KR20200037441A - 기판의 교환 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 홀더 (30a) 에는, 기판 (P) 의 반송에 사용되는 기판 트레이 (40a) 를 수용하는 X 홈 (31x) 이 형성되어 있다. 또한, X 홈 (31 x) 내에는, 기판 트레이 (40a) 를 압압하여 기판 트레이 (40a) 와 함께 기판 (P) 을 이동시키는 기판 반출 장치 (70a) 가 형성되어 있다. 이로 인해, 기판 (P) 에 대한 노광 처리가 종료된 후, 기판 (P) 의 교환을 위해서 기판 스테이지 (20a) 를 기판 교환 위치에 위치시키기 전에 기판 (P) 의 반출 동작을 개시할 수 있다.

Description

기판의 교환 방법{SUBSTRATE-REPLACEMENT METHOD}
본 발명은 물체의 반출 방법, 물체의 교환 방법, 물체 유지 장치, 노광 장치, 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 디바이스 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물체 유지 장치 상의 물체를 물체 지지 부재와 함께 상기 물체 유지 장치로부터 반출하는 물체의 반출 방법, 상기 물체의 반출 방법을 포함하는 상기 물체 유지 장치 상의 물체의 교환 방법, 상기 물체의 반출을 위한 반출 장치의 적어도 일부를 구비하는 물체 유지 장치, 상기 물체 유지 장치를 구비하는 노광 장치, 상기 노광 장치를 사용하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법, 및 상기 노광 장치를 사용하는 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 액정 표시 소자, 반도체 소자 (집적 회로 등) 등의 전자 디바이스 (마이크로 디바이스) 를 제조하는 리소그래피 공정에서는, 주로, 스텝·앤드·리피트 방식의 투영 노광 장치 (이른바 스테퍼), 혹은 스텝·앤드·스캔 방식의 투영 노광 장치 (이른바 스캐닝·스테퍼 (스캐너라고도 불린다)) 등이 이용되고 있다.
이 종류의 노광 장치로는, 노광 대상물인 유리 플레이트 또는 웨이퍼 (이하, 「기판」 이라고 총칭한다) 를 소정의 기판 반송 장치를 이용하여 기판 스테이지 장치에 대하여 반입 및 반출하는 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).
여기서, 노광 장치에서는, 기판 스테이지 장치에 유지된 기판에 대한 노광 처리가 종료되면, 그 기판은 기판 스테이지 상으로부터 반출되고, 기판 스테이지 상에는 다른 기판이 반송됨으로써, 복수의 기판에 대하여 연속해서 노광 처리가 실시된다. 따라서, 복수의 기판에 대하여 연속해서 노광 처리를 실시할 때에는, 기판 스테이지 장치로부터의 기판의 반출을 신속하게 실시하는 것이 바람직하다.
미국 특허 제6,559,928호 명세서
본 발명은, 상기 서술한 사정 하에서 이루어진 것으로, 제 1 관점에서 보면, 물체를 유지하는 물체 유지 부재와 상기 물체의 반송에 사용되는 물체 지지 부재를 유지한 물체 유지 장치를, 그 물체 유지 부재 상으로부터 상기 물체를 반출하는 물체 반출 위치를 향하여 이동시키는 것과, 상기 물체 유지 장치가 상기 물체 반출 위치에 도달하기 전에, 상기 물체를 상기 물체 유지 부재 상으로부터 반출하는 반출 동작을 개시하는 것을 포함하는 물체의 반출 방법이다.
이에 의하면, 물체 유지 장치가 물체 반출 위치에 도달하기 전에 물체의 반출 동작이 개시되기 때문에, 물체 유지 부재 상의 물체의 반출 동작을 신속하게 실시할 수 있다.
본 발명은, 제 2 관점에서 보면, 본 발명의 제 1 관점에 관한 물체의 반출 방법을 실행하는 것과, 상기 물체 유지 장치가 상기 물체 반출 위치에 도달하기 전에, 다른 물체 지지 부재에 지지된 다른 물체를 소정의 대기 위치에 대기시키는 것과, 상기 물체 유지 장치가 상기 물체 반출 위치에 위치한 상태로 상기 물체와 그 물체를 지지하는 상기 물체 지지 부재를 상기 물체 유지 장치로부터 반출하는 것과, 상기 대기 위치에 위치하는 상기 다른 물체와 그 다른 물체를 지지하는 상기 다른 물체 지지 부재를 함께 상기 물체 유지 장치 상에 반입하는 것을 포함하는 물체 유지 장치 상의 물체의 교환 방법이다.
