구속하지 않기 때문에, 기판 (P) 은, 에어 척 장치 (62) 에 의해 피노광 부위가 흡착 유지된 상태에서도, 조명광 (IL) (도 1 참조) 에 대해 X 축 방향 (스캔 방향) 및 Y 축 방향 (스텝 방향/크로스 스캔 방향) 으로 각각 상대 이동할 수 있다. 이러한 에어 척 장치 (버큠 프리로드 에어 베어링) 의 상세는 예를 들어 미국 특허 제 7,607,647 호 등에 개시되어 있다.
복수의 Z 보이스코일 코터 (64) 의 각각은, 도 3 에 도시되는 바와 같이, 정반 (12) 상에 설치된 베이스 프레임 (66) 에 고정된 Z 고정자 (64a) 와, 에어 척 장치(62) 에 고정된 Z 가동자 (64b) 를 포함한다. 복수의 Z 보이스코일 모터 (64) 는, 예를 들어 적어도 동일 직선 상에 있지 않은 3 개소에 배치되어 있고, 에어 척 장치 (62) 를 θx, θy, 및 Z 축의 3 자유도 방향으로 미소 스트로크로 구동할 수 있다. 베이스 프레임 (66) 은, Y 빔 (36) 과 진동적으로 분리되어 있고, 복수의 Z 보이스코일 모터 (64) 를 이용하여 에어 척 장치 (62) 를 구동할 때의 반력이 중량 캔슬 장치 (60) 에 전달되지 않도록 되어 있다. 주제어 장치 (20) (도 7 참조) 는, 면 위치 계측계 (40) 에 의해 기판 (P) 의 상면의 Z 위치 정보 (면 위치 정보) 를 계측하면서, 그 기판 (P) 의 상면이 투영 광학계 (PL) 의 초점 심도 내에 항상 위치하도록, 복수의 Z 보이스코일 모터 (64) 를 이용하여 에어 척 장치 (62) 의 위치를 제어한다. 면 위치 계측계 (40) 로서는, 예를 들어 미국 특허 제 5,448,332 호 등에 개시된 다점 초점 위치 검출계를 이용할 수 있다.
도 2 를 다시 참조하면, 복수 (본 실시형태에서는, 예를 들어 40 대) 의 에어 부상 장치 (54) 는, 기판 (P) 이 수평면에 대략 평행하게 되도록, 기판 (P) (단, 전술한 정점 스테이지 (52) 에 유지되는 기판 (P) 의 피노광 부위를 제외한 영역) 을 하방으로부터 비접촉 방식으로 지지한다.
본 실시형태에서는, Y 축 방향으로 소정 간격으로 배열된 8 대의 에어 부상 장치 (54) 로 이루어진 에어 부상 장치군이 X 축 방향으로 소정 간격으로 5 열 배치되어 있다. 이하, 에어 부상 장치군을 구성하는 8 대의 에어 부상 장치 (54) 에 대해 편의상 -Y 측으로부터 1~8 째대로 칭하여 설명한다. 또한, 5 열의 에어 부상 장치군을 편의상 -X 측으로부터 순서대로 1~5 째열로 칭하여 설명한다. 또한, 5 째열의 에어 부상 장치군은, 후술하는 바와 같이 기판의 반입 및 반출에만 이용되는 것이기 때문에, 1 째대 및 8 째대에 상당하는 에어 부상 장치 (54) 를 갖고 있지 않고, 총 6 대의 에어 부상 장치로 구성된다. 또한, 5 째열의 에어 부상 장치군을 구성하는 6 대의 에어 부상 장치는, 다른 에어 부상 장치에 비해 소형이지만, 그 기능은, 다른 에어 부상 장치 (54) 와 동일하기 때문에, 편의상 다른 에어 부상 장치와 동일한 부호 (54) 를 사용하여 설명한다. 또한, 2 째열의 에어 부상 장치군과 3 째열의 에어 부상 장치군 사이에는, Y 빔 (36) 이 통과하고 있고, 그 Y 빔 (36) 상에 탑재된 정점 스테이지 (52) 의 +Y 측 및 -Y 측의 각각에 1 대씩 에어 부상 장치 (54) 가 배치되어 있다.
복수의 에어 부상 장치 (54) 의 각각은, 그 상면으로부터 가압 기체 (예를 들어, 공기) 를 분출하여 기판 (P) 을 비접촉 지지함으로써, 기판 (P) 이 XY 평면을 따라서 이동할 때에 기판 (P) 의 하면이 손상되는 것을 방지한다. 또한, 복수의 에어 부상 장치 (54) 의 각각의 상면과 기판 (P) 의 하면 사이의 거리는, 전술한 정점 스테이지 (52) 의 에어 척 장치 (62) 의 상면과 기판 (P) 의 하면 사이의 거리보다도 길게 되도록 설정되어 있다 (도 1 참조). 복수의 에어 부상 장치 군 중, 4 째열 및 5째열의 각각의 에어 부상 장치 군의 3~6 째대의 에어 부상 장치 (54) 는, 평판 부재로 이루어진 베이스 부재 (68) (도 1 참조) 상에 탑재되어 있다. 이하, 베이스 부재 (68), 및 베이스 부재 (68) 상에 탑재된 총 8 대의 에어 부상 장치 (54) 를 총칭하여 제 1 에어 부상 유닛 (69) 으로 칭하여 설명한다. 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 구성하는 8 대의 에어 부상 장치 (54) 를 제외한 다른 32 대의 에어 부상 장치 (54) 는, 도 1 및 도 3 에 도시된 바와 같이 각 2 개의 기둥 형상의 지지 부재 (72) 를 통해 정반 (12) 상에 고정되어 있다.
제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 리니어 모터 (또는, 에어 실린더) 등을 포함하는 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 에 의해 정반 (12) 상에서 하방으로부터 지지되어 있다. 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 가 동기하여 구동 (제어) 되는 것에 의해, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면이 수평면에 평행하게 된 상태에서 연직 상방으로 이동 가능하게 되어 있다 (도 5(A) 내지 도 5(C) 참조). 또한, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 가 적절하게 구동 (제어) 되는 것에 의해, 도 6(A) 에 도시된 바와 같이, +X 측의 Z 축 방향에 관한 위치 (이하, Z 위치라고 칭함) 가 -X 측의 Z 위치보다 낮게 되는 상태 (상면이 수평면에 대해 θy 방향으로 경사진 상태) 로 그 자세를 변화시킬 수 있다. 이하, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세에 있어서, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면이 수평면에 평행하게 된 상태를 수평 상태라고 칭하고, 예를 들어 8 대의 상면이 수평면에 대해 θy 방향으로 경사진 상태를 경사 상태라고 칭한다.
또한, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 도 6(A) 에 도시된 바와 같이, 스톱퍼 (stopper) (76) 를 갖고 있다 (스톱퍼 (76) 는, 도 6(A) 이외의 도면에서는 미도시). 스톱퍼 (76) 는, 베이스 부재 (68) 에 일체적으로 부착된 에어 실린더 등의 액츄에이터 (78) 에 의해, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면에 직교하는 방향으로 구동된다. 또한, 도 6(A) 에서는 지면 깊이 방향으로 중첩되어 있기 때문에 미도시되어 있지만, 스톱퍼 (76) (및 스톱퍼 (76) 를 구동하는 액츄에이터 (78)) 는, Y 축 방향으로 소정 간격으로 복수 설치되어 있다. 스톱퍼 (76) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 경사 상태일 때, 에어 부상 장치 (54) 의 상면보다 상방으로 돌출한 위치로 구동되고, 기판 (P) 이 자중에 의해 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면으로부터 미끄러져 떨어지는 것을 방지한다. 이에 대해, 스톱퍼 (76) 를 에어 부상 장치 (54) 의 상면보다 하방에 위치시킨 상태에서는, 기판 (P) 은, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면을 따라서 이동 가능하게 된다.
기판 유지 프레임 (56) 은, 도 4(A) 에 도시된 바와 같이, 평면시로 U 자 형상의 프레임 형상 부재로 이루어지는 본체부 (80) 와, 기판 (P) 을 하방으로부터 지지하는 복수, 본 실시형태에서는 4 개의 지지부 (82) 를 포함한다. 본체부 (80) 는, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 와, 1 개의 Y 프레임 부재 (80Y) 를 갖는다. 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 는, X 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, Y 축 방향으로 소정 간격 (기판 (P) 의 Y 축 방향 치수보다 넓은 간격) 으로 서로 평행하게 배치되어 있다. Y 프레임 부재 (80Y) 는, Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 -X 측의 단부끼리를 연결하고 있다. -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 의 -Y 측의 측면에는, Y 축에 직교하는 반사면을 갖는 Y 이동경 (84Y) 이 부착되고, Y 프레임 부재 (80Y) 의 -X 측의 측면에는, X 축에 직교하는 반사면을 갖는 X 이동경 (84X) 이 부착되어 있다.
4 개의 지지 부재 (82) 중 2 개는 -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에, 다른 2 개는 +Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에, 각각 X 축 방향으로 소정 간격 (기판의 X 축 방향 치수보다 좁은 간격) 이간한 상태로 부착되어 있다. 지지부 (82) 는, YZ 단면 L 자 형상의 부재로 이루어지고 (도 5(A) 참조), XY 평면에 평행한 부분에 의해 기판을 하방으로부터 지지한다. 각 지지부 (82) 는, 기판 (P) 과의 대향면에 미도시의 흡착 패드를 가지고 있고, 기판 (P) 을, 예를 들어 진공 흡착으로 유지한다. 4 개의 지지부 (82) 는, 각각 Y 액츄에이터 (42) (도 7 참조) 를 통해 +Y 측 또는 -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에 부착되어 있다. 4 개의 지지부 (82) 의 각각은, 도 5(B) 및 도 5(C) 에 도시된 바와 같이, 각각이 부착된 X 프레임 부재 (80X) 에 대해, 접근, 및 이간하는 방향으로 이동가능하게 되어 있다. Y 액츄에이터는, 예를 들어 리니어 모터, 에어 실린더 등을 포함한다.
구동 유닛 (58) 은, 도 4(A) 에 도시된 바와 같이, X 축 방향 및 Y 축 방향에 관하여 떨어져 배치된 4 개의 Y 고정자 (86), 4 개의 Y 고정자 (86) 의 각각에 대응하는 4 개의 Y 가동자 (88) (Y 가동자는 도 4(A) 에서는 미도시, 도 4(B) 참조), 한 쌍의 X 고정자 (90), 및 한 쌍의 X 고정자 (90) 의 각각에 대응하는 한 쌍의 X 가동자 (92) 등을 포함한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 4 개의 Y 고정자 (86) 중 2 개는 1 째열의 에어 부상 장치 군과 2 째열의 에어 부상 장치 군 사이에, 다른 2 개는 3 째열의 에어 부상 장치 군과 4 째열의 에어 부상 장치 군 사이에, 각각 Y 축 방향으로 소정 간격 이간한 상태로 배치되어 있다. 각 Y 고정자 (86) 는, 도 4(B) 에 그 중 1 개를 추출하여 나타낸 바와 같이, YZ 평면에 평행으로 Y 축 방향으로 연장하는 판 형상 부재로 이루어지는 본체부 (86a) 와, 정반 (12) 상에서 본체부 (86a) 를 하방으로부터 지지하는 한 쌍의 다리부 (leg) (86b) 를 포함한다. 본체부 (86a) 의 양 측면 (X 축 방향의 일측과 타측의 면) 에는, 각각 Y 축 방향으로 소정 간격으로 배열된 복수의 자석을 포함하는 자석 유닛 (94) 이 고정되어 있다 (도 4(B) 에서는, -X 측의 면에 고정된 자석 유닛 (94) 은 미도시). 또한, 도 4(A) 및 도 4(B) 로부터 알 수 있는 바와 같이, 본체부 (86a) 의 양 측면, 및 상면에는, 각각 Y 축에 평행하게 연장되는 Y 리니어 가이드 부재 (96) 가 고정되어 있다.
Y 가동자 (88) 는, XZ 단면 역 U 자 형상의 부재로 이루어지고, 한 쌍의 대향면 사이에 Y 고정자 (86) 의 본체부 (86a) 가 삽입되어 있다. Y 가동자 (88) 의 한 쌍의 대향면에는, 각각 한 쌍의 자석 유닛 (94) 에 대응하는 코일 유닛 (98) 이 부착되어 있다 (-X 측의 코일 유닛 (98) 은 미도시). Y 가동자 (98) 의 한 쌍의 대향면, 및 천정면에는, Y 리니어 가이드 부재 (96) 에 슬라이드 가능하게 계합 (engage) 하는 복수의 슬라이더 (51) (-X 측의 슬라이더 (51) 는 미도시) 가 고정되어 있다. 4 개의 Y 가동자 (88) 의 각각은, 코일 유닛 (98) 과, 대응하는 Y 고정자 (86) 의 자석 유닛 (94) 으로 이루어지는 전자력 (로렌츠력) 구동 방식의 Y 리니어 모터 (97) (도 7 참조) 에 의해 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 동기 구동된다.
한 쌍의 X 고정자 (90) 는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 각각 X 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, Y 축 방향으로 소정 간격 (기판 유지 프레임 (56) 의 Y 축 방향 치수보다 넓은 간격) 으로 평행하게 배치되어 있다. 한 쌍의 X 고정자 (90) 는, 각각 X 축 방향으로 소정 간격으로 배열된 복수의 자석을 포함하는 미도시의 자석 유닛을 가지고 있다. 도 4(B) 에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 X 고정자 (90) 중, -Y 측의 X 고정자 (90) 는, -Y 측의 2 개의 Y 고정자 (86) 에 각각 대응하는 2 개의 Y 가동자 (88) 의 상면에 각각 고정된 기둥 형상의 지지 부재 (53) 에 의해 하방으로부터 지지되어 있다 (도 4(B) 에서는 2 개의 Y 가동자 (88) 중 +X 측의 Y 가동자 (88) 는 미도시). 또한, 도시되지는 않았지만, 한 쌍의 X 고정자 (90) 중, +Y 측의 X 고정자 (90) 는 +Y 측의 2 개의 Y 가동자 (88) 의 상면에 각각 고정된 기둥 형상의 지지 부재 (53) 에 의해 하방으로부터 지지되어 있다.
X 가동자 (92) 는, 도 4(B) 에 도시된 바와 같이, 저면의 중앙부에 개구부 (92a) 가 형성된 단면 직사각형 형상의 부재로 이루어지고, 그 상면이 XY 평면에 평행하게 되도록 X 축 방향으로 연장 설치되어 있다. X 가동자 (92) 의 내부에는, X 고정자 (90) 가 삽입되어 있고, 개구부 (92a) 에, X 고정자 (90) 를 Y 가동자 (88) 상에서 지지하는 지지 부재 (53) 가 삽입되어 있다 (비접촉으로 계합하고 있다). X 가동자 (92) 는, 코일을 포함하는 미도시의 코일 유닛을 가지고 있다. 한 쌍의 X 가동자 (92) 의 각각은, 코일 유닛과, 대응하는 X 고정자 (90) 의 자석 유닛으로 이루어지는 전자력 구동 방식의 X 리니어 모터 (93) (도 7 참조) 에 의해 X 축 방향으로 소정 스트로크로 동기 구동된다 (도 4(A) 참조).
도 4(B) 에 도시된 바와 같이, -Y 측의 X 가동자 (92) 의 +Y 측의 측면에는, YZ 면 U 자 형상의 유지 부재 (55) 가 고정되어 있다 (+Y 측의 X 가동자 (92) 의 -Y 측의 면에도 마찬가지의 유지 부재가 고정되어 있다). 유지 부재 (55) 는, 한 쌍의 대향면에 미도시의 에어 베어링을 가지고 있다. 유지 부재 (55) 의 한 쌍의 대향면 간에는, 기판 유지 프레임 (56) 의 X 프레임 부재 (80X) 의 상면에 베이스 부재 (57) 를 통해 고정된 XY 평면에 평행한 판 형상 부재 (59) 가 삽입되어 있다. 기판 유지 프레임 (56) 은, 그 한쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 각각에 고정된 베이스 부재 (57), 판 형상 부재 (59), X 가동자 (92) 에 고정된 유지 부재 (55), 유지 부재 (55) 에 설치된 에어 베어링을 통해 X 가동자 (92) 에 비접촉 지지되어 있다.
또한, 구동 유닛 (58) 은, 도 4(A) 에 도시된 바와 같이, 2 개의 X 보이스코일 모터 (18x), 및 2 개의 Y 보이스코일 모터 (18y) 를 갖는다. 2 개의 X 보이스코일 모터 (18x) 의 일방, 및 2 개의 Y 보이스코일 모터 (18y) 의 일방은, 기판 유지 프레임 (56) 의 -Y 측에 배치되고, 2 개의 X 보이스코일 모터 (18x) 의 타방, 및 2 개의 Y 보이스코일 모터 (18y) 의 타방은, 기판 유지 프레임 (56) 의 +Y 측에 배치되어 있다. 일방 및 타방의 X 보이스코일 모터 (18x) 는, 서로, 기판 유지 프레임 (56) 및 기판 (P) 의 전체의 중심 위치 (CG) 에 관하여 점대칭으로 되는 위치에 배치되고, 일방 및 타방의 Y 보이스코일 모터 (18y) 는, 서로, 상기 중심 위치 (CG) 에 관하여 점대칭으로 되는 위치에 배치되어 있다. 도 4(B) 에 도시된 바와 같이, 일방의 Y 보이스코일 모터 (18y) 는, X 가동자 (92) 에 지지 부재 (61a) 를 통해 고정된 고정자 (61) (예를 들어, 코일을 포함하는 코일 유닛) 와, 기판 유지 프레임 (56) 에 베이스 부재 (57) 를 통해 고정된 가동자 (63) (예를 들어, 자석을 포함하는 자석 유닛) 을 포함한다. 또한, 타방의 Y 보이스코일 모터 (18y), 및 2 개의 X 보이스코일 모터 (18x) 각각의 구성은, 도 4(B) 에 도시된 일방의 Y 보이스코일 모터 (18y) 와 유사하기 때문에 그에 관한 설명은 생략한다.
주제어 장치 (20) 는, 구동 유닛 (58) 의 한 쌍의 X 리니어 모터 (93) 를 통해 한 쌍의 X 가동자 (92) 를 한 쌍의 X 고정자 (90) 상에서 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동할 때, 2 개의 X 보이스코일 모터 (18x) 를 이용하여 기판 유지 프레임 (56) 을 한 쌍의 X 가동자 (92) 에 대해 동기 구동 (한 쌍의 X 가동자 (92) 와 동일한 방향, 동일한 속도로 구동) 한다. 이 때, 주제어 장치 (20) 에 의해, 후술하는 기판 간섭계 시스템의 계측치에 기초하여, X 보이스코일 모터 (18x) 가 구동되고, 기판 유지 프레임 (56) 은, X 리니어 모터 (93) 에 의한 X 가동자 (92) 의 위치 결정보다 높은 정밀도로 고속으로 위치 결정 제어된다. 또한, 주제어 장치 (20) 는, 구동 유닛 (58) 의 복수의 Y 리니어 모터 (97) 를 통해 한 쌍의 Y 가동자 (88) 를 4 개의 Y 고정자 (86) 상에서 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동할 때, 2 개의 Y 보이스코일 모터 (18y) 를 이용하여 기판 유지 프레임 (56) 을 한 쌍의 X 가동자 (92) 에 대해 동기 구동 (한 쌍의 Y 가동자 (88) 와 동일한 방향, 동일한 속도로 구동) 한다. 이 때, 주제어 장치 (20) 에 의해, 후술하는 기판 간섭계 시스템의 계측치에 기초하여, Y 보이스코일 모터 (18y) 가 구동되고, 기판 유지 프레임 (56) 은, Y 가동자 (88) 의 Y 리니어 모터 (97) 에 의한 위치 결정보다 높은 정밀도로 고속으로 위치 결정 제어된다. 또한, 주제어 장치 (20) 는, 구동 유닛 (58) 의 2 개의 X 보이스코일 모터 (18x), 및 2 개의 Y 보이스코일 모터 (18y) 를 이용하여, 기판 유지 프레임 (56) 을, 한 쌍의 X 고정자 (90) 에 대해, 중심 위치 (CG) 를 통과하는 Z 축에 평행한 축선 주위 (θz 방향) 로 적절하게 미소 구동한다.