본 발명은, 제 3 관점에서 보면, 물체와 그 물체의 반송에 사용되는 물체 지지 부재를 유지하는 물체 유지 부재와, 상기 물체 유지 부재가 유지하는 상기 물체와 그 물체를 지지하는 상기 물체 지지 부재를 함께 상기 물체 유지 부재 상으로부터 반출하는 반출 장치의 적어도 일부를 구비하는 물체 유지 장치이다.
본 발명은, 제 4 관점에서 보면, 본 발명의 제 3 관점에 관한 물체 유지 장치와, 상기 물체에 에너지 빔을 이용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치이다.
본 발명은, 제 5 관점에서 보면, 에너지 빔에 의해 물체를 노광하여 상기 물체에 패턴을 형성하는 노광 장치로서, 상기 물체와 그 물체의 반송에 사용되는 물체 지지 부재를 유지하는 물체 유지 부재와, 상기 물체 유지 부재가 유지하는 상기 물체와 그 물체를 지지하는 상기 물체 지지 부재를 함께 상기 물체 유지 부재 상으로부터 반출하는 반출 장치의 적어도 일부를 갖는 물체 유지 장치와, 상기 물체에 에너지 빔을 이용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치이다.
본 발명은, 제 6 관점에서 보면, 본 발명의 제 4 또는 제 5 관점에 관한 노광 장치를 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법이다.
본 발명은, 제 7 관점에서 보면, 본 발명의 제 4 또는 제 5 관점에 관한 노광 장치를 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과, 노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이다.
도 1 은 제 1 실시형태의 액정 노광 장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는 도 2(A) 는, 도 1 의 액정 노광 장치에서 사용되는 기판 트레이의 평면도, 도 2(B) 는, 도 2(A) 의 기판 트레이의 측면도이다.
도 3 은 도 1 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 홀더 및 포트부의 평면도이다.
도 4 는 도 4(A) 는, 기판 홀더와 기판 트레이가 조합된 상태를 나타내는 평면도, 도 4(B) 는, 도 4(A) 의 A-A 선 단면도이다.
도 5 는 도 1 의 액정 노광 장치가 갖는 기판 반입 장치의 평면도이다.
도 6 은 도 6(A) ∼ 도 6(C) 는, 기판 반입 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 ∼ 그 3) 이다.
도 7 은 도 7(A) 및 도 7(B) 는, 기판 반출 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 및 그 2) 이다.
도 8 은 도 8(A) ∼ 도 8(C) 는, 기판 홀더 상의 기판 교환 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 ∼ 그 3) 이다.
도 9 는 도 9(A) 는, 제 2 실시형태에 관련된 기판 트레이의 평면도, 도 9(B) 는, 도 9(A) 의 기판 트레이의 측면도이다.
도 10 은 제 2 실시형태에 관련된 기판 홀더 및 포트부의 평면도이다.
도 11 은 도 11(A) ∼ 도 11(C) 는, 제 2 실시형태의 기판 반출 동작을 설명하기 위한 도면 (그 1 ∼ 그 3) 이다.
도 12 는 제 3 실시형태에 관련된 기판 홀더 및 포트부의 평면도이다.
도 13 은 제 4 실시형태에 관련된 기판 홀더의 단면도이다.
도 14 는 도 14(A) 는, 제 5 실시형태에 관련된 기판 홀더의 평면도, 도 14(B) 는, 도 14(A) 의 기판 홀더와 기판 트레이가 조합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 15 는 도 15(A) 는, 제 6 실시형태에 관련된 기판 트레이의 평면도, 도 15(B) 는, 도 15(A) 의 기판 트레이와 제 6 실시형태에 관련된 기판 홀더가 조합된 상태를 나타내는 도면이다.
도 16 은 제 6 실시형태에 관련된 기판 홀더 및 포트부의 평면도이다.
도 17 은 도 17(A) 는, 제 7 실시형태에 관련된 기판 트레이, 기판 홀더, 및 포트부의 평면도이고, 도 17(B) 는, 제 7 실시형태에 있어서의 기판 반출 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 18 은 제 8 실시형태에 관련된 포트부의 평면도이다.
도 19 는 제 8 실시형태의 기판 반출시에 있어서의 기판의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
《제 1 실시형태》
이하, 제 1 실시형태에 대하여, 도 1 ∼ 도 8(C) 를 이용하여 설명한다.
도 1 에는, 제 1 실시형태의 액정 노광 장치 (10) 의 구성이 개략적으로 나타나 있다. 액정 노광 장치 (10) 는, 예를 들어 액정 표시 장치 (플랫 패널 디스플레이) 등에 사용되는 사각형 (각형) 의 유리 기판 (P) (이하, 간단히 기판 (P) 라고 칭한다) 을 노광 대상물로 하는 투영 노광 장치이다.
액정 노광 장치 (10) 는, 조명계 (IOP), 마스크 (M) 을 유지하는 마스크 스테이지 (MST), 투영 광학계 (PL), 표면 (도 1 에서 ＋Z 측을 향한 면) 에 레지스트 (감응제) 가 도포된 기판 (P) 을 유지하는 기판 스테이지 장치 (PST), 기판 반입 장치 (50), 외부 장치와의 사이에서 기판의 전달을 실시하는 포트부 (60a), 및 이들의 제어계 등을 포함한다. 이하에 있어서는, 노광시에 마스크 (M) 와 기판 (P) 이 투영 광학계 (PL) 에 대하여 각각 상대 주사되는 방향을 X 축 방향으로 하고, 수평면 내에서 X 축에 직교하는 방향을 Y 축 방향, X 축 및 Y 축에 직교하는 방향을 Z 축 방향으로 하고, X 축, Y 축, 및 Z 축 회전의 회전 방향을 각각 θx,θy, 및 θz 방향으로 하여 설명을 실시한다. 또한, X 축, Y 축, 및 Z 축 방향에 관한 위치를 각각 X 위치, Y 위치, 및 Z 위치로 하여 설명을 실시한다.
조명계 (IOP) 는, 예를 들어 미국 특허 제 6,552,775호 명세서 등에 개시되는 조명계와 동일하게 구성되어 있다. 즉, 조명계 (IOP) 는, 도시되지 않은 광원 (예를 들어, 수은 램프) 으로부터 사출된 광을, 각각 도시되지 않은 반사경, 다이크로익 미러, 셔터, 파장 선택 필터, 각종 렌즈 등을 개재하여, 노광용 조명광 (조명광) (IL) 으로서 마스크 (M) 에 조사한다. 조명광 (IL) 으로는, 예를 들어 i 선 (파장 365 ㎚), g 선 (파장 436 ㎚), h 선 (파장 405 ㎚) 등의 광 (혹은, 상기 i 선, g 선, h 선의 합성광) 이 사용된다.
마스크 스테이지 (MST) 에는, 회로 패턴 등이 그 패턴면에 형성된 마스크 (M) 가, 예를 들어 진공 흡착에 의해 흡착 유지되어 있다. 마스크 스테이지 (MST) 는, 장치 본체 (보디) 의 일부인 경통 정반 (16) 상에 탑재되고, 예를 들어 리니어 모터를 포함하는 마스크 스테이지 구동계 (도시 생략) 에 의해 주사 방향 (X 축 방향) 에 소정의 장스트로크로 구동됨과 함께, Y 축 방향, 및 θz 방향으로 적절히 미소 구동된다. 마스크 스테이지 (MST) 의 XY 평면 내의 위치 정보 (θz 방향의 회전 정보를 포함한다) 는, 도시 생략의 레이저 간섭계를 포함하는 마스크 간섭계 시스템에 의해 구해진다.
투영 광학계 (PL) 는, 마스크 스테이지 (MST) 의 하방에 배치되고, 경통 정반 (16) 에 지지되어 있다. 투영 광학계 (PL) 는, 예를 들어 미국 특허 제6,552,775호 명세서에 개시된 투영 광학계와 동일하게 구성되어 있다. 즉, 투영 광학계 (PL) 는, 마스크 (M) 의 패턴 이미지의 투영 영역이 지그재그상으로 배치된 복수의 투영 광학계 (멀티 렌즈 투영 광학계) 를 포함하고, Y 축 방향을 긴 쪽 방향으로 하는 장방 형상의 단일 이미지 필드를 가지는 투영 광학계와 동등하게 기능한다. 본 실시형태에서는, 복수의 투영 광학계 각각으로는, 예를 들어 양측 텔레센트릭한 등배계로 정립 정상을 형성하는 것이 이용되고 있다.