기판 유지 프레임 (56), 즉, 기판 (P) 의 XY 평면 내 (θz 방향을 포함) 의 위치 정보는, 도 2 에 도시된 바와 같이, X 이동경 (84X) 에 계측 빔을 조사하는 X 간섭계 (65X), 및 Y 이동경 (84Y) 에 계측 빔을 조사하는 Y 간섭계 (65Y) 를 포함하는 기판 간섭계 시스템 (65) (도 7 참조) 에 의해 구해진다.
기판 교환 장치 (50) 는, 도 2 에 도시된 바와 같이, 정반 (surface plate) (12) 의 +X 측에 배치되어 있다. 기판 교환 장치 (50) 는, 도 6(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 반입 장치 (50a) 와, 기판 반입 장치 (50a) 의 하방에 배치된 기판 반출 장치 (50b) (도 2 에서는 기판 반입 장치 (50a) 의 하방에 은닉되어 나타나 있지 않다) 를 구비하고 있다.
기판 반입 장치 (50a) 는, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 유사한 구성, 및 기능을 갖는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 포함한다. 즉, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 베이스 부재 (71) 상에 탑재된 복수 (예를 들어, 8 대) 의 에어 부상 장치 (99) (도 2 참조) 를 가지고 있다. 또한, 에어 부상 장치 (99) 는, 에어 부상 장치 (54) 와 실질적으로 동일한 것이다. 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, 수평면에 평행하게 되어 있다. 또한, 실제로는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, +X 측의 부분에 비해 -X 측의 부분의 두께가 얇게 되어 있지만, 그것의 기능은, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 실질적으로 동일하다.
또한, 기판 반입 장치 (50a) 는, 도 6(B) 에 도시된 바와 같이, 벨트 (73a) 를 포함하는 기판 이송 장치 (73) (도 6(B) 이외의 도른 도면에서는 미도시) 를 가지고 있다. 벨트 (73a) 를 구동하기 위한 한쌍의 풀리 (pulley) (73b) 는, 미도시의 지지 부재를 통해 플로어 (또는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 베이스 부재 (71)) 에 지지되어 있다. 상기 벨트 (73a), 및 풀리 (73b) 는, 예를 들어, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 +Y 측, 및 -Y 측 (또는, 복수의 에어 부상 장치 (99) 사이) 등에 배치되어 있다. 벨트 (73a) 의 상면에는, 패드 (73c) 가 고정되어 있다. 기판 반입 장치 (50a) 는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 기판 (P) 이 재치된 상태에서 벨트 (73a) 가 구동되면, 패드 (73c) 에 의해 기판 (P) 을 밀어, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면을 따라서 이동시킨다 (기판 (P) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 밀어낸다).
도 6(A) 를 다시 참조하면, 기판 반출 장치 (50b) 는, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 유사한 구성, 및 기능을 갖는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을 포함한다. 즉, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 베이스 부재 (68) 상에 탑재된 복수, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 를 갖고 있다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, +X 측의 Z 위치가 -X 측의 Z 위치보다 낮게 되도록 수평면에 대해 경사져 있다. 또한, 기판 반출 장치 (50b) 는, 상기 기판 반입 장치 (50a) 와 유사한 구성의 기판 이송 장치 (73) 를 갖는다. 기판 반출 장치 (50b) 에서는, 패드 (73c) 와 기판 (P) 이 맞닿은 상태에서 벨트 (73a) 의 속도가 제어되는 것에 의해, 기판 (P) 이 자중에 의해, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면을 따라서 이동 (활강) 할 때의 속도가 제어된다.
도 7 에는, 액정 노광 장치 (10) 의 제어계를 중심적으로 구성하고, 구성 각부를 총괄 제어하는 주제어 장치 (20) 의 입출력 관계를 나타내는 블록도가 도시되어 있다. 주제어 장치 (20) 는, 워크스테이션 (또는 마이크로컴퓨터) 등을 포함하고, 액정 노광 장치 (10) 의 구성 각부를 총괄 제어한다.
전술한 바와 같이 하여 구성된 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 에서는, 주제어 장치 (20) (도 7 참조) 의 관리 하에, 미도시의 마스크 로더 (mask loader) 에 의해, 마스크 스테이지 (MST) 에의 마스크의 로드, 및 기판 반입 장치 (50a) (도 1 에서는 미도시, 도 2 참조) 에 의해, 기판 스테이지 장치 (PST) 에의 기판 (P) 의 로드가 수행된다. 그 후에, 주제어 장치 (20) 에 의해, 미도시의 얼라인먼트 (alignment) 검출계를 이용하여 얼라인먼트 계측이 실행되고, 얼라인먼트 계측의 종료 후, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행된다.
여기서, 도 8(A) 내지 도 8(C) 에 기초하여, 상기 노광 동작 시에 있어서의 기판 스테이지 장치 (PST) 의 동작의 일례를 설명한다. 또한, 도 8(A) 내지 도 8(C) 에서는, 도면의 복잡함을 회피하는 관점으로부터, 기판 유지 프레임 (56) 을 구동하기 위한 구동 유닛 (58) 의 도시가 생략되어 있다.
본 실시형태에서는, 기판 (P) 의 -Y 측 영역, +Y 측 영역의 순서로 노광이 수행된다. 우선, 마스크 (M) (마스크 스테이지 (MST)) 에 동기하여, 기판 (P) 을 유지한 기판 유지 프레임 (56) 이 노광 영역 (IA) 에 대해 -X 방향으로 구동되고 (도 8(A) 의 검은 화살표 참조), 기판 (P) 의 -Y 측의 영역에 스캔 동작 (노광 동작) 이 수행된다. 이어서, 도 8(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (56) 이 -Y 방향으로 구동되는 것에 의해 (도 8(B) 의 백색 화살표 참조), 스텝 동작이 수행된다. 그 후, 도 8(C) 에 도시된 바와 같이, 마스크 (M) (마스크 스테이지 (MST)) 에 동기하여, 기판 (P) 을 유지한 기판 유지 프레임 (56) 이 +X 방향으로 구동되는 것에 의해, 기판 (P) 이 노광 영역 (IA) 에 대해 +X 방향으로 구동되고 (도 8(C) 의 검은 화살표 참조), 기판 (P) 의 +Y 측의 영역에 스캔 동작 (노광 동작) 이 수행된다.
주제어 장치 (20) 는, 도 8(A) 내지 도 8(C) 에 도시된 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행되고 있는 동안, 기판 (P) 의 XY 평면 내의 위치 정보를 기판 간섭계 시스템 (65) 을 이용하여 계측함과 함께, 기판 (P) 표면의 피노광 부위의 면 위치 정보를 면 위치 계측계 (40) 를 이용하여 계측한다. 그 다음, 주제어 장치 (20) 는, 그 계측치에 기초하여 에어 척 장치 (88) 의 위치 (면위치) 를 제어하는 것에 의해, 기판 표면 중, 투영 광학계 (PL) 의 바로 아래에 위치하는 피노광 부위의 면 위치가 투영 광학계 (PL) 의 초점 심도 내에 위치하도록 위치결정한다. 이에 의해, 예를 들어 설령 기판 (P) 의 표면에 기복이 존재하거나 기판 (P) 에 두께의 오차가 존재하는 경우에도, 확실하게 기판 (P) 의 피노광 부위의 면위치를, 투영 광학계 (PL) 의 초점 심도 내에 위치시킬 수 있고, 노광 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 는, 기판 표면 중, 노광 영역에 대응하는 위치에서만 면위치를 제어하기 때문에, 예를 들어 XY 2 차원 스테이지 장치 상에서, 기판 (P) 을 평면도 양호하게 유지하기 위한 기판 (P) 과 동일한 정도의 면적을 갖는 테이블 부재 (기판 홀더) 를 Z 축 방향, 및 틸트 방향으로 각각 구동하는 (기판과 함께 Z-레벨링 스테이지도 XY 2 차원 구동되는) 종래의 스테이지 장치 (예를 들어, 미국 특허 출원 공개공보 제 2010/0018950 호 참조) 에 비해, 그 중량 (특히 가동 부분) 을 대폭적으로 저감할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어 일변이 3m 를 초과하는 대형의 기판을 사용하는 경우, 종래의 스테이지 장치에서는, 가동 부분의 총 중량이 10t 가깝게 되는데 반해, 본 실시형태에 관한 기판 스테이지 장치 (PST) 에서는, 가동 부분 (기판 유지 프레임 (56), X 고정자 (90), X 가동자 (92), Y 가동자 (88) 등) 의 총 중량을 수100kg 정도로 할 수 있다. 따라서, 예를 들어 X 가동자 (92) 를 구동하기 위한 X 리니어 모터 (93), Y 가동자 (88) 를 구동하기 위한 Y 리니어 모터 (97) 는, 각각 출력이 작아도 되고, 운영 비용을 저감할 수 있다. 또한, 전원 설비 등의 인프라 정비도 용이하다. 또한, 리니어 모터의 출력이 작아도 되기 때문에 초기 비용도 저감할 수 있다.
본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 에서는, 상기 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작의 종료 후, 노광 완료된 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (56) 으로부터 반출되고, 다른 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 반입되는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (56) 이 유지하는 기판 (P) 의 교환이 수행된다. 이 기판 (P) 의 교환은, 주제어 장치 (20) 의 관리 하에 수행된다. 이하, 기판 (P) 의 교환 동작의 일예를 도 9(A) 내지 도 9(D) 에 기초하여 설명한다. 또한, 도면의 간략화를 위해, 도 9(A) 내지 도 9(D) 에서는, 기판 이송 장치 (73) (도 6(B) 참조) 등의 도시가 생략되어 있다. 또한, 기판 유지 프레임 (56) 으로부터 반출되는 반출 대상 기판을 Pa, 기판 유지 프레임 (56) 에 반입되는 반입 대상 기판을 Pb 로 칭하여 설명한다. 도 9(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 은, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 재치되어 있다.
노광 처리 종료 후, 기판 (Pa) 은, 기판 유지 프레임 (56) 이 구동되는 것에 의해, 도 9(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 이동한다. 이 때, 도 5(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 에어 부상 장치 (54) 가 기판 유지 프레임 (56) 의 지지부 (82) 의 하방에 위치하지 않도록 (상하 방향으로 중첩되지 않도록) 기파 유지 프레임 (56) 의 Y 축 방향의 위치가 위치 결정된다. 그 후, 기판 유지 프레임 (56) 에 의한 기판 (Pa) 의 흡착이 해제되고, 도 5(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 +Z 방향으로 미소구동된다. 이에 의해, 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 가 이간하고, 이 상태에서 도 5(C) 에 도시된 바와 같이, 지지부 (82) 가 기판 (Pa) 으로부터 이간하는 방향으로 구동된다.
후속하여, 주제어 장치 (20) 는, 도 9(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 경사 상태로 되도록 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 제어한다. 이 때, 주제어 장치 (20) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면의 수평면에 대한 경사 각도가, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면의 수평면에 대한 경사 각도와 동일하게 되도록, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하도록, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) (도 1 참조) 를 제어한다. 또한, 주제어 장치 (20) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 변화시키기 전에 스톱퍼 (76) (도 6(A) 참조) 를 에어 부상 장치 (99) 의 상면보다 상방으로 돌출시키고, 기판 (P) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 따라서 미끄러져 떨어지는 것을 방지한다. 또한, 주제어 장치 (20) 는, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 기판 이송 장치 (73) (도 9(B) 에서는 미도시, 도 6(B) 참조) 가 갖는 패드 (73c) 를 기판 (Pa) 의 +X 측의 단부 근방으로 위치시킨다.
또한, 주제어 장치 (20) 는, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 변화시키는 것과 병행하여, 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) (도 9(B) 에서는 미도시, 도 6(B) 참조) 를 제어하여, 반입 대상의 기판 (Pb) 을 미소량 -X 방향으로 구동시킨다.
주제어 장치 (20) 는, 도 9(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (96) 의 상면의 수평면에 대한 경사 각도가 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일한 각도로 되면 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세 제어를 정지하고, 그 후 스톱퍼 (76) (도 6(A) 참조) 를 에어 부상 장치 (99) 의 상면보다 하방에 위치시킨다. 이에 의해, 기판 (Pa) 의 +X 측의 단부 (반출 방향 선단부) 가 패드 (73c) (도 6(B) 참조) 와 맞닿게 된다.
이어서, 주제어 장치 (20) 는, 도 9(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치 (73) (도 6(B) 참조) 를 이용하여 기판 (Pa) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로, 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 상면에 의해 형성되는 경사면을 따라서 반송한다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터 (coater), 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
또한, 반출 대상의 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로 전달되면, 주제어 장치 (20) 는, 도 9(D) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 제어하여, 그 상면이 수평으로 되는 위치 (수평 상태) 로 복귀 시킨다. 그 후, 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) (도 6(B) 참조) 를 이용하여 반입 대상의 기판 (Pb) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (69, 70) 의 상면에 의해 형성되는 수평면을 따라서 반송한다. 이에 의해, 도 10 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (56) 의 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이에 삽입된다. 그 후, 도 5(A) 내지 도 5(C) 와는 역의 순서 (도 5(C) 내지 도 5(A) 의 순서) 로 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 유지된다. 본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 에서는, 상기 도 9(A) 내지 도 9(D) 에 도시되는 기판의 교환 동작이 반복하여 수행되는 것에 의해, 복수의 기판에 대해 연속하여 노광 동작 등이 수행된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 에 의하면, 기판의 반출, 및 다른 기판의 반입을 각각 다른 경로를 이용하여 실시하기 때문에, 기판 유지 프레임 (56) 에 유지되는 기판의 교환을 신속하게 수행할 수 있다. 또한, 기판의 반출 동작과 다른 기판의 반입 동작을 일부 병행하여 수행하므로, 기판의 반출 후에 기판의 반입을 수행하는 경우에 비해 보다 신속하게 기판의 교환을 수행할 수 있다.
또한, 기판 반입 장치 (50a), 및 기판 반출 장치 (50b) 의 각각에 에어 부상 장치 (99) 를 설치하고, 기판을 부상시킨 상태에서 반송하기 때문에, 기판을 신속하고 간단하게 이동시킬 수 있다. 또한, 기판의 하면이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
- 제 2 실시형태
다음으로, 제 2 실시형태에 대해, 도 11(A) 내지 도 11(E) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 1 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일 혹은 유사한 부재에는 동일 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
상기 제 1 실시형태에 있어서 기판 반입 장치 (50a) 가 기판 이송 장치 (73) 에 의해 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (56) 까지 반송한 반면, 본 제 2 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 유지 프레임 (56) 을 기판 반입 장치 (50a) 상까지 구동하고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 유지 프레임 (56) 에 기판 (Pb) 을 전달한다. 따라서, 도시되지는 않았지만, 기판 유지 프레임 (56) 을 X 축 방향으로 구동하기 위한 X 리니어 모터의 고정자는, 제 1 실시형태에 비해 +X 측으로 소정 거리 길게 설정되어 있다.
본 제 2 실시형태에서는, 기판 교환 시, 먼저 상기 제 1 실시형태와 마찬가지로 기판 유지 프레임 (56) 에 의한 기판 (Pa) 의 흡착 및 유지가 해제된다 (도 11(A) 참조). 그리고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세가 경사 상태로 된다 (도 11(B) 참조). 이와 병행하여 기판 유지 프레임 (56) 이 X 리니어 모터 (93) 에 의해 +X 방향으로 구동된다 (도 11(B) 및 도 11(C) 참조). 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 각각의 상면에 의해 형성되는 경사면 (이동면) 을 따라서 반송된다. 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 이동된 후, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 경사 상태로부터 수평 상태로 이행된다.
이어서, 기판 유지 프레임 (56) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동된다 (도 11(D) 참조). 여기서, 도시되지는 않았지만 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 상하 방향으로 미소 구동 가능하게 구성되어 있고, 도 5(A) 내지 도 5(C) 와는 역순서로 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 유지된다. 그 다음, 기판 (Pb) 을 유지한 기판 유지 프레임 (56) 이 -X 측으로 구동된다 (도 11(E) 참조). 이 때, 기판 유지 프레임 (56) 에 의해 유지된 기판 (Pb) 은, 그 일부가, 수평 상태로 되기 전의 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면을 포함하는 수평면을 따라서 이동하고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 수평 상태로 된 시점에서, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (69, 70) 의 각각의 상면에 의해 형성되는 수평면 (이동면) 을 따라서 반송된다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다.
본 제 2 실시형태에 따르면, 기판 (Pb) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 유지 프레임 (56) 에 유지시킨 상태에서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상을 향해 반송하는 것으로 하고 있기 때문에, 경사시킨 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 수평으로 되기 전에, 기판 (Pb) 의 일부를 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에서 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면을 포함하는 수평면을 따라서 이동시킬 수 있다. 따라서, 제 1 실시형태에 비해 기판 교환의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.
또한, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로의 기판 (Pb) 의 반송에 기판 유지 프레임 (56) 을 이용하는 것에 의해, 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) (상기 제 1 실시형태에서는 벨트 구동식) 를 이용하는 경우에 비해 신속 (상기 제 1 실시형태에서는, 기판 (Pb) 이 벨트 (73a) 상에 단순히 재치된 (mounted) 상태, 즉, XY 방향으로 구속되지 않는 상태에서 반송되기 때문에 고속 반송은 곤란하다) 하게 기판 (Pb)을 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 실시형태에 대해, 기판 유지 프레임 (56) 의 제어계 및 계측계를 변경하는 것 없이 X 리니어 모터의 고정자 (90) 를 +X 방향으로 연장하는 것 만으로 (즉, 비용 상승을 억제하면서), 기판 유지 프레임 (56) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동시킬 수 있다.
- 제 3 실시형태
다음으로, 제 3 실시형태에 대해, 도 12 내지 도 14(C) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 1 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일 혹은 유사한 부재에는 동일 혹은 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 도 12 에 도시된 바와 같이, 전술한 기판 유지 프레임 (56) 대신에, 기판 유지 프레임 (156) 을 이용하고 있다. 기판 유지 프레임 (156) 은, 기판 유지 프레임 (56) 의 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 +X 측의 단부끼리가 Y 프레임 부재 (80Y) 에 의해 연결되어 구성되는 평면시 직사각형 형상의 부재로 이루어진다. 따라서, 전술한 기판 유지 프레임 (56) 보다 강성이 높다. 기판 유지 프레임 (156) 은, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 와 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 로 기판 (P) 의 외주 (periphery) 를 둘러싼 상태에서 4 개의 지지부 (82) 에 의해 기판 (P) 을 지지한다.
또한, 제 3 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) (도 13(A) 내지 도 14(C)) 이, 도시되지 않은 복수의 Z 리니어 액츄에이터에 의해, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 마찬가지로, Z 축 방향으로 이동 가능하게 되어 있음과 함께 θy 방향으로 경사 가능하게 되어 있다.
제 3 실시형태에서는, 기판 교환 시, 도 13(A) 에 도시된 바와 같이, 처음에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은 수평 상태에 있고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 그 +X 측의 단부가 -X 측의 단부에 비해 낮게 되도록 경사져 있다. 이 상태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 -X 측의 단부 및 기판 (Pb) 의 Z 위치는, 기판 유지 프레임 (156) 보다도 낮은 위치에 있다.
그 다음, 도 13(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 경사 상태로 됨과 함께, 기판 유지 프레임 (156) 이 +X 방향으로 구동된다. 이어서, 도 13(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된다. 이어서, 도 14(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (156) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동됨과 함께, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 경사 상태로부터 수평 상태로 이행된다. 이어서, 도 14(B) 에 도시된 바와 같이, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 경사 상태로부터 수평 상태로 된 후, 상기 제 2 실시형태와 마찬가지로 기판 유지 프레임 (156) 에 기판 (Pb) 이 유지된다. 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 수평 상태로 될 때, 그 상면의 Z 위치가 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 동일하게 되도록 제어된다. 이어서, 도 14(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 을 유지한 기판 유지 프레임 (156) 이, -X 방향으로 구동되고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 이동한다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다.