이로 인해, 조명계 (IOP) 로부터의 조명광 (IL) 에 의해 마스크 (M) 상의 조명 영역이 조명되면, 마스크 (M) 를 통과한 조명광 (IL) 에 의해, 투영 광학계 (PL) 를 개재하여 그 조명 영역 내의 마스크 (M) 의 회로 패턴의 투영 이미지 (부분 정립 이미지) 가, 기판 (P) 상의 조명 영역에 공액의 조명광 (IL) 의 조사 영역 (노광 영역) 에 형성된다. 그리고, 마스크 스테이지 (MST) 와 기판 스테이지 장치 (PST) 의 동기 구동에 의해, 조명 영역 (조명광 (IL)) 에 대하여 마스크 (M) 를 주사 방향으로 상대 이동시킴과 함께, 노광 영역 (조명광 (IL)) 에 대하여 기판 (P) 을 주사 방향으로 상대 이동시킴으로써, 기판 (P) 상의 1 개의 쇼트 영역의 주사 노광이 실시되고, 그 쇼트 영역에 마스크 (M) 에 형성된 패턴이 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 (레지스트층) 의 노광에 의해 기판 (P) 상에 그 패턴이 형성된다.
기판 스테이지 장치 (PST) 는, 정반 (12), 및 정반 (12) 의 상방에 배치된 기판 스테이지 (20a) 를 구비하고 있다.
정반 (12) 은, 평면에서 볼 때 (＋Z 측에서 볼 때) 사각형의 판상 부재로 이루어지고, 그 상면은, 평면도가 매우 높게 마무리되어 있다. 정반 (12) 은, 장치 본체의 일부인 기판 스테이지 가대 (13) 상에 탑재되어 있다. 기판 스테이지 가대 (13) 를 포함하고, 장치 본체는, 클린 룸의 플로어 (11) 상에 설치된 방진 장치 (14) 상에 탑재되어 있고, 이로 인해 상기 마스크 스테이지 (MST), 투영 광학계 (PL) 등이 플로어 (11) 에 대하여 진동적으로 분리된다.
기판 스테이지 (20a) 는, X 조동 스테이지 (23X), X 조동 스테이지 (23X) 상에 탑재되고 X 조동 스테이지 (23X) 와 함께 이른바 갠트리식 XY2 축 스테이지 장치를 구성하는 Y 조동 스테이지 (23Y), Y 조동 스테이지 (23Y) 의 ＋Z 측 (상방) 에 배치된 미동 스테이지 (21), 기판 (P) 을 유지하는 기판 홀더 (30a), 정반 (12) 상에서 미동 스테이지 (21) 를 하방으로부터 지지하는 중량 캔슬 장치 (26) 등을 구비하고 있다.
X 조동 스테이지 (23X) 는, 평면에서 볼 때 Y 축 방향을 긴 쪽 방향으로 하는 사각형의 부재로 이루어지고, 그 중앙부에 Y 축 방향을 긴 쪽 방향으로 하는 긴 구멍상의 개구부 (도시 생략) 가 형성되어 있다. X 조동 스테이지 (23X) 는, 플로어 (11) 상에 장치 본체와 분리하여 설치된 X 축 방향으로 연장되는 도시 생략의 가이드 부재 상에 탑재되어 있으며, 예를 들어 노광시의 스캔 동작, 기판 교환 동작시 등에 리니어 모터 등을 포함하는 X 스테이지 구동계에 의해 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다.
Y 조동 스테이지 (23Y) 는, 평면에서 볼 때 사각형의 부재로 이루어지고, 그 중앙부에 개구부 (도시 생략) 가 형성되어 있다. Y 조동 스테이지 (23Y) 는, X 조동 스테이지 (23X) 상에 Y 리니어 가이드 장치 (25) 를 개재하여 탑재되어 있으며, 예를 들어 노광시의 Y 단계 동작시 등에 리니어 모터 등을 포함하는 Y 스테이지 구동계에 의해 X 조동 스테이지 (23X) 상에서 Y 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다. 또한, Y 조동 스테이지 (23Y) 는, Y 리니어 가이드 장치 (25) 의 작용에 의해, X 조동 스테이지 (23X) 와 일체적으로 X 축 방향으로 이동한다.