본 제 3 실시형태에 의하면, 기판 유지 프레임 (156) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동시킬 때, 기판 (Pb) 및 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 미리 기판 유지 프레임 (156) 보다 낮은 위치, 즉, 기판 유지 프레임 (156) 의 이동 경로로부터 벗어난 위치에 위치시키고 있기 때문에, 기판 유지 프레임 (156) 의 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 가 기판 (Pb) 및 제 2 에어 부상 유닛 (70) 에 충돌 또는 접촉하는 것이 방지된다.
또한, 제 3 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 당초 경사져 있고, 기판 교환 시에, 수평으로 됨과 함께 상승되지만, 처음부터 경사시키지 않고 (수평 상태 그대로) 단순히 상승시키는 것으로 하여도 된다.
- 제 4 실시형태
다음으로, 제 4 실시형태에 대해, 도 15(A) 및 도 15(B) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 1 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일 혹은 유사한 부재에는 동일 혹은 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
본 제 4 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 도 15(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θx 방향으로 경사 가능하게 되어 있고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측에 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 이 배치되어 있다. 제 4 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 교환 장치 (150) 에서는, 기판 반입 장치 (150a) 가, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 +Y 측에, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 에 연속하는 제 4 에어 부상 유닛 (100) 을 갖고 있다. 또한, 기판 반입 장치 (150a) 는, 도시는 생략되어 있지만, 제 4 에어 부상 유닛 (100) 으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 으로 기판을 반송하기 위한 기판 이송 장치 (상기 제 1 내지 제 3 실시형태에 관한 기판 이송 장치 (73) 와 동일한 구성) 를 갖고 있다.
제 4 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 기판 교환 시의 동작은, 기판 및 기판 유지 프레임 (156) 의 이동 방향을 제외하고 상기 제 3 실시형태와 실질적으로 유사하다. 단, 제 4 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측의 단부가 -Y 측의 단부보다 낮게 되도록 θx 방향으로 경사시킨다. 따라서, 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 기판 (Pa) 을 반출할 때에는, 4 개의 지지부 (82) 전부를 퇴피시킬 필요는 없고, +Y 측의 2 개의 지지부 (82) 만을 +Y 방향으로 퇴피시키면 된다. 그 다음, 기판 (Pa) 을 반출할 때에는, 기판 (Pa) 이 -Y 측의 2 개의 지지부 (82) 로부터 떨어지도록 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 θx 방향으로 경사시킨다.
제 3 및 제 4 에어 부상 유닛 (75, 100) 은, 각각 θx 방향으로 경사된 상태에서 트럭들 (102) 에 개별적으로 탑재되고, X 축 방향으로 주행가능하게 되어 있다. 트럭 (truck) (102) 은, 가대 (mounting) (104) 에 고정된 X 축 방향으로 연장되는 가이드 부재 (106) 에 의해 X 축 방향으로 직진 안내된다. 또한, 트럭 (102) 은, X 축 방향에 한정되지 않고, 예를 들어 Y 축 방향으로 주사 가능하도록 하여도 된다. 또한, 도 15(B) 에서는, 트럭 (102) 에 탑재될 때의, 제 3 및 제 4 에어 부상 유닛 (75, 100) 이, 기판 교환 시보다도 더 크게 경사져 있지만, 이 경사각의 크기는, 특별히 한정되지 않고, 적절하게 변경가능하다.
또한, 제 4 실시형태에서는, 도 15(A) 에 도시된 바와 같이, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 기판 반출 방향 하류 측의 단부에, 기판의 단부를 푸시 (push) 하는 푸시 부재 (108) 가 고정되어 있고, 도 15(B) 에 도시된 바와 같이, θx 방향으로 경사진 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로부터 기판 (Pa) 이 미끄러져 떨어지는 것이 방지되어 있다. 유사하게, 제 2 에어 부상 유닛 (100) 의 기판 반입 방향 상류측의 단부에, 푸시 부재 (108) 가 고정되어 있고, θx 방향으로 경사진 제 4 에어 부상 유닛 (100) 으로부터 기판 (Pb) 이 미끄러져 떨어지는 것이 방지되어 있다.
제 4 실시형태에서는, 도 15(A) 에 도시된 바와 같이, 반출 대상의 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 후에, 도 15(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 을 지지하는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 그 하방에 대기하는 트럭 (102) 상에 탑재된다. 그 다음, 그 트럭 (102) 이, 소정의 X 위치 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 상이한 X 위치) 로 이동된 후, 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터 반출된다. 그 다음, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 탑재된 트럭 (102) 은, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 동일한 X 위치) 으로 이동되고, 다음 기판 (Pa) 의 반출을 위해 준비된다.
한편, 반입 대상의 기판 (Pb) 은, 소정의 X 위치 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 상이한 X 위치) 에서, 트럭 (102) 에 탑재된 제 4 에어 부상 유닛 (100) 상으로 반입된다. 그 다음, 이 트럭 (102) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 경사 하방 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 동일한 X 위치) 로 이동된다. 이어서, 제 4 에어 부상 유닛 (100) 이, 도 15(A) 에 도시된 바와 같이, 트럭 (102) 상으로부터 이탈되어, 그 상면이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하도록 그 위치가 조정된 후, 기판 (Pb) 이 제 4 에어 부상 유닛 (100) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 반송된다. 그 후, 기판 (Pb) 은, 상기 제 3 실시형태에서와 마찬가지로 기판 유지 프레임 (156) 에 의해 유지되어, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송된다. 제 4 에어 부상 유닛 (100) 은, 그 하방에 대기하는 트럭 (102) 에 탑재된 후, 상기 소정의 X 위치로 이동되고, 다음의 기판 (Pb) 의 반입을 위해 준비된다.
본 제 4 실시형태에 의하면, 반출 대상의 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 에 지지된 상태에서 제 3 에어 부상 유닛 (75) 과 함께 트럭 (102) 에 탑재되기 때문에, 기판 (Pa) 을 신속하고 간단하게 소정 위치로 반출할 수 있다. 또한, 반입 대상의 기판 (Pb) 이 소정 위치에서, 트럭 (102) 에 탑재된 제 4 에어 부상 유닛 (100) 에 반입되기 때문에, 제 4 에어 부상 유닛 (100) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로의 기판 (Pb) 의 반송 준비를 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 본 제 4 실시형태에서는, 제 3 및 제 4 에어 부상 유닛 (75, 100) 이 각각 트럭 (102) 과 별체로 구성되어 있지만, 예를 들어, 제 3 및 제 4 에어 부상 유닛 (75, 100) 의 적어도 일방이 트럭 (102) 에 θx 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있어도 된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 4 실시형태의 구성은, 적절하게 변경가능하다. 예를 들어, 기판 교환 장치는, 기판 반입 시에 기판을 수평 이동시키고, 기판 반출 시에 기판을 경사면을 따라서 이동시키지만, 그 역도 가능하다. 이 경우, 다음의 기판 (Pb) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 준비된다. 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 수평 이동하여 반출되고 (상기 제 1 실시형태와 같은 기판 이송 장치 (73) 를 이용하여도 되고, 제 2 실시형태와 같이 기판 유지 프레임 (56) 을 이용하여도 된다), 이어서 다음 기판 (Pb) 이 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 상면에 의해 형성되는 경사면 (이동면) 을 따라서 반송 (반입) 된다.
상기 제 1 내지 제 4 의 각 실시형태에서는, 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 각각을 +X 측 (또는 +Y 측) 의 Z 위치가 -X 측 (또는 -Y 측) 의 Z 위치보다 낮게 되도록 경사시켰지만, 이에 한정되지 않고, 기판 반출 장치를 기판 반입 장치의 상방에 배치하고, 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 각각을 -X 측 (또는 -Y 측) 의 Z 위치가 +X 측 (또는 +Y 측) 의 Z 위치보다 낮게 되도록 경사시켜도 된다.
상기 제 1 내지 제 4 의 각 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 상하 방향으로 중첩되어 배치되어 있지만, 예를 들어 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에 배치하고, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 배치하여도 된다. 이 경우,제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θx 방향으로 회전하여 노광 완료된 기판이 기판 유지 프레임으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로 반출되고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 으로부터 미노광 기판이 기판 유지 프레임 내에 반입된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에 배치하고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 배치하여도 된다. 이 경우,제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θy 방향으로 회전하여 노광 완료된 기판이 기판 유지 프레임으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로 반출되고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 으로부터 미노광 기판이 기판 유지 프레임 내에 반입된다.
상기 제 1 내지 제 4 의 각 실시형태에서는, 도 5(A) 내지 도 5(C) 에서 기판 유지 프레임에 의한 기판의 유지를 해제할 때, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상방으로 구동하였지만, 기판 유지 프레임에 있어서, 지지부 (82) 를 상하동 (上下動) 가능하게 구성하고, 지지부 (82) 를 상하동하는 것에 의해 기판을 지지부 (82) 로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 으로 전달하여도 된다.
상기 제 3 및 제 4 의 각 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 위치를 기판 유지 프레임 (156) 의 이동 경로로부터 벗어난 위치에 위치시키는 것으로 하고 있지만, 그 대신에 또는 그에 추가하여, 예를 들어 기판 유지 프레임 (156) 의 Z 위치를 조정 가능하게 하는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (156) 과, 기판 (Pb) 및 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 충돌 또는 접촉을 방지하는 것으로 하여도 된다.
상기 제 1 내지 제 4 의 각 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상승시켜 기판 (Pa) 을 지지부 (82) 로부터 이간시킨 상태에서 지지부 (82) 를 퇴피시키고 있지만, 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 사이의 마찰 저항이 낮으면 (즉, 기판에 손상이 없는 정도의 마찰 저항이면), 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상승시키지 않고 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 가 접촉하는 상태에서 지지부 (82) 를 퇴피시켜도 된다.
상기 제 1 및 제 2 의 각 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 경사 상태로부터 수평 상태로 한 후, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상의 기판 (Pb) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상의 기판 유지 프레임 (56) 에 반입하든가 또는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 유지 프레임 (56) 에 유지된 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (56) 과 함께 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송하고 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 경사 상태로 한 채로, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상을 향해 반송하는 것에 의해, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (56) 내에 반입하여도 된다.
- 제 5 실시형태
다음으로, 제 5 실시형태에 대해, 도 16 내지 도 22 에 기초하여 설명한다. 여기서, 상기 제 1 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 16 에는, 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (110) 의 구성이 개략적으로 도시되고, 도 17 에는, 액정 노광 장치 (110) 가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도가 도시되어 있다. 도 16 및 도 17 과, 도 1 및 도 2 를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 액정 노광 장치 (110) 는, 전체적으로는, 액정 노광 장치 (10) 와 유사하게 구성되어 있다. 하지만, 액정 노광 장치 (110) 에서는, 도 16 및 도 17 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임으로서, 전술한 제 3 및 제 4 실시형태에 관한 액정 노광 장치가 갖는 기판 유지 프레임과 유사한 평면시 직사각형 형상의 부재로 이루어지는 기판 유지 프레임 (156) 이 설치되고, 이에 대응하여, 기판 교환 장치 등의 구성 등이, 전술한 제 1 실시형태에 관한 노광 장치 (10) 와 일부 상이하게 되어 있다. 이하, 전술한 제 1 실시형태와 상이한 점을 중심으로 하여 설명한다.
우선, 기판 유지 프레임 (156) 에 대해 설명한다.
도 18 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (156) 은, 평면시 직사각형의 프레임 형상 부재로 이루어지는 본체부 (180) 와, 기판 (P) 을 하방으로부터 지지하는 복수, 일예로서 4 개의 지지부 (82) 를 포함한다. 본체부 (180) 는, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 와, 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 를 갖는다. 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 각각은 X 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, Y 축 방향으로 소정 간격 (기판 (P) 의 Y 축 방향 치수보다 긴 간격) 으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 각각은, Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, X 축 방향으로 소정 간격 (기판 (P) 의 X 축 방향 치수보다 넓은 간격) 으로 서로 평행하게 배치되어 있다. +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 는 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 +X 측의 단부끼리를 연결하고 있고, -X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 는 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 -X 측의 단부끼리를 연결하고 있다. -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 의 -Y 측의 측면에는, Y 축에 직교하는 반사면을 갖는 Y 이동경 (84Y) 이 부착되고, -X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 -X 측의 측면에는, X 축에 직교하는 반사면을 갖는 X 이동경 (84X) 이 부착되어 있다.
4 개의 지지부 (82) 중 2 개는 -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에, 다른 2 개는 +Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에, 각각 X 축 방향으로 소정 간격 (기판의 X 축 방향 치수보다 좁은 간격) 이간한 상태로 부착되어 있다. 각 지지부 (82) 는, YZ 단면 L 자 형상의 부재로 이루어지고 (도 19(A) 참조), XY 평면에 평행한 부분에 의해 기판을 하방으로부터 지지한다. 4 개의 지지부 (82) 의 각각은, 전술한 제 1 실시형태와 유사하게 구성되고, 도 19(B) 및 도 19(C) 에 도시된 바와 같이, Y 액츄에이터 (42) (도 7 참조) 를 통해 각각이 부착된 X 프레임 부재 (80X) 에 대해, 접근, 및 이간하는 방향으로 이동가능하게 되어 있다.
전술한 바와 같이 구성되는 기판 유지 프레임 (156) 은, 도 18 에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 와 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 로 기판 (P) 의 외주를 둘러싼 상태에서 4 개의 지지부 (82) 에 의해 기판 (P) 의 예를 들어 4 개의 코너 (도 18 참조) 를 균등하게 지지한다. 따라서, 기판 유지 프레임 (156) 은, 기판 (P) 을 밸런스 양호하게 유지할 수 있다.
본 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (110) 에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 전술한 제 1 실시형태와 유사하게 구성되어 있고, 마찬가지로, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 가 동기하여 구동 (제어) 되는 것에 의해, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면이 수평면에 평행하게 된 상태에서 연직 방향으로 이동가능하게 되어 있다 (도 19(A) 내지 도 19(C) 참조). 또한, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 가 적절하게 구동 (제어) 되는 것에 의해, 도 20(A) 에 도시된 바와 같이, +X 측의 Z 위치가 -X 측의 Z 위치보다도 낮게 되는 상태 (상면이 수평면에 대해 θy 방향으로 경사진 상태) 로 그 자세를 변화시키는 것이 가능하다. 이하, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세에 있어서, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면이 수평면에 평행하게 된 상태를 수평 상태라고 칭하고, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면이 수평면에 대해 제 1 각도 (예를 들어 15°), 및 제 1 각도보다 작은 제 2 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θy 방향으로 경사진 상태를, 각각 제 1 경사 상태, 및 제 2 경사 상태라고 칭한다.
본 제 5 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (50') 는, 도 17 에 도시된 바와 같이, 정반 (12) 의 +X 측에 배치되어 있다. 기판 교환 장치 (50') 는, 도 20(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 반입 장치 (50a) 와, 기판 반입 장치 (50a) 의 하방에 배치된 기판 반출 장치 (50b) (도 17 에서는 기판 반입 장치 (50a) 의 하방에 은닉되어 나타나지 않음) 를 구비하고 있다.
기판 반입 장치 (50a) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 유사한 구성 및 기능을 갖는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 포함한다. 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 베이스 부재 (71) 상에 탑재된 복수 (예를 들어 8 대) 의 에어 부상 장치 (99) (도 17 참조) 를 갖고 있다. 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, +X 측의 Z 위치가 -X 측의 Z 위치보다 낮게 되도록 수평면 (XY 평면) 에 대해 상기 제 2 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θy 방향으로 경사져 있다. 또한, 도 20(A) 에 도시된 상태, 즉, 기판 유지 프레임 (156) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 위치하는 상태에서, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 기판 유지 프레임 (156) 의 +X 측의 경사 하방의 소정 위치에 있다. 이 소정 위치 및 상기 제 1 각도는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 에 재치된 기판 (P) 이 후술하는 바와 같이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면을 따라서 기판 유지 프레임 (156) 내에 반입될 때, 기판 (P) 이 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 하방을 통과하여 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이에 삽입되도록 설정되어 있다.
또한, 기판 반입 장치 (50a) 는, 도 20(B) 에 도시된 바와 같이, 전술한 제 1 실시형태에 관한 기판 반입 장치 (50a) 와 유사하게 구성된 벨트 (73a) 를 포함하는 기판 이송 장치 (73) (도 20(B) 이외의 다른 도면에서는 미도시) 를 갖고 있다. 기판 반입 장치 (50a) 는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 기판 (P) 이 재치된 상태에서 벨트(73a) 가 구동되면, 패드 (73c) 에 의해 기판 (P) 을 푸시하여, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면을 따라서 이동시킨다 (기판 (P) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 밀어낸다).
도 20(A) 를 다시 참조하면, 기판 반출 장치 (50b) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 유사한 구성 및 기능을 갖는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을 포함한다. 즉, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 베이스 부재 (68) 상에 탑재된 복수, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 를 갖고 있다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, +X 측의 Z 위치가 -X 측의 Z 위치보다 낮게 되도록 수평면에 대해 상기 제 1 각도 (예를 들어 15°) 만큼 θy 방향으로 경사져 있다. 또한, 기판 반출 장치 (50b) 는, 도 20(B) 에 도시된 바와 같이, 상기 기판 반입 장치 (50a) 와 유사한 구성의 기판 이송 장치 (73) 를 갖는다. 기판 반출 장치 (50b) 에서는, 패드 (73c) 와 기판 (P) 이 접촉한 상태에서 벨트 (73a) 의 속도가 제어되는 것에 의해, 기판 (P) 이 자중에 의해, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면을 따라서 이동 (활강) 할 때의 속도가 제어된다.
전술한 바와 같이 하여 구성된 액정 노광 장치 (110) (도 16 참조) 에서는, 주제어 장치 (20) (도 7 참조) 의 관리 하에, 미도시의 마스크 로더에 의해, 마스크 스테이지 (MST) 에의 마스크의 로드, 및 기판 반입 장치 (50a) (도 16 에서는 미도시, 도 17 참조) 에 의해, 기판 스테이지 장치 (PST) 에의 기판 (P) 의 로드가 수행된다. 그 후에, 주제어 장치 (20) 에 의해, 미도시의 얼라인먼트 검출계를 이용하여 얼라인먼트 계측이 실행되고, 얼라인먼트 계측의 종료 후, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행된다.
상기 노광 동작 시에 있어서의 기판 스테이지 장치 (PST) 의 동작은, 전술한 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 와 유사하기 때문에, 그 설명은 생략한다.
본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (110) 에서는, 상기 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작의 종료 후, 노광 완료된 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 반출되고, 다른 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (156) 에 반입되는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (156) 이 유지하는 기판 (P) 의 교환이 수행된다. 기판 (P) 의 교환은 주제어 장치 (20) 의 관리 하에 수행된다. 이하, 기판 (P) 의 교환 동작의 일례를 도 21(A) 내지 도 21(D) 에 기초하여 설명한다. 또한, 도면의 간략화를 위해, 도 21(A) 내지 도 21(D) 에서는, 기판 이송 장치 (73) (도 20(B) 참조) 등의 도시가 생략되어 있다. 또한, 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 반출되는 반출 대상의 기판을 Pa, 다음에 기판 유지 프레임 (156) 에 반입되는 반입 대상의 기판을 Pb 라고 칭하여 설명한다. 도 21(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 은, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 재치되어 있다.
노광 처리 종료 후, 기판 (Pa) 은, 기판 유지 프레임 (156) 이 구동되는 것에 의해, 도 21(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 위치한다. 이 때, 도 19(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 에어 부상 장치 (54) 가 기판 유지 프레임 (156) 의 지지부 (82) 하방에 위치하지 않도록 (상하 방향으로 중첩되지 않도록) 기판 유지 프레임 (156) 의 Y 축 방향의 위치가 위치 결정된다. 그 후, 기판 유지 프레임 (156) 에 의한 기판 (Pa) 의 흡착 유지가 해제되고, 도 19(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 +Z 방향으로 미소 구동된다. 이에 의해, 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 가 이간하고, 이 상태에서 도 19(C) 에 도시된 바와 같이, 지지부 (82) 가 기판 (Pa) 으로부터 이간하는 방향으로 구동된다.
이어서, 주제어 장치 (20) 는, 도 21(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상기 제 1 경사 상태가 되도록 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 제어한다. 이 때, 주제어 장치 (20) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하도록 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) (도 16 참조) 를 제어한다. 또한, 주제어 장치 (20) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 변화시키기 전에 스톱퍼 (76) (도 20(A) 참조) 를 에어 부상 장치 (99) 의 상면보다도 상방으로 돌출시켜, 기판 (P) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 따라서 미끄러져 떨어지는 것을 방지한다. 또한, 주제어 장치 (20) 는, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 기판 이송 장치 (73) (도 21(B) 에서는 미도시, 도 20(B) 참조) 가 갖는 패드 (73c) 를 기판 (Pa) 의 +X 측의 단부 근방에 위치시킨다.
또한, 주제어 장치 (20) 는, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 변화시키는 것과 병행하여, 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) (도 21(B) 에는 미도시, 도 20(B) 참조) 를 제어하여, 반입 대상 기판 (Pb) 을 미소량 -X 방향으로 이동시킨다.
주제어 장치 (20) 는, 도 21(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하면 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세 제어를 중지하고, 그 후 스톱퍼 (76) (도 20(A) 참조) 를 에어 부상 장치 (99) 의 상면보다 하방에 위치시킨다. 이에 의해, 기판 (Pa) 의 +X 측의 단부 (반출 방향 선단부) 가 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 패드 (73c) (도 20(B) 참조) 와 접촉한다.
이어서, 주제어 장치 (20) 는, 도 21(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치 (73) (도 20(B) 참조) 를 이용하여 기판 (Pa) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로, 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 상면에 의해 형성되는 경사면 (이동면) 을 따라서 반송한다. 즉, 기판 (Pa) 은, 기판 유지 프레임 (156) 내에서 그 +X 측의 경사 하방으로 반출된다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
또한, 반출 대상의 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로 전달되면, 주제어 장치 (20) 는, 도 21(D) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세를 상기 제 1 경사 상태로부터 상기 제 2 경사 상태로 이행시킨다. 이 때, 주제어 장치 (20) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하도록 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) (도 16 참조) 를 제어한다. 그 후, 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) (도 20(B) 참조) 를 이용하여 반입 대상의 기판 (Pb) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (69, 70) 의 상면에 의해 형성되는 경사면을 따라서 반송한다. 이 반송 시, 도 22 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 은 +Y 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 하방을 통과하여 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이에 삽입된다. 즉, 기판 (Pb) 은, 기판 유지 프레임 (156) 내에 그 +X 측의 경사 하방으로부터 반입된다. 그 다음, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세가 상기 제 2 경사 상태로부터 상기 수평 상태로 이행한 후, 도 19(A) 내지 도 19(C) 와는 역의 순서 (도 19(C) 내지 도 19(A) 의 순서) 로 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (156) 에 유지된다. 본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 에서는, 상기 도 21(A) 내지 도 21(D) 에 도시되는 기판의 교환 동작이 반복하여 수행되는 것에 의해, 복수의 기판에 대해 연속하여 노광 동작 등이 수행된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 5 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (110) 에 의하면, 전술한 제 1 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 제 5 실시형태에서는, 기판의 사방 (외주) 을 둘러싼 상태에서 그 기판을 유지하는 기판 유지 프레임 (156) 이 사용되고 있지만, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (156) 의 경사 하방의 상기 소정 위치로부터 상기 제 2 각도로 기판 유지 프레임 (156) 내를 향해 반입하는 것으로 하고 있기 때문에, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (156) 에 접촉시키는 것 없이, 기판 유지 프레임 (156) 내에 반입할 수 있다. 또한, 기판 (Pa) 을, 상기 소정 위치의 하방을 향해서 또한 수평면에 대해 상기 제 2 각도보다도 큰 상기 제 1 각도로 기판 유지 프레임 (156) 내로부터 반출하는 것으로서 하고 있기 때문에, 기판 (Pa) 을 기판 유지 프레임 (156) 에 접촉시키는 것 없이 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 반출할 수 있다.
- 제 6 실시형태
다음으로, 제 6 실시형태에 대해, 도 23(A) 내지 도 23(C) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 5 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 5 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
상기 제 5 실시형태에 있어서 기판 (Pa) 을 기판 유지 프레임 (156) 내에서 그 +X 측의 경사 하방으로 반출하고, 또한, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (156) 내에 그 +X 측의 경사 하방으로부터 반입하는데 대해, 본 제 6 실시형태에서는, 기판 (Pa) 을 기판 유지 프레임 (156) 내에서 그 +Y 측의 경사 하방으로 반출하고, 또한, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (156) 내에 그 +Y 측의 경사 상방으로부터 반입한다.
본 제 6 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) (도 16 참조) 에 의해, 상하동 가능이고, 도 23(A) 내지 도 23(C) 에 도시된 바와 같이, 상기 수평 상태 (상기 제 5 실시형태 참조) 와, +Y 측이 -Y 측보다 낮게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θx 방향으로 경사진 제 3 경사 상태와, +Y 측이 -Y 측보다 높게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θx 방향으로 경사진 제 4 경사 상태로 자세 변경된다. 또한, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 위치하는 기판 유지 프레임 (156) 의 +Y 측의 경사 상방에, +Y 측이 -Y 측보다 높게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θx 방향으로 경사진 상태로 배치되어 있다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 위치하는 기판 유지 프레임 (156) 의 +Y 측의 경사 하방에, +Y 측이 -Y 측보다 낮게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θx 방향으로 경사진 상태로 배치되어 있다.
또한, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 단부 (기판 반출 방향 하류 측의 단부) 에는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 스톱퍼 (76) 와 유사한 스톱퍼가 설치되어 있고, 기판 반입 시 이외에는, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 미끄러져 떨어지는 것이 방지되며, 기판 반입 시에는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상을 향해 기판 (Pb) 의 이동이 허용되도록 되어 있다.
제 6 실시형태에서는, 기판 교환 시, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 있어서 기판 유지 프레임 (156) 에 의한 반출 대상의 기판 (Pa) 의 흡착 유지가 해제된 후, 도 23(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이, 상기 수평 상태로부터 상기 제 3 경사 상태로 이행된다. 이 때, 상기 제 5 실시형태와 유사하게, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상면과 동일 평면 상에 위치한다. 그 후, 도 23(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 이, 상기 제 5 실시형태에서와 유사하게, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된다. 이어서, 도 23(C) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상기 제 3 경사 상태로부터 상기 제 4 경사 상태로 이행된다. 이 때, 상기 제 5 실시형태에서와 유사하게, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 상기 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 동일 평면 상에 위치한다. 그 후, 반입 대상의 기판 (Pb) 이, 상기 제 5 실시형태에서와 유사하게, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 방송된다. 이어서, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상기 제 4 경사 상태로부터 상기 수평 상태로 이행된 후, 도 19(A) 내지 도 19(C) 와는 역 순서로 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (156) 에 유지된다. 그 다음, 기판 (Pb) 을 유지한 기판 유지 프레임 (156) 이 -X 측으로 구동된다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 6 실시형태에 관한 액정 노광 장치에 의하면, 기판 (Pa) 을 기판 유지 프레임 (156) 내로부터 경사 하방으로 반출하고, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (156) 내에 경사 상방으로부터 반입하는 것으로 하고 있기 때문에, 기판 (Pa) 의 반출 및 기판 (Pb) 의 반입의 어느 경우에도, 기판의 자중을 이용하는 것이 가능하고, 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 쌍방의 기판 이송 장치 (73) 의 구동 부하를 저감할 수 있다.
- 제 7 실시형태
다음으로, 제 7 실시형태에 대해, 도 24(A) 및 도 24(B) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 5 실시형태와 상이한 점에 대해 설명한다. 또한. 상기 제 5 실시형태, 및 제 4 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
상기 제 7 실시형태에서는, 상기 제 5 실시형태와 비교해, 기판 (Pa) 을 기판 유지 프레임 (156) 내로부터 그 +Y 측의 경사 하방으로 반출하는 점, 및 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (156) 내에 그 +Y 측의 경사 하방으로부터 반입하는 점이 상이하다.
본 제 7 실시형태에서는, 도 24(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) (도 16 참조) 에 의해, 상하동 가능하고, 상기 수평 상태 (상기 제 5 실시형태 참조) 와, 상기 제 3 경사 상태 (상기 제 6 실시형태 참조) 와, +Y 측이 -Y 측보다도 낮게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 15°) 만큼 θx 방향으로 경사진 상태로 자세 변경된다.
또한, 제 7 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 있는 기판 유지 프레임 (156) 의 +Y 측의 경사 하방에, +Y 측이 -Y 측보다 낮게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 5°) 만큼 θx 방향으로 경사진 상태로 배치되어 있다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방에, +Y 측이 -Y 측보다 낮게 되도록 수평면에 대해 소정 각도 (예를 들어 15°) 만큼 θx 방향으로 경사진 상태로 배치되어 있다.
또한, 제 7 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (150) 는, 전술한 제 4 실시형태에 관한 기판 교환 장치와 유사하게 구성되어 있기 때문에, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 제 7 실시형태에 관한 액정 노광 장치의 기판 교환 시의 동작은, 기판의 반송 방향을 제외하고는 상기 제 5 실시형태와 실질적으로 유사하다. 다만, 제 7 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측의 단부가 -Y 측의 단부보다 낮게 되도록 θx 방향으로 경사시킨다. 따라서, 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 기판 (Pa) 을 반출할 때에는, 4 개의 지지부 (82) 전부를 퇴피시킬 필요 없이, +Y 측의 2 개의 지지부 (82) 만을 +Y 방향으로 퇴피시키면 된다. 그 다음, 기판 (Pa) 을 반출할 때에는, 기판 (Pa) 이 -Y 측의 2 개의 지지부 (82) 로부터 떨어지도록 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 θx 방향으로 경사시킨다.
본 제 7 실시형태에서는, 기판 교환 시, 도 24(A) 에 도시된 바와 같이, 상기 제 5 실시형태에서와 유사하게, 반출 대상인 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 후, 도 24(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 을 지지하는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 그 하방에 대기하는 트럭 (102) 상에 적재된다. 그 다음, 이 트럭 (102) 이, 소정의 X 위치 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 상이한 X 위치) 로 이동된 후, 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터 반출된다. 이어서, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 탑재된 트럭 (102) 은, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 동일한 X 위치) 으로 이동되고, 다음의 기판 (Pa) 의 반출을 위해 준비된다.
한편, 반입 대상 기판 (Pb)은, 소정의 X 위치 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 상이한 X 위치) 에서, 트럭 (102) 에 탑재된 제 4 에어 부상 유닛 (100) 상으로 반입된다. 그 다음, 트럭 (102) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 경사 하방 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 동일한 X 위치) 로 이동된다. 이어서, 제 4 에어 부상 유닛 (100) 이, 도 24(A) 에 도시된 바와 같이, 트럭 (102) 상으로부터 예를 들어 도시되지 않은 크레인 (crane) 장치 등에 의해 이탈되고, 그 상면이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하도록 그 위치가 조정된 후, 기판 (Pb) 이 제 4 에어 부상 유닛 (100) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 제 4 에어 부상 유닛 (100) 의 상면으로 형성되는 경사면을 따라서 반송된다. 그 후, 기판 (Pb) 은, 상기 제 5 실시형태에서와 유사하게, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송된다. 제 4 에어 부상 유닛 (100) 은, 그 하방에 대기하는 트럭 (102) 에 적재된 후, 상기 소정의 X 위치로 이동되고, 다음의 기판 (Pb) 의 반입을 위해 준비된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 7 실시형태에 의하면, 반출 대상의 기판 (Pa) 을, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 에 지지된 상태에서 제 3 에어 부상 유닛 (75) 과 함께 트럭 (102) 에 적재하는 것으로 하고 있기 때문에, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 에 지지된 상기 기판 (Pa) 을 신속하고 간단하게 소정 위치로 반출하는 것이 가능하다. 또한, 반입 대상 기판 (Pb) 을, 소정 위치에서, 트럭 (102) 에 탑재된 제 4 에어 부상 유닛 (100) 에 지지시키는 것으로 하고 있기 때문에, 제 4 에어 부상 유닛 (100) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (75) 상으로의 기판 (Pb) 의 반송 준비를 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 본 제 7 실시형태에서는, 제 3 및 제 4 에어 부상 유닛 (75, 100) 이 각각 트럭 (102) 과 별체로 구성되어 있지만, 예를 들어 제 3 및 제 4 에어 부상 유닛 (75, 100) 의 적어도 일방이 트럭 (102) 에 θx 방향으로 회전 가능하게 지지되어 있어도 된다.
또한, 상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태의 구성은, 적절하게 변경 가능하다. 예를 들어, 상기 제 5 및 제 7 의 각 실시형태에서는, 기판 교환 장치 (50' 또는 150) 는, 기판 반출 시와 기판 반입 시에, 기판을 상이한 각도로 반송하는 것으로 하고 있지만, 동일 각도로 반송하는 것으로 하여도 된다. 구체적으로는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을, 각각의 상면이 +X 측이 -X 측보다도 (또는 +Y 측이 -Y 측보다도) 낮게 되도록, 또한, 서로 평행하게 되도록 θy 방향 (또는 θx 방향) 으로 경사시켜 배치한다. 그 다음, 기판 반출 시에 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세 및 위치를, 그 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일 평면에 위치하도록 제어하고, 기판 반입 시에 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 자세 및 위치를, 그 상면이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 동일 평면 상에 위치하도록 제어한다.
상기 제 5 및 제 7 의 각 실시형태에서는, 기판 교환 장치 (50' 또는 150) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 경사 하방으로 기판을 반출하고 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 경사 하방으로부터 기판을 반입하는 것으로 하고 있지만, 이 대신에, 예를 들어, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 경사 상방으로 기판을 반출하고 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 경사 상방으로부터 기판을 반입하는 것으로 하여도 된다. 구체적으로는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측 (또는 +Y 측) 의 경사 상방에, +X 측이 -X 측보다도 (또는 +Y 측이 -Y 측보다도) 높게 되도록 수평면에 대해 θy 방향 (또는 θx 방향) 으로 경사시켜 배치한다. 이 때의, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 수평면에 대한 경사 각도는, 상이해도 되고 동일해도 된다. 또한, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로의 기판의 반송은 중력에 대해 역행하기 때문에, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 대신에 제 1 에어 부상 유닛 (69) 에, 예를 들어 기판 이송 장치 (73) 와 유사한 기판 이송 장치 (미도시) 등을 설치한다. 그 다음, 기판 반출 시에는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일 평면 상에 위치시킨 후, 기판 이송 장치를 이용하여 기판을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반출한다. 기판 반입 시에는, 상기 제 6 실시형태와 유사하게, 기판 (Pb) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송한다.
상기 제 5 및 제 7 의 각 실시형태에서는, 기판 교환 장치 (50' 또는 150) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 기판을 수평면에 대해 큰 경사 각도 (예를 들어 15°) 로 반출하고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 기판을 수평면에 대해 작은 경사 각도 (예를 들어 5°) 로 반입하고 있지만, 그 역도 가능하다.
상기 제 6 실시형태에서는, 기판 교환 장치 (50') 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각과의 사이에서, 기판을 수평면에 대해 동일한 각도 (예를 들어 5°) 로 반송하고 있지만, 상이한 각도로 반송해도 된다.
상기 제 6 실시형태에서는, 기판 교환 장치 (50') 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 경사 하방으로 기판을 반출하고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 경사 상방으로부터 기판을 반입하는 것으로 하고 있지만, 그 역도 가능하다. 구체적으로는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 기판을 반출하고, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 기판을 반입한다. 이 때, 기판을 중력에 대해 반대로 반송하기 때문에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 으로 기판 이송 장치 (73) 와 유사한 기판 이송 장치를 설치하여, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 측으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 측을 향해 기판을 푸시할 필요가 있다.
상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 도 19(A) 내지 도 19(C) 에서 기판의 흡착 유지를 해제할 때, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상방으로 구동하지만, 기판 유지 프레임 (156) 에 있어서, 지지부 (82) 를 상하동 가능하게 구성하고, 지지부 (82) 를 상하동하는 것에 의해 기판을 지지부 (82) 로부터 제 1 에어 부상 유닛 (690 으로 전달하여도 된다.
상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상승시켜 기판 (Pa) 을 지지부 (82) 로부터 이간시킨 상태에서 지지부 (82) 를 퇴피시키고 있지만, 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 사이의 마찰 저항이 낮으면 (즉, 기판에 손상이 생기지 않을 정도의 마찰 저항이면), 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상승시키지 않고 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 가 접촉한 상태에서 지지부 (82) 를 퇴피시켜도 된다.
상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 그 상면이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면보다 다소 낮은 위치에 있는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방에 위치하는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면을, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면보다도 수평면에 대해 크게 경사시키고 있다. 따라서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 단순히 Y 축 방향 (또는 X 축 방향) 으로 연장되는 소정의 축선 주위로 회전시키는 것만으로, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면과 동일 평면 상에 위치시킬 수 있다. 따라서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상하동시키지 않아도 되는 경우 (예를 들어, 기판과 지지부 사이의 마찰 저항이 낮은 경우나, 본체부 (180) 에 대해 지지부 (82) 를 상하동시키는 구성을 채용하는 경우) 에는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 단순히 Y 축 방향 (또는 X 축 방향) 으로 연장되는 소정의 축 부재를 지지점으로 하여 회전시키는 구성을 채용하여도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 제어가 용이하다.
상기 제 6 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측으로서, 상기 수평 상태에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 포함하는 수평면의 상방에, 그 상면이 +Y 측이 -Y 측보다 높게 되도록 θx 방향으로 경사져 배치되어 있다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측으로서, 상기 수평 상태에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 포함하는 수평면의 하방에, 그 상면이 +Y 측이 -Y 측보다 낮게 되도록 θx 방향으로 경사져 배치되어 있다. 따라서, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각의 상면을, 상기 수평 상태에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 포함하는 수평면에 관하여 대칭인 위치 관계로 하면, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 단순히 Y 축 방향 (X 축 방향) 으로 연장되는 소정의 축선 주위로 회전시키는 것만으로, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각의 상면과 동일 평면 상에 위치시킬 수 있다. 따라서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상하동시키지 않아도 되는 구성의 경우 (예를 들어, 기판과 지지부 사이의 마찰 저항이 낮은 경우나, 본체부 (180) 에 대해 지지부 (82) 를 상하동시키는 구성을 채용하는 경우) 에는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 단순히 Y 축 방향 (또는 X 축 방향) 으로 연장되는 소정의 축 부재를 지지점으로 하여 회전시키는 구성을 채용하여도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 제 2 에어 부상 유닛 (70) 사이, 및 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 사이에서의 기판의 수평면에 대한 반송 각도를 양자 모두 작게 할 수 있고, 기판을 반입 및 반출할 때 양자 모두에서, 기판이 자중에 의해 이동할 때의 가속도를 작게 하는 것이 가능하고, 그 속도의 제어가 용이하다.
상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 상하 방향으로 중첩되어 배치되어 있지만, 예를 들어 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 배치하여도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θx 방향으로 경사져 노광 완료된 기판이 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로 반출되고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θy 방향으로 경사져 제 2 에어 부상 유닛 (70) 으로부터 미노광 기판이 기판 유지 프레임 (156) 내로 반입된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에 배치하고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 배치하여도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θy 방향으로 경사져 노광 완료된 기판이 기판 유지 프레임 (156) 으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로 반출되고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 θx 방향으로 경사져 제 2 에어 부상 유닛 (70) 으로부터 미노광 기판이 기판 유지 프레임 (156) 내로 반입된다.
상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임 (156) 의 형상은, 기판의 외주를 따라서 배치되는 평면시 직사각형 프레임 형상으로 되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 평면시 능형 (rhomboidal) 프레임 형상, 평면시 타원형 프레임 형상 등의 기판의 외주를 따라서 배치되는 형상이어도 된다. 또한, 기판 유지 프레임 (156) 의 형상은, 예를 들어 평면시 U 자 형상 등의 기판의 외주 (outer periphery) 의 일부를 따라서 배치되는 형상이어도 된다.
상기 제 5 내지 제 7 의 각 실시형태에 관한 기판 교환 장치에서는, 기판의 반출 경로와 반입 경로가 상이한 평면을 따르고 있지만, 동일 평면을 따르고 있어도 된다. 이하에 구체적인 예를 설명한다. 도 25(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 교환 장치 (250) 에서는, 기판 반출 장치 (50b) 의 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을 기판 유지 프레임 (156) 의 +Y 측의 경사 하방에, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 기판 유지 프레임 (156) 의 -Y 측의 경사 상방에, 각각 상면이 +Y 측이 -Y 측보다 낮게 되도록, 또한, 서로 동일 평면 상에 위치하도록 수평면에 대해 θx 방향으로 경사져 배치된다. 그 다음, 도 25(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각의 상면과 평면 상에 위치시킨 후, 도 13(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 을 그 평면을 따라서 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반출하고, 기판 (Pb) 을 그 평면을 따라서 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반입한다. 따라서, 기판의 반출과 반입을 병행하여 (동기하여) 수행할 수 있고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상의 기판 교환을 극히 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 1 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 경사시킨 때의 기판의 미끄러져 떨어짐을 방지하는 스톱퍼 (76) 가 설치되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 에어 부상 장치를 기체 분출과 함께 기체 흡인 가능하도록 구성하고, 이 에어 부상 장치에 기판을 진공 흡착에 의해 유지시키는 것으로 하여도 된다.
상기 제 1 내지 제 7 의 각 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 기판 (Pa) 을 반송하기 위한 기판 이송 장치 (73) 가 설치되어 있지만, 이 대신에, 예를 들어, 기판 (Pa) 을, 그 자중만으로 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 슬라이드시키는 것으로 하여도 된다. 이 경우, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 기판 반출 방향 하류측의 단부에 스톱퍼를 설치하여 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터의 기판의 이탈을 방지함과 함께, 기판과 스톱퍼의 충돌 시의 충격이 크게 되는 것을 억제하기 위해 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 XY 평면에 대한 경사 각도를 가능한 한 작게 하는 것이 바람직하다.
- 제 8 실시형태
다음으로, 제 8 실시형태에 대해, 도 26 내지 도 30 에 기초하여 설명한다. 여기서, 상기 제 1 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 26 에는, 본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 의 구성이 개략적으로 도시되고, 도 27 에는, 액정 노광 장치 (210) 가 갖는 기판 스테이지 장치의 평면도가 도시되어 있다.
도 26 및 도 27 과, 도 1 및 도 2 를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 는, 기판 교환 장치 (250) 를 제외하고는, 전술한 제 1 실시형태에 관한 노광 장치 (10) 와 유사하게 구성된다.
본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 전술한 제 1 실시형태에서와 유사하게 구성되어 있고, 마찬가지로, 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 가 동기하여 구동 (제어) 되는 것에 의해, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면이 동일 수평면 상에 위치하는 상태에서, 연직 하방으로 이동가능하게 되어 있다 (도 28(A) 내지 도 28(C) 참조). 이하, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면) 이, 정반 (12) 상의 다른 에어 부상 장치 (54) 의 상면과 동일 수평면 상에 위치할 때의 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 Z 위치를 제 1 위치라고 칭한다.
본 제 8 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (250) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과의 사이에서 기판의 교환을 수행하는 장치로서, 도 29(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 반입 장치 (50a) 와, 기판 반입 장치 (50a) 의 상방에 배치된 기판 반출 장치 (50b) 를 구비하고 있다.
기판 반입 장치 (50a) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 유사한 구성 및 기능을 갖는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에 갖는다. 즉, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 베이스 부재 (68) 상에 탑재된 복수 (예를 들어 8대) 의 에어 부상 장치 (99) 를 갖고 있다. 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, 도 29(A) 에 도시되는 상태, 즉, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상기 제 1 위치에 있는 상태에서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면) 과 동일 수평면 상에 위치한다.
또한, 기판 반입 장치 (50a) 는, 도 29(A) 및 도 29(B) 에 도시된 바와 같이, 전술한 제 1 실시형태에 관한 기판 반입 장치 (50a) 와 유사하게 구성된 벨트 (73a) 를 포함하는 기판 이송 장치 (73) (도 29(A) 및 도 29(B) 이외의 다른 도면에서는 미도시) 를 갖고 있다. 기판 반입 장치 (50a) 는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 기판 (P) 이 재치된 상태에서 벨트 (73a) 가 구동되면, 패드 (73c) 에 의해 기판 (P) 을 푸시하여, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면을 따라서 이동시킨다 (기판 (P) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 밀어낸다).
기판 반출 장치 (50b) 는, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 유사한 구성 및 기능을 갖는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상방 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측의 경사 상방) 에 갖는다. 즉, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 베이스 부재 (68) 상에 탑재된 복수, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) (도 27 참조) 를 가지고 있다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 가지는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, 동일 수평면 상에 위치하고 있다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 은, 그 상면의 높이가, 후술하는 바와 같이 기판 유지 프레임 (56) 보다도 높은 소정 위치 (후술하는 제 2 위치) 에 위치하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이로 설정되어 있다 (도 30(B) 참조). 또한, 기판 반출 장치 (50b) 는, 상기 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) 와 유사한 구성의 기판 이송 장치 (73) 를, 후술하는 제 2 위치에 위치하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) (도 30(B) 참조) 의 +Y 측 및 -Y 측 (또는 복수의 에어 부상 장치 (54) 사이) 등에 갖고 있다 (도 29(B) 참조).
전술한 바와 같이 하여 구성된 본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 에서는, 전술한 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 와 유사하게, 주제어 장치 (20) (도 7 참조) 의 관리 하에, 마스크 스테이지 (MST) 에의 마스크의 로드, 및 기판 반입 장치 (50a) 에 의한, 기판 스테이지 장치 (PST) 에의 기판 (P) 의 로드, 및 얼라인먼트 계측 등의 준비 작업이 수행된 후, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행된다.
본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 에서는, 상기 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작의 종류 후, 노광 완료된 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (56) 으로부터 반출되고, 다른 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (56) 으로 반입되는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (56) 이 유지하는 기판 (P) 의 교환이 수행된다. 이 기판 (P) 의 교환은, 주제어 장치 (20) 의 관리 하에 수행된다. 이하, 기판 (P) 의 교환 동작의 일례를 도 30(A) 내지 도 30(D) 에 기초하여 설명한다. 또한 도면의 간략화를 위해, 도 30(A) 내지 도 30(D) 에서는, 기판 이송 장치 (73) (도 29(A) 및 도 29(B) 참조) 등의 도시가 생략되어 있다. 또한, 기판 유지 프레임 (56) 으로부터 반출되는 반출 대상의 기판을 Pa, 다음에 기판 유지 프레임 (56) 에 반입되는 반입 대상 기판을 Pb 라고 칭하여 설명한다. 도 29(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 은, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에, 그 +X 측의 단부 (기판 반입 방향 상류측의 단부) 가 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) 의 패드 (73c) 에 접촉한 상태에서 재치되어 있다. 또한, 이 상태에서는, 기판 (Pb) 은, Y 축 방향에 관하여, 기판 유지 프레임 (56) 의 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 각각 사이에 위치하도록 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서의 위치 조정이 수행된다.
노광 처리 종류 후, 기판 (Pa) 은, 기판 유지 프레임 (56) 이 XY 평면에 평행한 방향으로 구동되는 것에 의해, 도 30(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 이동된다. 이 때, 도 28(C) 에 도시된 바와 같이 기판 유지 프레임 (56) 의 지지부 (82) 가 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상방에 위치하지 않도록 (상하 방향으로 중첩되지 않도록) 기판 유지 프레임 (56) 의 Y 축 방향의 위치가 위치결정되고, 도 30(A) 에 도시된 바와 같이 기판 유지 프레임 (56) 의 Y 프레임 부재 (80Y) 가 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상방에 위치하지 않도록 (상하 방향으로 중첩되지 않도록) 기판 유지 프레임 (56) 의 X 축 방향의 위치가 위치결정된다. 그 후, 기판 유지 프레임 (56) 에 의한 기판 (Pa) 의 흡착 유지가 해제되고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 +Z 방향으로 구동된다. 이 때, 기판 (Pa) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은, 기판 유지 프레임 (56) 에 접촉하는 것 없이 기판 유지 프레임 (56) 내 (한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이) 를 통과한다 (도 28(B) 참조). 그 다음, 도 30(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일한 높이로 될 때, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 정지된다. 이하, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일한 높이가 될 때의 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 Z 위치를 제 2 위치라고 칭한다.
여기서, 도 29(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치 (73) 에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상승되기 전에, 그 패드 (73c) 의 X 위치가 기판 (Pa) 의 -X 측의 단부보다도 다소 -X 측으로 되도록 위치 조정된다. 주제어 장치 (20) 는, 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치 (73) 에 의해, 기판 (Pa) 을, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면으로 형성되는 수평면 (이동면) 을 따라서 반송한다. 주제어 장치 (20) 는, 도 30(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 전체가 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 위치하기 전에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 -Z 방향으로 구동하여 상기 제 1 위치에 위치시켜 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치 (73) 에 의해 기판 (Pb) 을 -X 방향으로 송출한다. 이에 의해, 도 30(D) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 은 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면으로 형성되는 수평면 (이동면) 을 따라서 반송된다. 여기서, 이 반송에 앞서, 도 28(A) 에 도시된 바와 같이, +Y 측의 2 개의 지지부 (82) 및 -Y 측의 2 개의 지지부 (82) 가, 각각 +Y 방향 및 -Y 방향으로 퇴피되어 있고 (상기 퇴피 위치에 위치하고 있고), 기판 (Pb) 은, 지지부 (82) 에 접촉하는 것 없이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 있어서 기판 유지 프레임 (56) 내 (한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이) 에 반입된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
다음으로, 주제어 장치 (20) 는, 도 28(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 미소량 상승시킨 후, +Y 측의 2 개의 지지부 (82) 및 -Y 측의 2 개의 지지부 (82) 를, 각각 -Y 방향 및 +Y 방향으로 구동하여, 상기 지지 위치에 위치시킨다. 그 다음, 주제어 장치 (20) 는, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 강하시켜, 기판 (Pb) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 에 지지시키면서 4 개의 지지부 (82) 에 지지시킨 후, 기판 (Pb) 을 4 개의 지지부 (82) 에 진공 흡착시켜 기판 유지 프레임 (56) 에 유지시킨다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행된다.
이상과 같이, 본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 에서는, 상기 도 30(A) 내지 도 30(D) 에 도시되는 기판의 교환 동작이 반복하여 수행되는 것에 의해, 복수의 기판에 대해 연속하여 노광 동작 등이 수행된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 8 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (210) 에 의하면, 전술한 제 1 실시형태와 동등한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시형태에 의하면, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 을 상하로 중첩하여 배치하고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 에 대해 상하동시키기만 하는 간이한 구성으로, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (69, 70) 사이, 및 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 사이에서의 기판의 반송을 수행할 수 있다. 또한, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상기 제 1 및 제 2 위치 사이에서 단순히 상하동시키기만 하면 되기 때문에, 그 제어가 간단하다.
또한, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면이, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치하고 있기 때문에, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 기판을 반송 (반입) 한 후, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상하동시키는 것 없이 노광 처리가 개시 가능하다. 즉, 기판 반입 동작으로부터 노광 동작으로 신속하게 이행 가능하다.
또한, 기판 교환 시, 기판 유지 프레임 (56) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 에 대해 상하로 중첩되지 않도록 위치하기 때문에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상하동시킬 때에, 기판 유지 프레임 (56) 을 퇴피시킬 필요가 없다.
- 제 9 실시형태
다음으로, 제 9 실시형태에 대해, 도 31(A) 내지 도 31(E) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 8 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 8 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
상기 제 8 실시형태에 있어서 기판 반입 장치 (50a) 가 기판 이송 장치 (73) 에 의해 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 (56) 까지 반송하는 반면, 본 제 9 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 도 31(A) 내지 도 31(C) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (56) 을 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상까지 구동하고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 유지 프레임 (56) 에 기판 (Pb) 을 전달한다. 따라서, 도시되지는 않았지만, 기판 유지 프레임 (56) 을 X 축 방향으로 구동하기 위한 X 리니어 모터의 고정자는, 제 1 실시형태에 비해 +X 측으로 소정 길이만큼 길게 설정되어 있다. 또한, 기판 반입 장치 (50a) 는 기판 이송 장치 (73) 를 갖고 있지 않다.
제 9 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (250) 에서는, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에 배치되고, 기판 반출 장치 (50b) 의 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방 (제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측의 경사 하방) 에 배치되어 있다. 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면은, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치된다.
제 9 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 교환 시, 우선, 상기 제 8 실시형태에서와 같이, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 있어서 기판 유지 프레임 (56) 에 의한 기판 (Pa) 의 유지가 해제된다 (도 31(A) 참조). 이어서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 하강함과 함께, 기판 유지 프레임 (56) 이 X 리니어 모터 (93) (도 7 참조) 에 의해 +X 방향으로 구동된다 (도 31(B) 참조). 여기서, 기판 유지 프레임 (56) 이 +X 방향으로 구동되기 전에, 도 28(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pb) 에 접촉하는 것 없이 기판 (Pb) 을 그 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이에 삽입하면서 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동시킨다. 한편, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일한 높이에 위치한 후, 기판 (Pa) 이 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (73) 상으로 반송된다 (도 31(C) 참조).
여기서, 도시되지는 않았지만, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 상하 방향으로 미소 구동 가능하게 구성되어 있고, 기판 (Pb) 은 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동된 (위치된) 기판 유지 프레임 (56) 에 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게 유지된다. 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 이동된 후 (보다 상세하게는, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 벗어난 후), 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상승되어 상기 제 1 위치에 위치함과 함께, 기판 (Pb) 을 유지한 기판 유지 프레임 (56) 이 -X 측으로 구동되고, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면으로 형성되는 수평면 (이동면) 을 따라서 반송된다 (도 31(D) 참조). 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송된 기판 (Pb) 은 상기 제 1 실시형태와 유사하게 기판 유지 프레임 (56) 에 의해 유지된다 (도 31(E) 참조). 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
본 제 9 실시형태에 관한 액정 노광 장치에 따르면, 기판 (Pb) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 유지 프레임 (56) 에 유지시킨 상태에서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상을 향해 반송하는 것으로 하고 있기 때문에, 상기 제 8 실시형태와 같이 벨트 구동 방식을 이용하는 경우에 비해 신속 (상기 제 8 실시형태에서는, XY 방향으로 구속되지 않은 상태에서 반송되기 때문에 고속 반송은 곤란하였다) 으로 기판 (Pb) 을 구동시킬 수 있다. 따라서, 상기 제 8 실시형태와 비교해서 기판 교환의 사이클 타임이 단축 가능하다.
또한, 상기 제 8 실시형태에 대해, 기판 유지 프레임 (56) 의 제어계 및 계측계를 변경하는 것 없이 X 리니어 모터의 고정자 (90) 를 +X 방향으로 연장하는 것만으로 (즉, 비용 상승을 억제하면서), 기판 유지 프레임 (56) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동시킬 수 있다. 또한, 기판 반입 장치 (50a) 에 기판 이송 장치 (73) 를 설치할 필요가 없다.
- 제 10 실시형태
다음으로, 제 10 실시형태에 대해, 도 32(A) 내지 도 32(C) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 8 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 8 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
본 제 10 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 도 32(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임으로서, 전술한 기판 유지 프레임 (156) 을 갖는다. 기판 유지 프레임 (156) 은, 기판 유지 프레임 (56) 보다 강성이 높다. 기판 유지 프레임 (156) 은, 그 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 와 그 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 로 기판 (P) 의 사방 (외주) 을 둘러싼 상태에서 4 개의 지지부 (82) 에 의해 기판 (P) 을 지지한다.
또한, 제 10 실시형태에서는, 도 32(B) 에 도시된 바와 같이, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 은, 그 상면이 기판 유지 프레임 (156) 보다도 높게 되는 위치에 배치되어 있다.
제 10 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 교환 시, 도 32(B) 에 도시된 바와 같이, 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에서 기판 유지 프레임 (156) 에 의한 기판 (Pa) 의 유지가 해제된 후, 기판 (Pa) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상승되어 상기 제 2 위치에 위치한다. 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 후, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 하강된다. 그 다음, 도 32(C) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 동일한 높이로 될 때 (이 때의 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 Z 위치를 제 3 위치라고 칭한다), 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 정지되고, 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반송된다. 이어서, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 하강되어 상기 제 1 위치에 위치하고, 기판 (Pb) 은 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게 기판 유지 프레임 (156) 에 유지된다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 10 실시형태에서는, 상기 제 8 및 제 9 의 각 실시형태와 상이하고, 기판 유지 프레임 (156) 이 기판의 사방 (외주) 을 둘러싼 상태에서 기판을 유지하기 때문에, 기판 유지 프레임 (156) 과 기판을 수평 방향으로 상대 이동시키는 것에 의해 기판 유지 프레임 (156) 내에 직접적으로 기판을 반입하는 것이 가능하지 않다. 따라서, 제 10 실시형태에서는, 상술한 바와 같이 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (69, 70) 사이의 기판의 반송 경로를 기판 유지 프레임 (156) 의 Z 위치로부터 벗어난 위치에 설정하고, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 기판 유지 프레임 (156) 에 대해 상하동시키는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (156) 내로의 기판의 반입이 가능하게 되어 있다.
-제 11 실시형태
다음으로, 제 11 실시형태에 대해, 도 33(A) 및 도 33(B) 에 기초하여 설명한다. 상기 제 8 내지 제 10 의 각 실시형태에 있어서 기판의 반입 경로와 반출 경로의 높이가 상이한데 반해, 제 11 실시형태에서는, 도 33(A) 에 도시된 바와 같이, 기판의 반입 경로와 반출 경로의 높이가 동일한 높이로 설정되어 있다.
본 제 11 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (250) 에서는, 도 33(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70), 및 기판 반출 장치 (50b) 의 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이, 각각 기판 유지 프레임 (56) 의 +Y 측 및 -Y 측의 경사 상방에, 또한 각각의 상면이 동일 수평면 상에 위치하도록 배치되어 있다.
본 제 11 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 교환 시, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에서 기판 (Pa) 의 기판 유지 프레임 (156) 에 의한 유지가 해제된 후, 기판 (Pa) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) (도 33(A) 참조) 을 상승시켜, 상기 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 사이에, 그 상면이 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면과 동일한 높이가 되도록 (동일 수평면 상에 위치하도록) 위치시킨다 (도 33(B) 참조). 그 다음, 기판 (Pa) 이 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상을 향해 반송 개시됨과 동시에, 기판 (Pb) 이 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상을 향해 반송 개시된다. 여기서, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 의 반송 속도는, 동일하게 설정되어 있고, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, 일정 간격을 유지한 채로 (기판 (Pb) 이 기판 (Pa) 에 추종하여) 동일 방향 (도 33(A) 에서는 -Y 방향) 으로 반송된다. 이어서, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 하강되어 상기 제 1 위치에 위치하고, 기판 (Pb) 이 상기 제 8 실시형태에서와 유사하게 기판 유지 프레임 (56) 에 유지된다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
제 11 실시형태에 관한 액정 노광 장치에 의하면, 기판 교환 시, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 및 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 쌍방에 인접하는 위치에 위치하기 때문에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 으로의 기판의 반출, 및 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로의 기판의 반입을 병행하여 (동기하여) 실시할 수 있다. 따라서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 기판 교환 장치 (50) 사이에서의 기판 교환을 극히 신속하게 수행할 수 있다.
또한, 상기 제 8 내지 제 11 의 각 실시형태의 구성은, 적절하게 변경 가능하다. 예를 들어, 상기 제 8 내지 제 10 의 각 실시형태에서는, 기판 교환 장치 (50) 는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상기 제 1 위치 (또는 상기 제 3 위치) 에 위치할 때에 기판을 반입하고, 상기 제 2 위치에 위치할 때에 기판을 반출하는 것으로 하고 있지만, 그 역도 가능하다. 이 경우, 다음의 기판 (Pb) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 준비된다. 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 수평 이동하여 반출되고 (상기 제 8 및 제 10 실시형태에서와 같은 이송 장치 (73) 를 사용하여도 되고, 상기 제 9 실시형태에서와 같이 기판 유지 프레임 (56) 을 사용하여도 된다), 이어서, 기판 (Pb) 이 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (69, 75) 의 각각의 상면에 의해 형성되는 수평면 (이동면) 을 따라서 반송 (반입) 된다. 또한, 상기 제 8 및 제 9 의 각 실시형태에서는, 기판 (Pa) 과 지지부 (82) 사이의 마찰 저항이 높은 경우에, 예를 들어 도 28(C) 내지 도 28(A) 의 순서로 지지부 (82) 를 퇴피시킨 후에, 기판 (Pa) 을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 반송하여도 된다. 이에 의해, 기판 (Pa) 에 손상이 생기는 것이 방지된다.
상기 제 8 및 제 10 의 각 실시형태에서는, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상방에 배치되어 있지만, 하방에 배치되어도 된다. 이 경우, 상기 제 8 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 기판 유지 프레임보다도 높은 위치에 위치시킬 필요가 없기 때문에, 기판 유지 프레임과 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상하로 서로 중첩될 수 있다. 따라서, 기판 유지 프레임의 설계, 및 기판 유지 프레임의 제 1 에어 부상 유닛에 대한 배치의 자유도가 향상된다. 다만, 이 경우, 기판을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 기판 유지 프레임 (56) 에 대해 상하동시킬 때에는, 지지부 (82) 를 퇴피시켜 둘 필요가 있다.
상기 제 9 실시형태에서는, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 하방에 배치되어 있지만, 상방에 배치되어도 된다. 이 경우, 예를 들어, 상기 제 1 위치에서 기판 (Pa) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상승되어 상기 제 2 위치에 위치함과 함께, 기판 유지 프레임 (56) 이 +X 방향으로 구동되어 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 위치한다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상하동 기구부는, 기판 유지 프레임 (56) 과 간섭하지 않도록 위에서부터 매달려 아래로 향하도록 구성되어도 된다. 이어서, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반출됨과 함께, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 유지된다. 그 후, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 하강되어 상기 제 1 위치에 위치함과 함께, 기판 (Pb) 을 유지하는 기판 유지 프레임 (56) 이 -X 방향으로 구동되어 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반입된다.
상기 제 10 실시형태에서는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면이 기판 유지 프레임 (156) 보다도 높은 위치에 위치하고 있지만, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면보다도 낮은 위치 (보다 상세하게는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 상면에 기판이 재치될 때, 그 기판의 Z 위치가 기판 유지 프레임 (156) 보다도 낮게 되는 위치) 에 위치하여도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 기판 유지 프레임보다도 높은 위치에 위치시킬 필요가 없기 때문에, 기판 유지 프레임과 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상하로 서로 중첩될 수 있다. 따라서, 기판 유지 프레임의 설계, 및 기판 유지 프레임의 제 1 에어 부상 유닛에 대한 배치의 자유도가 향상된다. 다만, 기판을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 기판 유지 프레임 (56) 에 대해 상하동시킬 때에는, 지지부 (82) 를 퇴피시켜 둘 필요가 있다.
상기 제 8 내지 제 10 의 각 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 상하 방향으로 중첩하여 배치되어 있지만 (기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, Z 축 방향으로 이간하는 서로 평행한 한 쌍의 수평 축 방향의 각각 일측 및 타측으로 반송된다), 예를 들어, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면의 높이가 상이하게 되도록 배치되어도 된다. 이 경우, 반입 대상의 기판 (Pb) 은 -X 방향으로 반송되고, 반출 대상 기판 (Pa) 은 기판 (Pa) 과 상이한 Z 위치에서 +Y 방향 (또는 -Y 방향) 으로 반송된다. 즉, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, 평면시로 서로 직교하는 방향으로 반송된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면의 높이가 상이하게 되도록 배치되어도 된다. 이 경우, 기판 (Pb) 은 -Y 방향 (또는 +Y 방향) 으로 반송되고, 기판 (Pa) 은 +X 방향으로 반송된다. 즉, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, 평면시로 서로 직교하는 방향으로 반송된다. 또한, 상기 경우에 있어서, 기판을 Y 축 방향으로 반송할 때에는, 기판 유지 프레임 (X 프레임 부재 (80X)) 의 Z 위치로부터 벗어난 높이에서 기판을 반송할 수 있도록 제 2 또는 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 Z 위치를 설정할 필요가 있다.
상기 제 11 실시형태에서는, 기판의 반입 및 반출 방향이 -Y 방향으로 되어 있지만, 예를 들어, +X 방향 또는 -X 방향으로 하여도 된다. 기판의 반입 및 반출 방향을 +X 방향 또는 -X 방향으로 하는 경우에는, 예를 들어, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 일방을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측의 경사 상방에 위치시키고, 타방을 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 -X 측의 경사 상방에 위치시킴과 함께, 기판 유지 프레임 (56) 의 Y 프레임 부재 (80Y) 를 예를 들어 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 각각의 상면에 고정하는 등으로 하여, 기판을 기판 유지 프레임 (56) 에 대해 X 축 방향의 양측으로부터 반입 및 반출 가능하게 한다.
상기 제 11 실시형태에서는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각이, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 경사 상방에 배치되어 있지만, 예를 들어, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 경사 하방에 배치되어도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면을 기판 유지 프레임 (56) 의 상방에 위치시킬 필요가 없기 때문에, 기판 유지 프레임의 설계, 및 제 1 에어 부상 유닛 (69) 에 대한 배치의 자유도가 향상된다.
상기 제 11 실시형태에서는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 및 -Y 측에, 즉, Y 축 방향으로 이간시켜 배치되어 있지만 (기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, 동일 방향 (예를 들어 -Y 방향) 으로 이동한다), 예를 들어, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면이 동일한 높이로 되도록 배치되어도 된다. 이 경우, 기판 (Pa) 은 +Y 방향 (또는 -Y 방향) 으로 반송되고, 기판 (Pb) 은 기판 (Pa) 과 동일한 Z 위치에서 -X 방향으로 반송된다. 즉, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, 서로 직교하는 방향으로 반송된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +X 측에, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면이 동일한 높이로 되도록 배치되어도 된다. 이 경우, 기판 (Pa) 은 +X 방향으로 반송되고, 기판 (Pb) 은 기판 (Pa) 과 동일한 Z 위치에서 -Y 방향 또는 +Y 방향으로 반송된다. 즉, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 은, 서로 직교하는 방향으로 반송된다.
상기 제 8 내지 제 11 의 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임에 의해 기판을 유지할 때, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상하동시키거나 (도 28(A) 내지 도 28(C) 참조) 또는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 상하동시켰지만, 기판 유지 프레임에 있어서, 지지부 (82) 를 상하동 가능하게 구성하고, 지지부 (82) 를 상하동하는 것에 의해 기판을 기판 유지 프레임에 유지시켜도 된다.
상기 제 8 내지 제 11 실시형태에서는, 기판 유지 프레임에 의해 기판을 유지할 때, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 또는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 상하동시켰지만, 이 대신에, 예를 들어 제 1 에어 부상 유닛 (69) 또는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 에 의한 기판의 부상량을 증감시켜도 된다.
상기 제 10 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을, 그 상면에 지지된 기판 (Pb) 의 Z 위치가 기판 유지 프레임 (156) 의 Z 위치로부터 벗어난 높이에 배치하고 있지만, 이 대신에, 예를 들어 기판 유지 프레임 (156) 을 상하동 가능하게 하고, 또한, 상기 제 8 및 제 9 의 각 실시형태에서와 유사하게 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면을 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치시켜도 된다. 이에 의해, 기판 유지 프레임 (156) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상의 기판 (Pb) 의 Z 위치로부터 벗어난 높이에 위치시켜, 기판 (Pb) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 이동시킬 수 있다.
상기 제 8 실시형태에서는, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면이, 기판 유지 프레임 (56) 보다 높은 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치하고 있지만, 이 대신에, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면이, 기판 유지 프레임 (56) 내 (한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이) 에 삽입된 상태에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치하여도 된다. 이 경우, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 삽입된 상태에서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면과 동일한 높이에 위치한 후, 기판이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된다. 따라서, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 Z 축 방향의 이동 스트로크를 짧게 할 수 있기 때문에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 기판 교환 장치 (250) 사이에서의 기판 교환을 신속하게 수행할 수 있다.
상기 제 11 실시형태에서는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각의 상면이, 기판 유지 프레임 (56) 보다 높은 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치하고 있지만, 이 대신에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면이, 기판 유지 프레임 (56) 에 삽입된 상태에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 상면과 동일한 높이에 위치하여도 된다. 이에 의해, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 의 Z 축 방향의 이동 스트로크를 짧게 할 수 있기 때문에, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과 기판 교환 장치 (250) 사이에서의 기판 교환을 신속하게 수행할 수 있다.
상기 제 9 실시형태에서는, 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 유지된 상태에서 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반입되고 있지만, 이 대신에, 기판 (Pa) 이 기판 유지 프레임 (56) 에 의해 유지된 상태에서 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로부터 반출되어도 된다. 이 경우, 예를 들어, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 기판 (Pb) 이 준비되고, 상기 제 1 위치에 있는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에서 기판 (Pa) 을 유지하는 기판 유지 프레임 (56) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 반송된 후, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 하강되어 상기 제 2 위치에 위치한다. 이어서, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 (Pa) 의 유지가 해제됨과 함께, 기판 (Pb) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상으로 반입된다. 그 다음, 기판 유지 프레임 (56) 이 제 1 에어 부상 유닛 (69) 상에 반송된 후, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 이 상승되어 상기 제 1 위치에 위치하여 기판 (Pb) 이 기판 유지 프레임 (56) 내에 위치한다.
상기 제 8 및 제 9 의 각 실시형태에서는, 기판 (Pb) 만을 기판 유지 프레임을 향해 수평 이동 또는 기판 유지 프레임을 기판 (Pb) 을 향해 수평이동시키는 것에 의해, 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 내에 위치시키는 것으로 하였지만, 이 대신에, 예를 들어, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을 상승 또는 하강시켜 기판 (Pb) 및 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 Z 위치로부터 벗어난 위치에 위치시킨 후, 기판 (Pb) 을 지지하는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을 기판 유지 프레임을 향해 수평 이동시켜 기판 (Pb) 을 기판 유지 프레임 내에 위치시키는 것으로 하여도 된다.
상기 제 8 내지 제 11 의 각 실시형태에서는, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 은 그 상면이 수평으로 유지되면서 상하 방향 (연직 방향) 으로 구동되고 있지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 을, 그 상면을 수평으로 유지하면서 수평면에 대한 경사 방향 (수평면에 교차하는 방향) 으로 구동하여도 된다.
상기 제 11 실시형태에서는, 반출 대상 기판 (Pa) 과 반입 대상 기판 (Pb) 의 반송 개시 시점을 동일하게 하고 있지만, 이 반송 개시 시점은 변경될 수 있다. 예를 들어, 기판 (Pa) 의 반송 개시 시점을 기판 (Pb) 보다도 빠르게 하는 경우에는, 기판 (Pb) 의 반송 속도를 기판 (Pa) 보다도 빠르게 (기판 (Pa) 을 따라잡지 않을 정도로) 하는 것이 바람직하다. 한편, 예를 들어 기판 (Pa) 의 반송 개시 시점을 기판 (Pb) 보다도 느리게 하는 경우에는, 기판 (Pa) 의 반송 속도를 기판 (Pb) 의 반송 속도 이상으로 (기판 (Pb) 에 따라잡히지 않을 정도로) 할 필요가 있다.
상기 제 11 실시형태에서는, 기판 (Pa) 과 기판 (Pb) 의 반송 속도를 동일하게 하고 있지만, 상이하게 하여도 된다. 다만, 기판 (Pa) 과 기판 (Pb) 의 반송 속도는, 기판 (Pa) 및 기판 (Pb) 의 반송 개시 시점, 기판 (Pa) 과 기판 (Pb) 의 당초의 간격에 기초하여 기판 (Pb) 이 기판 (Pa) 을 따라잡지 못하도록 설정된다.
- 제 12 실시형태
다음으로, 제 12 실시형태에 대해, 도 34 내지 도 40(C) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 상기 제 1 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
도 34 에는, 본 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (310) 의 구성이 개략적으로 도시되어 있다.
액정 노광 장치 (310) 에서는, 전술한 기판 교환 장치 (50) 대신에, 기판 교환 장치 (350) (도 35 참조) 가 설치되어 있는 점, 이에 대응하여, 전술한 복수의 Z 리니어 액츄에이터 (74) 에 의해 상하동되는 제 1 에어 부상 유닛 (69) 대신에, 후술하는 제 1 에어 부상 유닛 (169) 이 설치되어 있는 점, 및 기판 유지 프레임 (56) 대신에 기판 유지 프레임 (256) 이 설치되어 있는 점, 그리고, 에어 부상 장치 (54) 의 배치 및 수 등이, 전술한 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 와 상위하지만, 그 다른 부분의 구성은, 액정 노광 장치 (10) 와 동일하게 되어 있다. 이하, 상위점을 중심으로 하여 설명한다.
도 35 에 도시된 바와 같이, 복수 (예를 들어 34 대) 의 에어 부상 장치 (54) 가, 기판 (P) 이 수평면에 대략 평행하게 되도록, 기판 (P) (단, 정점 스테이지 (52) (도 3 참조) 에 유지되는 기판 (P) 의 피노광 부위를 제외한 영역) 을 하방으로부터 비접촉 지지한다.
본 제 12 실시형태에서는, Y 축 방향으로 소정 간격으로 배열된 8 대의 에어 부상 장치 (54) 로 이루어지는 에어 부상 장치 군이 X 축 방향으로 소정 간격으로 4 열 배치되어 있다. 이하, 에어 부상 장치 군을 구성하는 8 대의 에어 부상 장치 (54) 에 대해 편의상 -Y 측에서부터 1 ~ 8 째대로 칭하여 설명한다. 또한, 4 열의 에어 부상 장치 군을 편의상 -X 측에서부터 순서대로 1 ~ 4 째열로 칭하여 설명한다. 또한, 2 째열의 에어 부상 장치와 3 째열의 에어 부상 장치 군 사이에는, Y 빔 (36) 이 통과하고 있고, 그 Y 빔 (36) 상에 탑재된 정점 스테이지 (52) 의 +Y 측, 및 -Y 측 각각에 1 대씩 에어 부상 장치 (54) 가 배치되어 있다.
복수의 에어 부상 장치 (54) 의 각각은, 그 상면으로부터 가압 기체 (예를 들어 공기) 를 분출하여 기판 (P) 을 비접촉 지지하는 것에 의해, 기판 (P) 이 XY 평면을 따라서 이동할 때에 기판 (P) 의 하면에 손상이 발생하는 것을 방지한다. 또한, 복수의 에어 부상 장치 (54) 각각의 상면과 기판 (P) 의 하면과의 사이의 거리는, 정점 스테이지 (52) 의 에어 척 장치 (62) 의 상면과 기판 (P) 의 하면 사이의 거리보다도 길게 되도록 설정되어 있다 (도 34 참조). 복수의 에어 부상 장치 군 중, 3 째열 및 4 째열의 각각의 에어 부상 장치 군의 3 ~ 6 째대의 에어 부상 장치 (54) (합계 8 대의 에어 부상 장치 (54)) 를 모두 모아 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 이라고 칭하고, 1 째열 및 2 째열의 각각의 에어 부상 장치 군의 3 ~ 6 째대의 에어 부상 장치 (54) (합계 8 대의 에어 부상 장치 (54)) 를 모두 모아 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 이라고 칭한다. 또한, 제 1 및 제 2 에어 부상 장치 군 (81, 83) 을 함께 제 1 에어 부상 유닛 (169) 이라고 칭한다. 복수 (예를 들어, 34 대) 의 에어 부상 장치 (54) 의 각각은, 도 34 및 도 36 에 도시된 바와 같이, 그 상면이 서로 동일 수평면 상에 위치하도록 각 2 개의 기둥 형상의 지지 부재 (72) 를 통해 정반 (12) 상에 고정되어 있다. 즉, 제 1 에어 부상 유닛 (169) 은 상하동하지 않는다.
기판 유지 프레임 (256) 은, 도 37(A) 에 도시된 바와 같이, 평면시 직사각형 프레임 형상 부재로 이루어진 본체부 (280) 와, 기판 (P) 을 하방으로부터 지지하는 복수, 일예로서 4 개의 지지부 (82) 를 포함한다. 본체부 (280) 는, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 와, 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 를 갖는다. 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 의 각각은, X 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, Y 축 방향으로 소정 간격 (기판 (P) 의 Y 축 방향 치수보다 넓은 간격) 으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 각각은, Y 축 방향을 길이 방향으로 하는 XY 평면에 평행한 판 형상 부재로 이루어지고, X 축 방향으로 소정 간격 (기판 (P) 의 X 축 방향 치수보다 넓은 간격) 으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 도 36 및 도 37(A) 에 도시된 바와 같이, +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 는 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 각각의 +X 측의 단부의 상면에 고정되어 있고, -X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 는 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 각각의 -X 측의 단부의 상면에 고정되어 있다. 이와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 에서는, 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 가 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 에 의해 연결되어 있다. 도 37(A) 에 도시된 바와 같이, -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 의 -Y 측의 측면에는, Y 축에 직교하는 반사면을 갖는 Y 이동경 (84Y) 이 부착되고, -X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 -X 측의 측면에는, X 축에 직교하는 반사면을 갖는 X 이동경 (84X) 이 부착되어 있다.
4 개의 지지부 (82) 중 2 개는 -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에, 다른 2 개는 +Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에, 각각 X 축 방향으로 소정 간격 (기판의 X 축 방향 치수보다 좁은 간격) 이간한 상태로 부착되어 있다. 지지부 (82) 는, YZ 단면 L 자 형상의 부재로 이루어지고 (도 38(A) 참조), XY 평면에 평행한 부분에 의해 기판을 하방으로부터 지지한다. 지지부 (82) 는, 기판 (P) 과의 대향면에 미도시의 흡착 패드를 갖고 있고, 기판 (P) 을, 예를 들어 진공 흡착 유지한다. 4 개의 지지부 (82) 는, 각각 미도시의 Z 액츄에이터 (Z 축 방향을 구동 방향으로 하는 액츄에이터) 를 통해 +Y 측 또는 -Y 측의 X 프레임 부재 (80X) 에 부착되어 있다. 이에 의해, 4 개의 지지 부재 (82) 는, 각각이 부착된 X 프레임 부재 (80X) 에 대해, 도 38(A) 및 도 38(B) 에 도시된 바와 같이, 상하 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. Z 액츄에이터는, 예를 들어 리니어 모터, 에어 실린더 등을 포함한다.
이상과 같이 구성되는 기판 유지 프레임 (256) 은, 도 37(A) 에 도시된 바와 같이, 평면시로 그 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 및 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 에 의해 기판 (P) 의 사방 (외주) 을 둘러싼 상태로 4 개의 지지부 (82) 에 의해 기판 (P) 의 예를 들어 4 개의 코너를 균등하게 지지한다. 따라서, 기판 유지 프레임 (256) 은, 기판 (P) 을 밸런스 양호하게 유지할 수 있다.
기판 유지 프레임 (256), 즉, 기판 (P) 의 XY 평면 내 (θz 방향을 포함) 의 위치 정보는, 도 35 에 도시된 바와 같이, X 이동경 (84X) 에 계측 빔을 조사하는 X 간섭계 (65X), 및 Y 이동경 (84Y) 에 계측 빔을 조사하는 Y 간섭계 (65Y) 를 포함하는 기판 간섭계 시스템에 의해 구해진다.
도 37(A) 및 도 37(B) 와, 도 4(A) 및 도 4(B) 를 비교하면 알 수 있는 바와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 (XY 평면을 따라서) 구동 (및 θz 방향으로 미소 구동) 하는 구동 유닛 (58) 의 구성은, 전술한 제 1 실시형태에서와 유사하다. 따라서, 본 제 12 실시형태에 관한 구동 유닛 (58) 의 상세 설명은 생략한다.
기판 교환 장치 (350) 는, 도 35 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 유닛 (69) 과의 사이에서 기판의 교환을 하는 장치로서, 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 를 포함한다.
기판 반입 장치 (50a) 는, 제 1 및 제 2 에어 부상 장치 군 (81, 83) 의 각각과 유사한 구성의 에어 부상 장치 군을 포함하는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 을, 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 의 -X 측에 갖고 있다. 기판 반출 장치 (50b) 는, 제 1 및 제 2 에어 부상 장치 군 (81, 83) 의 각각과 유사한 구성의 에어 부상 장치를 포함하는 제 3 에어 부상 유닛 (75) 을, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 +X 측에 갖고 있다. 즉, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각은, XY 평면에 평행한 평판 부재로 이루어지는 베이스 부재 (68) 상에 탑재된 복수, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) (도 35 참조) 를 갖고 있다. 또한, 에어 부상 장치 (99) 는, 에어 부상 장치 (54) 와 실질적으로 동일한 것이다. 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, 도 39(A) 및 도 39(B) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 을 구성하는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면 (제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면) 과 동일 수평면 상에 위치하고 있다. 유사하게, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 갖는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (99) 의 상면은, 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 을 구성하는, 예를 들어 8 대의 에어 부상 장치 (54) 의 상면 (제 2 에어 부상 장치 군 (83) 의 상면) 과 동일 수평면 상에 위치하고 있다.
또한, 도 39(A) 및 도 39(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 반출 장치 (50b) 는, 벨트 (73a) 를 포함하는 기판 이송 장치 (73) (도 39(A) 및 도 39(B) 이외의 다른 도면에서는 미도시) 를 갖고 있다. 벨트 (73a) 는, 한 쌍의 풀리 (73b) 에 감겨져 있고, 한 쌍의 풀리 (73b) 가 회전구동되는 것에 의해 구동된다. 벨트 (73a) 의 상면에는, 패드 (73c) 가 고정되어 있다.
기판 이송 장치 (73) 는, 도시되지 않은 승강 장치에 의해 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 에 대해 상하동 가능하게 설치되어 있다. 상술하면, 기판 이송 장치 (73) 는, 벨트 (73a) 의 상면에 고정된 패드 (73c) 가 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면보다도 상방으로 돌출하는 상방 이동 한계 위치 (도 39(B) 참조) 와, 패드 (73c) 가 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면보다 하방에 위치하는 하방 이동 한계 위치 (도 39(A) 참조) 와의 사이를 상하동 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 벨트 (73a), 및 풀리 (73b) 는, 예를 들어 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 +Y 측, 및 -Y 측 (또는 복수의 에어 부상 장치 (54) 사이) 등에 배치되어 있고, 기판 이송 장치 (73) 는, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 에 접촉되지 않고 상하동한다.
기판 반출 장치 (50b) 는, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상에 기판 (P) 이 재치된 상태에서 상기 상방 이동 한계 위치에 위치하는 기판 이송 장치 (73) (도 39(B) 참조) 의 벨트 (73a) 가 구동되면, 패드 (73c) 에 의해 기판 (P) 을 푸시하여, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면을 따라서 이동시킨다 (기판 (P) 을 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 밀어낸다). 또한, 도시는 생략되었지만, 기판 반송 장치 (50a) 도, 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치 (73) 와 유사한 구성의 기판 이송 장치 (미도시) 를 갖는다.
전술한 바와 같이 하여 구성된 액정 노광 장치 (310) (도 34 참조) 에서는, 주제어 장치 (20) (도 7 참조) 의 관리 하에, 미도시의 마스크 로더에 의해, 마스크 스테이지 (MST) 에의 마스크의 로드, 및 기판 반입 장치 (50a) (도 34 에서는 미도시, 도 35 참조) 에 의해, 기판 스테이지 장치 (PST) 에의 기판 (P) 의 로드가 수행된다. 그 후, 주제어 장치 (20) 에 의해, 미도시의 얼라인먼트 검출계를 이용하여 얼라인먼트 계측이 실행되고, 얼라인먼트 계측의 종료 후, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작이 수행된다.
상기 노광 동작 시에 있어서의 기판 스테이지 장치 (PST) 의 동작은, 전술한 제 1 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (10) 와 유사하므로, 그 설명은 생략한다.
본 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (310) 에서는, 상기 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 동작의 종료 후, 노광 완료된 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (256) 으로부터 반출되고, 다른 기판 (P) 이 기판 유지 프레임 (256) 으로 반입되는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (256) 이 유지하는 기판 (P) 의 교환이 수행된다. 이 기판 (P) 의 교환은, 주제어 장치 (20) 의 관리 하에 수행된다. 이하, 기판 (P) 의 교환 동작의 일예를 도 40(A) 내지 도 40(C) 에 기초하여 설명한다. 또한, 도면의 간략화를 위해, 도 40(A) 내지 도 40(C) 에서는, 기판 이송 장치 (73) (도 39(A) 및 도 39(B) 참조) 등의 도시가 생략되어 있다. 또한, 기판 유지 프레임 (256) 으로부터 반출되는 반출 대상의 기판을 Pa, 기판 유지 프레임 (256) 에 반입되는 반입 대상의 기판을 Pb 라고 칭하여 설명한다. 기판 (Pb) 은, 기판 반입 장치 (50a) 의 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에, 그 -X 측의 단부 (기판 반입 방향 상류 측의 단부) 가 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치의 패드 (미도시) 에 접촉한 상태에서 재치되어 있다. 또한, 그 상태에서는, 기판 (Pb) 은, Y 축 방향에 관해, 기판 유지 프레임 (256) 의 +Y 측의 지지부 (82) 및 -Y 측의 지지부 (82) 의 각각의 XY 평면에 직교하는 부분의 사이에 위치하도록 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서의 위치가 조정된다. 또한, 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 각각의 기판 이송 장치는, 양자 모두 상기 하방 이동 한계 위치에 위치하고 있다 (도 39(A) 참조). 이 상태에서, 기판 반출 장치 (50b) 에서는, 도 39(A) 에 도시된 바와 같이, 그 패드 (73c) 는, 그 X 위치가 기판 (Pa) 의 -X 측의 단부보다 다소 -X 측으로 되도록 위치 조정된다.
노광 처리 종료 후, 기판 (Pa) 은, 기판 유지 프레임 (256) 이 XY 평면에 평행한 방향으로 구동되는 것에 의해, 도 40(A) 에 도시된 바와 같이, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로 구동된다. 이 때, 도 40(A) 및 도 38(A) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 은, 그 4 개의 지지부 (82) 가 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상방에 위치하지 않도록 (상하 방향으로 중첩되지 않도록), Y 축 방향의 위치가 위치결정된다. 이어서, 기판 유지 프레임 (256) 의 4 개의 지지부 (82) 에 의한 기판 (Pa) 의 흡착 유지가 해제되고, 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 의 각각의 기판 이송 장치가 상기 하방 이동 한계 위치로부터 상기 상방 이동 한계 위치로 상승된다. 그 후, 도 38(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 에 있어서 4 개의 지지부 (82) 가 본체부 (280) 에 대해 하방으로 구동되어 기판 (Pa) 으로부터 이간된다. 그 후, 도 40(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 (Pa) 이 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치 (73) (도 39(B) 참조) 에 의해 +X 방향으로 구동되어, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면으로 형성된 수평면 (이동면) 을 따라서 반송되고, 기판 유지 프레임 (256) 이 구동 유닛 (58) 에 의해 -X 방향으로 구동된다. 또한, 이와 동시에, 기판 (Pb) 이 기판 반입 장치 (50a) 의 기판 이송 장치에 의해 +X 방향으로 구동되어, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 상으로, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 의 상면으로 형성된 수평면 (이동면) 을 따라서 반송된다. 기판 유지 프레임 (256) 은, 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 상에 위치할 때 정지된다.
또한, 기판 유지 프레임 (256) 에서는, 상술한 바와 같이 한 쌍의 Y 프레임 부재 (80Y) 가 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 상에 배치되어 있기 때문에 (도 38(A) 참조), 기판 유지 프레임 (256) 에 대해 X 축 방향에 관한 기판의 통과가 허용된다. 따라서, 상기와 같이 기판 (Pa) 과 기판 유지 프레임 (256) 이 X 축 방향으로 (서로 떨어지는 방향으로) 상대 이동할 때, 기판 (Pa) 은, 기판 유지 프레임 (256) 의 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 하방을 통과하여 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이로부터 빠져 나온다. 또한, 상기와 같이 기판 (Pb) 과 기판 유지 프레임 (256) 이 X 축 방향으로 (서로 근접하는 방향으로) 상대 이동할 때, 기판 (Pb) 은, 기판 유지 프레임 (256) 의 -X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 하방을 통과하여 한 쌍의 X 프레임 부재 (80X) 사이에 삽입된다.
기판 (Pb) 및 기판 유지 프레임 (256) 이 제 2 에어 부상 장치 군 (83) 상에 위치한 상태에서 (도 40(C) 참조), 기판 (Pb) 은, 도 38(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 의 +Y 측 및 -Y 측의 지지부 (82) 의 각각의 XY 평면에 직교하는 부분 사이에 위치된다. 여기서, 4 개의 지지부 (82) 가 본체부 (280) 에 대해 상방으로 구동되어, 기판 (Pb) 이 4 개의 지지부 (82) 에 의해 지지 및 진공 흡착되는 것에 의해 기판 유지 프레임 (256) 에 유지된다 (도 38(A) 참조). 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다. 또한, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 에 기판 (Pb) 을 전달한 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에는, 다음 기판 (Pb) 이 재치된다. 또한, 그 노광 처리에 앞서 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 의 기판 이송 장치가 상기 상방 이동 한계 위치로부터 상기 하방 이동 한계 위치로 하강되기 때문에, 기판 이송 장치에 의해 노광 처리 시의 기판 스테이지 장치 (PST) 의 동작이 방해되는 경우는 없다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 에 반송된 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어, 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
이상과 같이, 본 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (310) 에서는, 상기 도 40(A) 내지 도 40(C) 에 도시되는 기판의 교환 동작이 반복 수행되는 것에 의해, 복수의 기판에 대해 연속하여 노광 동작 등이 수행된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 제 12 실시형태에 관한 액정 노광 장치 (310) 에 의하면, 전술한 제 1 실시형태와 동등의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 액정 노광 장치 (310) 에 의하면, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 상면을, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 에 인접하는 제 1 에어 부상 유닛 (169) 의 상면과 동일한 높이에 위치시키기 때문에, 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상에 위치한 기판 (Pa) 을 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 단순히 수평 이동시키는 것만으로 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로부터 반출할 수 있고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에 위치한 기판 (Pb) 을 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상에 단순히 수평 이동시키는 것만으로 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상에 반입할 수 있다.
즉, 기판 (Pa) 이, 노광 처리 시에 기판을 지지하는 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 수평 이동하여 직접적으로 반출되고, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로 수평이동하여 직접적으로 반입되기 때문에, 노광 처리 동작과 기판 교환 동작 사이의 이행을 단시간에 수행할 수 있다.
기판 반출 시, 기판 (Pa) 을 지지하는 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상에서 지지부 (82) 를 기판 (Pa) 으로부터 이간시킨 후에, 기판 (Pa) 을 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 반송하므로, 기판 (Pa) 에 손상이 생기는 것이 방지된다.
- 제 13 실시형태
다음으로, 제 13 실시형태에 대해서, 도 41(A) 내지 도 41(D) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 12 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 12 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
상기 제 12 실시형태에서 기판의 반입 경로와 반출 경로가 동일한 높이에 설정되는 반면, 본 제 13 실시형태에서는, 기판의 반입 경로와 반출 경로가 상이한 높이에 설정된다.
제 13 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (250') 에서는, 도 41(A) 내지 도 41(D) 에 도시된 바와 같이, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 이 제 1 에어 부상 장치의 +X 측에 상하로 소정 거리 이간된 상태로 배치되고, 또한, 미도시의 승강 장치에 의해 일체적으로 상하동 가능하게 되어 있다. 이하, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 을 합쳐 에어 부상 유닛 쌍 (85) 이라고 칭하여 설명한다. 에어 부상 유닛 쌍 (85) 에서는, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상방에 위치하고, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 상면은 양자 모두 수평으로 되어 있다.
도 41(A) 에 도시되는 상태에서는, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 에 있어서 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면과 동일한 높이에 위치하고 있다 (이 때의 에어 부상 유닛 쌍 (85) 의 Z 위치를 제 1 위치라고 칭한다).
제 13 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 교환 시, 먼저, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상에 있어서 상기 제 12 실시형태에서와 유사하게 기판 유지 프레임 (256) 에 의한 기판 (Pa) 의 유지가 해제된다 (도 41(A) 참조). 이어서, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 상기 제 12 실시형태에서와 유사하게 반송된다 (도 41(B) 참조). 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 위치한 후 (보다 상세하게는, 기판 (Pa) 전체가 기판 유지 프레임 (256) 의 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 하방을 통과한 후), 에어 부상 유닛 쌍 (85) 이 상승되어 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면과 동일한 높이로 될 때에 정지된다 (도 41(C) 참조, 이 때의 에어 부상 유닛 쌍 (85) 의 Z 위치를 제 2 위치라고 칭한다). 그 후, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 의 상면과 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면으로 형성된 수평면 (이동면) 을 따라서 반송된다 (도 41(D) 참조). 이 때, 기판 (Pb) 은, 기판 유지 프레임 (256) 의 +Y 측 및 -Y 측의 지지부 (82) 의 XY 평면에 직교하는 부분 사이에 삽입되면서 반송된다. 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상에 위치한 기판 (Pb) 은, 상기 제 12 실시형태와 유사하게 기판 유지 프레임 (256) 에 유지된다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다. 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 에 기판 (Pb) 을 전달한 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에는, 다음의 기판 (Pb) 이 재치된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 위치한 기판 (Pa) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어, 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다. 그 후, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 이 하강되어 상기 제 1 위치에 위치하고, 다음의 기판 (Pa) 의 반출을 위해 준비된다.
제 13 실시형태에 관한 액정 노광 장치에 따르면, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) (정반 (12)) 의 +X 측에 상하로 나란히 배치되어 있기 때문에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각이 정반 (12) 의 +X 측 및 -X 측에 배치되는 상기 제 12 실시형태에 비해, 액정 노광 장치 전체의 X 축 방향의 치수를 짧게 할 수 있다.
또한, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 으로 이루어지는 에어 부상 유닛 쌍 (85) 을, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 에 대해 상하동시키기만 하면 되는 간이한 구성으로, 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 과 제 2 에어 부상 유닛 (70) 사이, 및 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 과 제 3 에어 부상 유닛 (75) 사이에서의 기판의 반송을 수행할 수 있다. 또한, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 을 Z 축 방향에 관한 2 위치 사이에서 단순히 상하동시키기만 하면 되기 때문에, 그 제어가 간단하다.
또한, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상에 위치할 때에, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 상면이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 의 상면과 동일한 높이에 위치하고 있기 때문에, 기판 (Pa) 을 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 수평 이동시켜 직접적으로 반송할 수 있다. 즉, 노광 동작으로부터 기판 반출 동작에 즉시 이행할 수 있다.
또한, 본 제 13 실시형태에서는, 기판 유지 프레임 (256) 이 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 를 갖기 때문에, 기판 (P) 전체가 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 의 하방을 통과할 때까지 에어 부상 유닛 쌍 (85) 을 상승시킬 수 없었다. 따라서, 예를 들어, 기판 유지 프레임을, 기판 유지 프레임 (256) 으로부터 +X 측의 Y 프레임 부재 (80Y) 를 제거한 구성 (평면시 U 자 형상의 구성) 으로 하여도 된다. 이러한 경우에는, 기판 (Pa) 의 반송 중에 에어 부상 유닛 쌍 (85) 을 상승시킬 수 있다. 그리고, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 의 상승에 따라 기판 (Pb) 의 반입 동작을 개시하여도 된다. 이에 의해, 기판 유지 프레임 (256) 에 대한 기판의 반출 동작과 반입 동작을 일부 병행하여 수행할 수 있고, 기판 교환의 사이클 타임을 단축할 수 있다.
- 제 14 실시형태
다음으로, 제 14 실시형태에 대해, 도 42(A) 및 도 42(B) 에 기초하여 설명한다. 여기서, 전술한 제 12 실시형태와 상이한 점에 대해 설명하고, 상기 제 12 실시형태와 동일 또는 유사한 부재에는 동일 또는 유사한 부호를 사용하고, 그 설명을 간략하게 하거나 생략한다.
상기 제 12 실시형태에 있어서 기판 유지 프레임 (256) 을 X 축 방향 (스캔 방향) 으로 이동시켜 기판 유지 프레임 (256) 에 대한 기판의 반입을 수행하는데 반해, 제 14 실시형태에서는, 기판 유지 프레임 (256) 을 Y 축 방향 (스텝 방향) 으로 이동시켜 기판 유지 프레임 (256) 에 대한 기판의 반입을 수행한다. 이하, 3 째열 및 4 째열의 에어 부상 장치 군의 각각의 5 째대 ~ 8 째대의 에어 부상 장치 (54) (합계 8 대의 에어 부상 장치 (54)) 를 합쳐 제 3 에어 부상 장치 군 (87) 이라고 칭하고, 3 째열 및 4 째열의 에어 부상 장치군의 각각의 1 째대 ~ 4 째대의 에어 부상 장치 (54) (합계 8 대의 에어 부상 장치 (54)) 를 합쳐 제 4 에어 부상 장치 군 (89) 이라고 칭하며, 제 3 및 제 4 에어 부상 장치 군 (87, 89) 을 합쳐 제 1 에어 부상 유닛 (269) 이라고 칭하여 설명한다.
본 제 14 실시형태에 관한 기판 교환 장치 (450) 에서는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 이, 도 42(A) 에 도시된 바와 같이, 정반 (12) (제 1 에어 부상 유닛 (269)) 의 +X 측에 Y 축 방향으로 나란하게 배치되어 있다. 보다 구체적으로, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 은, 각각 제 4 및 제 3 에어 부상 장치 군 (89, 87) 에 인접하여 배치되어 있다. 즉, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 각각은, 그 Y 위치가 기판 유지 프레임 (256) 의 Y 축 방향에 관한 이동 스트로크의 범위 내에 있다. 또한, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각의 상면은, 제 1 에어 부상 유닛 (269) 의 복수의 에어 부상 장치 (54) 의 상면과 동일 수평면 상에 위치한다.
본 제 14 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 기판 교환 시, 기판 유지 프레임 (256) 에 유지된 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 장치 군 (87) 상에 위치한다. 이어서, 제 3 에어 부상 장치 군 (87) 상에서 기판 유지 프레임 (256) 에 의한 기판 (Pa) 의 유지가 해제된 후, 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 장치 군 (87) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 반송된다 (도 42(A) 참조). 기판 (Pa) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 위치한 후 (보다 상세하게는, 기판 (Pa) 전체가 +X 측의 지지부 (82) 보다도 +X 측에 위치한 후), 기판 유지 프레임 (256) 이 -Y 방향으로 이동되어 제 4 에어 부상 장치 군 (89) 상에 위치한다. 그 다음, 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 4 에어 부상 장치 군 (89) 상으로 반송되고 (도 42(B) 참조), 제 4 에어 부상 장치 군 (89) 상에서 기판 유지 프레임 (256) 에 유지된다. 이후, 얼라인먼트 계측, 스텝-앤드-스캔 방식의 노광 처리가 수행된다. 또한, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 반송된 기판 (P) 은, 미도시의 기판 반송 장치에 의해, 예를 들어 코터, 현상 장치 등의 외부 장치로 반송된다.
본 제 14 실시형태에 관한 액정 노광 장치에 따르면, 기판 교환 시, 기판 유지 프레임 (256) 을 Y 축 방향, 즉, 스텝 방향 (스캔 방향인 X 축 방향에 비해 이동 스트로크가 짧다) 으로 구동하는 것으로 하고 있기 때문에, 상기 제 12 실시형태에 비해, 기판 유지 프레임 (256) 의 이동 스트로크를 짧게 할 수 있다. 따라서, 기판 유지 프레임 (256) 으로부터의 기판 (Pa) 의 반출 종료 시부터 기판 유지 프레임 (256) 에의 기판 (Pb) 의 반입 개시 시까지의 시간을 짧게 할 수 있고, 이에 의해, 기판 유지 프레임 (256) 에 대한 기판 교환의 신속화가 도모된다.
또한, 본 제 14 실시형태에 의하면, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 이 +X 측에 배치되기 때문에, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각이 정반 (12) 의 +X 측 및 -X 측에 배치되는 상기 제 12 실시형태에 비해, 액정 노광 장치 전체의 X 축 방향의 치수를 짧게 할 수 있다.
또한, 상기 제 12 내지 제 14 의 각 실시형태의 구성은, 적절하게 변경 가능하다. 예를 들어, 상기 제 12 내지 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판 교환 장치는, 제 1 에어 부상 유닛 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 기판을 반출하고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 상으로 기판을 반입하는 것으로 하고 있지만, 그 역도 가능하다. 이 경우, 반입 대상 기판 (Pb) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에 준비된다. 그 다음, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 유닛으로부터 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 수평 이동하여 반출되고, 이어서, 기판 (Pb) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 상으로 수평 이동하여 삽입된다.
상기 제 13 실시형태에서는, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 이 제 3 에어 부상 유닛 (75) 의 하방에 배치되지만, 상방에 배치되어도 있다. 이 경우, 기판 (Pa) 이 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 수평 이동하여 반출된 후, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 이 하강되어 기판 (Pb) 이 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 상으로 수평 이동하여 반입된다.
상기 제 12 및 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판의 반출 방향 및 반입 방향의 쌍방을 X 축 방향으로 하고 있지만, 예를 들어, 기판의 반출 방향 및 반입 방향의 쌍방을 Y 축 방향으로 하여도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 을, 제 1 에어 부상 유닛을 Y 축 방향에 관해 사이에 두는 위치에 배치하고, 기판의 반출 방향 및 반입 방향을 동일 방향 (쌍방을 +Y 방향 또는 -Y 방향) 으로 한다. 또한, 예를 들어, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 을 제 1 에어 부상 유닛의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 X 축 방향으로 나란하게 배치하고, 기판의 반출 방향 및 반입 방향을 역 방향 (일방을 +Y 방향, 타방을 -Y 방향) 으로 한다. 단, 기판을 Y 축 방향으로 반송하기 위해서는, 예를 들어, 기판 유지 프레임 (256) 을 그 중심을 통과하는 Z 축에 평행한 축선 주위로 90° 회전시킨 구성으로 하여 (단, X 프레임 부재 (80X) 의 치수가 Y 프레임 부재 (80Y) 의 치수로 대체될 필요가 있다), 기판 유지 프레임에 대해 기판을 Y 축 방향으로 반입 반출 가능하게 할 필요가 있다.
상기 제 13 실시형태에서는, 기판의 반출 방향 및 반입 방향 쌍방을 X 축 방향으로 하고 있지만, 예를 들어 기판의 반출 방향 및 반입 방향의 쌍방을 Y 축 방향으로 하여도 된다. 구체적으로는, 예를 들어 에어 부상 유닛 쌍 (85) 을 제 1 에어 부상 유닛의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 상하동 가능하게 설치하여, 기판의 반출 방향 및 반입 방향을 역 방향 (일방을 +Y 방향, 타방을 -Y 방향) 으로 하여도 된다. 단, 기판을 Y 축 방향으로 반송하기 위해서는, 기판 유지 프레임에 대해 기판을 Y 축 방향으로 반입 반출 가능하게 할 필요가 있다.
상기 제 12 및 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판의 반출 방향 및 반입 방향의 쌍방을 X 축 방향으로 하고 있지만, 예를 들어 기판의 반출 방향 및 반입 방향의 일방을 X 축 방향, 타방을 Y 축 방향으로 하여도 된다. 구체적으로는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 일방을 제 1 에어 부상 유닛 의 +X 측 (또는 -X 측) 에 배치하고, 타방을 제 3 에어 부상 유닛 의 +Y 측 (또는 -Y 측) 에 배치한다. 단, 기판을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 반송하기 위해서는, 기판 유지 프레임에 대해 기판을 X 축 방향 및 Y 축 방향으로 반입 반출 가능하게 할 필요가 있다.
상기 제 12 및 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임으로부터 기판을 반출할 때 및 기판 유지 프레임에 기판을 유지시킬 때, 지지부 (82) 를 상하동시키지만 (도 38(A) 및 도 38(B) 참조), 제 1 에어 부상 유닛의 에어 부상 장치 군을 상하동 가능하게 구성하고, 그 에어 부상 장치 군을 상하동시켜도 된다.
제 12 내지 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임으로부터 기판을 반출할 때, 및 기판 유지 프레임에 기판을 유지시킬 때, 지지부 (82) 를 상하동시키지만 (도 38(A) 및 도 38(B) 참조), 도 38(B) 및 도 38(C) 에 도시된 바와 같이, 지지부 (82) 를 수평 방향으로 이동시키도록 하여도 된다.
상기 제 12 및 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임으로부터 기판을 반출할 때, 및 기판 유지 프레임에 기판을 유지시킬 때, 지지부 (82) 를 상하동시켰지만, 제 1 에어 부상 유닛의 에어 부상 장치 군에 의한 기판의 부상량은 변화될 수 있다.
상기 제 13 실시형태에서는, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 은 상하 방향 (연직 방향) 으로 구동되지만, 수평면에 대한 경사 방향 (수평면에 교차하는 방향) 으로 구동되어도 된다. 이 경우, 에어 부상 유닛 쌍 (85) 을 구성하는 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 각각을 제 1 에어 부상 장치 군 (81) 에 인접하는 위치에 개별적으로 이동 가능하도록 하기 위해, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 의 XY 평면 (수평면) 에 평행한 방향에 관한 위치를 적절하게 시프트 (shift) 시킬 필요가 있다.
상기 제 13 실시형태에서는, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 은 일체적으로 상하동되지만, 개별적으로 상하 방향 또는 수평면에 대한 교차 방향으로 구동되어도 된다.
상기 제 12 실시형태에서는, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (169, 70) 사이, 및 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (169, 75) 사이의 쌍방에서 기판 이송 장치 (73) 를 이용하여 기판을 반송하지만, 이들의 적어도 일방에서 기판 유지 프레임 (256) 을 이용하여 기판을 반송 (기판을 기판 유지 프레임 (256) 에 유지시킨 상태로 반송) 하여도 된다. 이에 의해, 상기 제 12 실시형태에 관한 기판 반송 장치 (73) 와 같이 벨트 구동 방식을 이용하는 경우에 비해 신속 (상기 제 12 실시형태에서는, XY 방향으로 구속되지 않는 상태로 반송되기 때문에 고속 반송은 곤란하였다) 하게 기판을 이동시킬 수 있다. 따라서, 상기 제 12 실시형태에 비해 기판 교환의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다. 또한, 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 의 적어도 일방에 기판 이송 장치 (73) 를 설치할 필요가 없게 된다. 구체적으로는, 도 43(A) 및 도 43(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 을 X 축 방향으로 구동하기 위한 X 리니어 모터의 고정자 (90) 를, 상기 제 12 실시형태에 비해 +X 측 및 -X 측의 적어도 일방에 길게 하는 것에 의해, 기판 유지 프레임 (256) 을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 상의 적어도 일방으로 이동 가능하게 한다 (도 43(A) 및 도 43(B) 에서는, X 고정자 (90) 가 +X 측 및 -X 측의 쌍방에 길게 되어 있다). 이 때, 상기 제 12 실시형태에 대해, 기판 유지 프레임 (256) 의 제어계 및 계측계를 변경할 필요가 없기 때문에 비용 상승을 억제할 수 있다. 기판 반출 시에 기판 유지 프레임 (256) 을 이용하는 경우에는, 도 43(A) 에 도시된 바와 같이, 반출 대상 기판 (Pa) 을 유지하는 기판 유지 프레임 (256) 을 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 이동시키고, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에서 기판 유지 프레임 (256) 에 의한 기판 (Pa) 의 유지를 해제한다. 그 다음, 기판 유지 프레임 (256) 만을 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로 이동시킨다. 기판 반입 시에 기판 유지 프레임 (256) 을 이용하는 경우에는, 도 43(B) 에 도시된 바와 같이, 기판 유지 프레임 (256) 을 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로부터 반입 대상 기판 (Pb) 을 지지하는 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동시키고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 유지 프레임 (256) 에 기판 (Pb) 을 유지시킨다. 그 다음, 기판 (Pb) 을 유지한 기판 유지 프레임 (256) 을 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로 이동시킨다. 또한, 기판 반출 시 및 기판 반입 시의 쌍방에서, 기판 유지 프레임 (256) 을 이용하는 경우에는, 예를 들어, 기판 유지 프레임 (256) 은, 기판 (Pa) 을 유지한 상태로 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로부터 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로 이동되고, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상에서 기판 (Pa) 의 유지를 해제한 후, 제 3 에어 부상 유닛 (75) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상을 경유하여 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로 이동되고, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상에서 기판 (Pb) 을 유지한 후, 제 2 에어 부상 유닛 (70) 상으로부터 제 1 에어 부상 유닛 (169) 상으로 이동된다.
상기 제 14 실시형태에서는, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (269, 70) 사이, 그리고, 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (269, 75) 사이의 쌍방에서 기판 이송 장치 (73) 를 이용하여 기판을 반송하지만, 이들의 적어도 일방에서 기판 유지 프레임 (256) 을 이용하여 기판을 반송 (기판을 기판 유지 프레임 (256) 에 유지시킨 상태로 반송) 하여도 된다. 구체적으로는, 기판 유지 프레임 (256) 을 X 축 방향으로 구동하기 위한 X 리니어 액츄에이터의 고정자를, 상기 제 12 실시형태에 비해 +X 측에 길게 하여, 기판 유지 프레임 (256) 을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 상의 적어도 일방으로 이동시킨다.
상기 제 13 실시형태에서는, 제 1 및 제 2 에어 부상 유닛 (169, 70) 사이, 및 제 1 및 제 3 에어 부상 유닛 (169, 75) 사이 쌍방에서 기판 이송 장치 (73) 를 이용하여 기판을 반송하지만, 이들의 적어도 일방에서 기판 유지 프레임 (256) 을 이용하여 기판을 반송 (기판을 기판 유지 프레임 (256) 에 유지시킨 상태로 반송) 하여도 된다.
상기 제 12 내지 제 14 의 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임으로서 평면시 직사각형 프레임 형상의 것을 이용하였지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어, 평면시로, U 자 형상, 타원 프레임 형상, 능형 프레임 형상의 것 등을 이용하여도 된다. 단, 어느 경우에도, 기판 유지 프레임에, X 축 방향으로 기판의 통과를 허용하는 개구를 형성할 필요가 있다 (상기 제 12 실시형태의 경우에는, 기판 유지 프레임의 +X 단 및 -X 단에 상기 개구를 형성할 필요가 있고, 상기 제 13 및 제 14 의 각 실시형태의 경우에는, 기판 유지 프레임의 +X 단에 상기 개구를 형성할 필요가 있다).
상기 제 14 실시형태에서는, 기판 유지 프레임 (256) 에 대한 기판의 반출입을 행할 때, 기판 유지 프레임 (256) 을 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 에 대해 Y 축 방향으로 이동시키지만, 이 대신에 또는 이에 추가하여, 제 2 및 제 3 에어 부상 유닛 (70, 75) 을 기판 유지 프레임 (256) 에 대해 Y 축 방향으로 이동시켜도 된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 14 의 각 실시형태 (이하, 상기 각 실시형태라고 표기함) 에 관한 기판 반입 장치 (50a) 및 기판 반출 장치 (50b) 의 각각 (단, 제 9 실시형태에 관한 기판 반입 장치를 제외) 은, 벨트 (73a) 를 포함하는 기판 이송 장치 (73) 에 의해 기판을 반송하였지만, 에어 부상 유닛 상에서 기판을 일축 방향으로 구동할 수 있으면, 구동 장치의 구성은 이에 한정되지 않고, 예를 들어 에어 실린더 등의 다른 일축 액츄에이터를 이용하여 기판을 구동하여도 된다. 또한, 척 장치 등을 이용하여 기판을 파지한 상태로 기판을 반송하여도 된다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 복수의 에어 부상 장치를 이용하여 기판을 비접촉 지지하였지만, 기판을 수평면을 따라서 이동시킬 때에 기판의 하면에 손상이 생기는 것을 방지할 수 있으면, 볼 베어링 등의 전동체 (rolling body) 상에서 기판을 이동시켜도 된다.
또한, 상기 각 실시형태에 관한 이동체 장치 (기판 스테이지 장치 (PST)) 는, 노광 장치 이외에도 적용 가능하다. 예를 들어 기판 검사 장치 등에 사용하여도 된다. 또한, 정점 스테이지 (52) 는 반드시 설치되어야 하는 것은 아니다. 기판 유지 프레임은 θz 방향으로 회전 가능하지 않아도 된다 (X 가동자에 유지 프레임이 고정되어 있어도 된다).
또한, 상기 각 실시형태에서는, 기판 유지 프레임의 XY 평면 내의 위치 정보는, 기판 유지 프레임에 설치된 이동경에 계측 빔을 조사하는 레이저 간섭계를 포함하는 레이저 간섭계 시스템에 의해 구하였지만, 기판 유지 프레임의 위치 계측 장치로서는, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 2 차원 인코더 (encoder) 시스템을 이용하여도 된다. 이 경우, 예를 들어 기판 유지 프레임에 스케일 (scale) 을 설치하고, 보디 (body) 등에 고정된 헤드에 의해 기판 유지 프레임의 위치 정보를 구하여도 되고, 또는, 기판 유지 프레임에 헤드를 설치하고, 예를 들어 보디 등에 고정된 스케일을 이용하여 기판 유지 프레임의 위치 정보를 구하여도 된다.
또한, 조명 광은, (193nm 파장의) ArF 엑시머 레이저 광 및 (248nm 파장의) KrF 엑시머 레이저 광과 같은 자외 광, 또는 (파장 157nm 의) F2 레이저 광과 같은 진공 자외 광일 수 있다. 또한, 조명 광으로서, DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저에 의해 방출된 적외선 또는 가시선 범위 내의 단일-파장 레이저 광을 예를 들어 에르븀 (또는 에르븀과 이터븀 양자) 으로 도프된 파이버 증폭기로 증폭하고, 그 파장을 비선형 광학 결정을 이용하여 자외 광으로 변환하여 획득된 고조파가 또한 이용될 수 있다. 또한, (355nm, 266nm 의 파장을 갖는) 반도체 레이저 등이 또한 이용될 수 있다.
또한, 상기 실시형태들의 각각에서는, 투영 광학계 (PL) 는 복수의 광학계들이 구비된 멀티-렌즈 방식에 의한 투영 광학계인 경우를 설명하였지만, 투영 광학계들의 수는 이에 한정되지 아니하고, 하나 또는 그보다 많은 투영 광학계들이 있어야 할 것이다. 또한, 투영 광학계는 멀티-렌즈 방식에 의한 투영 광학계에 한정되지 않고, 예를 들어 오프너 (Offner) 타입의 큰 미러를 이용하는 투영 광학계 등일 수 있다.
또한, 상기 실시형태들의 각각에서는 투영 배율이 등배인 투영 광학계가 투영 광학계 (PL) 로서 사용되는 경우를 설명하였지만, 이는 한정적인 것으로 의도되지 아니하고, 투영 광학계는 축소계 또는 확대계 중 어느 일방일 수 있다.
또한, 상기 실시형태들의 각각에서는, 노광 장치가 스캐닝 스테퍼인 경우를 설명하였지만, 이는 한정적인 것으로 의도되지 아니하고, 상기 실시형태들의 각각은 스테퍼와 같은 정지형 노광 장치에도 또한 적용될 수 있다. 또한, 상기 실시형태들의 각각은 쇼트 영역과 쇼트 영역을 합성하는 스텝-앤드-스티치 (step-and-stitch) 방식에 의한 투영 노광 장치에도 또한 적용될 수 있다. 또한, 상기 실시형태들의 각각은, 어떤 투영 광학계들도 사용하지 않는 근접 방식 (proximity method) 에 의한 노광 장치에도 또한 적용될 수 있다.
또한, 상기 각 실시형태에서는, 광 투과성의 마스크 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴 또는 감광 패턴) 을 형성한 광 투과형 마스크를 사용하였다. 이 마스크 대신에, 예를 들어 미국 특허 제 6,778,257 호에 개시되어 있는 것과 같이, 노광할 패턴의 전자 데이터에 기초하여, 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크), 예를 들어, 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광 변조기라고도 불린다) 의 일종인 DMD (Digital Micromirror Device) 를 이용하는 가변 성형 마스크를 사용하여도 된다.
또한, 노광 장치의 용도는, 액정 표시 소자 패턴이 직사각형 유리판 상으로 전사되는 액정 표시 소자들을 위한 노광 장치에 한정되지 아니하고, 상기 실시형태들의 각각은, 예를 들어, 반도체들을 제조하기 위한 노광 장치, 박막 자기 헤드들, 마이크로머신들, DNA 칩들 등을 생산하기 위한 노광 장치에도 폭넓게 적용될 수 있다. 또한, 상기 실시형태들의 각각은 반도체 디바이스들과 같은 마이크로디바이스들을 생산하기 위한 노광 장치에만 적용될 수 있는 것이 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X-레이 노광 장치, 전자 빔 노광 장치 등에 이용되는 마스크 또는 레티클을 생산하기 위해 회로 패턴이 유리 기판, 실리콘 웨이퍼 등 상으로 전사되는 노광 장치에도 또한 적용될 수 있다.
덧붙여 말하자면, 노광의 대상이 되는 물체는 유리판에 한정되지 아니하고, 예를 들어, 웨이퍼, 세라믹 기판, 또는 마스크 블랭크 등과 같은 또 다른 물체일 수 있다. 또한, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이 용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 아니하고, 예를 들어 필름 형상 (가요성을 갖는 시트 형상의 부재) 의 것도 포함된다.
또한, 상기 각 실시형태에 관한 노광 장치는, 한 변의 길이가 500mm 이상의 기판이 노광 대상물인 경우에 특히 유효하다.
덧붙여 말하자면, 상기 설명에서 인용되고 노광 장치 등에 관련된 상기 모든 발행물들의 개시들, PCT 국제 공보들의 설명들, 및 미국 특허 출원 공개공보들의 설명들, 및 미국 특허들의 설명들은 각각 본원에 참조에 의해 통합된다
-디바이스 제조 방법
다음으로, 상기 각 실시형태에 관한 액정 노광 장치를 리소그래피 공정에서 사용한 마이크로디바이스의 제조 방법에 대해 설명한다. 상기 각 실시형태에 관한 액정 노광 장치에서는, 플레이트 (유리 기판) 상에 소정의 패턴 (회로 패턴, 전극 패턴 등) 을 형성하는 것에 의해, 마이크로디바이스로서의 액정 표시 소자를 얻을 수가 있다.
- 패턴 형성 공정
먼저, 상기 서술한 각 실시형태의 액정 노광 장치를 이용해, 패턴 이미지를 감광성 기판 (레지스트가 코팅된 유리 기판 등) 에 형성하는, 이른바 광학적 리소그래피 공정이 실행된다. 이 광학적 리소그래피 공정에 의해, 감광성 기판 상에는 다수의 전극 등을 포함하는 소정 패턴이 형성된다. 그 후, 노광된 기판은, 현상 공정, 에칭 공정, 레지스트 제거 공정 등의 각 공정을 거침으로써, 기판 상에 소정의 패턴이 형성된다.
- 컬러 필터 형성 공정
다음으로, R (적), G (녹), B (청) 에 대응하는 3 개의 도트의 조가 매트릭스 형상으로 다수 배열된, 또는 R, G, B 의 3 개의 스트라이프 (stripes) 의 필터의 조를 복수 수평 주사선 방향으로 배열한 컬러 필터를 형성한다.
- 셀 조립 공정
다음으로, 패턴 형성 공정에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판, 및 컬러 필터 형성 공정에서 얻어진 컬러 필터 등을 이용해 액정 패널 (액정 셀) 을 조립한다. 예를 들어, 패턴 형성 공정에서 얻어진 소정 패턴을 갖는 기판과 컬러 필터 형성 공정에서 얻어진 컬러 필터 사이에 액정을 주입해 액정 패널 (액정 셀) 을 제조한다.
- 모듈 조립공정
그 후, 조립된 액정 패널 (액정 셀) 의 표시 동작을 실시하게 하는 전기 회로, 및 백라이트 등의 각 부품을 장착하여 액정 표시 소자로서 완성시킨다.
이 경우, 패턴 형성 공정에 있어서, 상기 각 실시형태의 노광 장치를 이용해 높은 스루풋으로 또한 높은 정밀도로 플레이트의 노광을 실시하므로, 결과적으로, 액정 표시 소자의 생산성을 향상시킬 수 있다.
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- 발명의 설명에 기재된 물체 반송 장치.
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