미동 스테이지 (21) 는, 평면에서 볼 때 대략 정방형의 높이가 낮은 직방체상의 부재로 이루어진다. 미동 스테이지 (21) 는, Y 조동 스테이지 (23Y) 에 고정된 고정자와, 미동 스테이지 (21) 에 고정된 가동자로 이루어지는 복수의 보이스 코일 모터 (혹은 리니어 모터) 를 포함하는 미동 스테이지 구동계에 의해, Y 조동 스테이지 (23Y) 에 대하여 6 자유도 방향 (X 축, Y 축, Z 축, θx, θy, θz 방향) 으로 미소 구동된다. 복수의 보이스 코일 모터에는, 미동 스테이지 (21) 를 X 축 방향으로 미소 구동하는 복수 (도 1 에서는 지면 안쪽 방향으로 겹쳐져 있다) 의 X 보이스 코일 모터 (29x), 미동 스테이지 (21) 를 Y 축 방향으로 미소 구동하는 복수의 Y 보이스 코일 모터 (도시 생략), 미동 스테이지 (21) 를 Z 축 방향으로 미소 구동하는 복수 (예를 들어 미동 스테이지 (21) 의 4 모서리부에 대응하는 위치에 배치되어 있다) 의 Z 보이스 코일 모터 (29z) 가 포함된다.
또한, 미동 스테이지 (21) 는, 상기 복수의 보이스 코일 모터를 개재하여 Y 조동 스테이지 (23Y) 에 유도됨으로써, Y 조동 스테이지 (23Y) 와 함께 X 축 방향, 및/또는 Y 축 방향으로 XY 평면을 따라 소정의 스트로크로 이동한다. 미동 스테이지 (21) 의 XY 평면 내의 위치 정보는, 미동 스테이지 (21) 에 미러 베이스 (24) 를 개재하여 고정된 이동경 (X 축에 직교하는 반사면을 갖는 X 이동경 (22x) 과, Y 축에 직교하는 반사면을 갖는 Y 이동경 (도시 생략) 을 포함한다) 에 측장 빔을 조사하는 도시 생략의 간섭계 (X 이동경 (22x) 을 이용하여 미동 스테이지 (21) 의 X 위치를 계측하는 X 간섭계와, Y 이동경을 이용하여 미동 스테이지 (21) 의 Y 위치를 계측하는 Y 간섭계를 포함한다) 를 포함하는 기판 간섭계 시스템에 의해 구해진다. 미동 스테이지 구동계 및 기판 간섭계 시스템의 구성에 대해서는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2010/0018950호 명세서에 개시되어 있다.
기판 홀더 (30a) 는, X 축 방향을 긴 쪽 방향으로 하는 평면에서 볼 때 사각형의 높이가 낮은 직방체상의 부재로 이루어지고, 미동 스테이지 (21) 의 상면 상에 고정되어 있다. 기판 홀더 (30a) 의 상면에는, 도시 생략의 복수의 구멍부가 형성되어 있다. 기판 홀더 (30a) 는, 외부에 형성된 버큠 장치에 접속되어 있고, 상기 버큠 장치에 의해 기판 (P) 을 흡착 유지할 수 있도록 되어 있다. 기판 홀더 (30a) 의 구성에 대해서는, 후에 상세하게 설명한다.
중량 캔슬 장치 (26) 는, Z 축 방향으로 연장되는 1 개의 주상의 부재로 이루어지고 (심주라고도 불린다), 레벨링 장치 (27) 라고 불리는 장치를 개재하여, 미동 스테이지 (21) 의 중앙부를 하방으로부터 지지하고 있다. 중량 캔슬 장치 (26) 는, X 조동 스테이지 (23X) 및 Y 조동 스테이지 (23Y) 각각의 개구부 내에 삽입되어 있다. 중량 캔슬 장치 (26) 는, 그 하면부에 장착된 복수의 에어 베어링 (26a) 을 개재하여 정반 (12) 상에 미소한 클리어런스를 개재하여 부상하고 있다. 중량 캔슬 장치 (26) 는, 그 Z 축 방향에 관한 중심 높이 위치에서 복수의 연결 장치 (26b) 를 개재하여 Y 조동 스테이지 (23Y) 에 접속되어 있고, Y 조동 스테이지 (23Y) 에 견인됨으로써, 그 Y 조동 스테이지 (23Y) 와 함께 Y 축 방향, 및/또는 X 축 방향으로 정반 (12) 상을 이동한다.
중량 캔슬 장치 (26) 는, 예를 들어 도시 생략의 공기 스프링을 갖고 있으며, 공기 스프링이 발생하는 연직 방향 상향의 힘에 의해, 미동 스테이지 (21), 레벨링 장치 (27), 기판 홀더 (30a) 등의 중량 (연직 방향 하향의 힘) 을 캔슬하고, 이에 의해 미동 스테이지 구동계가 갖는 복수의 보이스 코일 모터의 부하를 경감시킨다. 레벨링 장치 (27) 는, 미동 스테이지 (21) 를 XY 평면에 대하여 요동 (틸트 동작) 가능하게 하방으로부터 지지하고 있다. 레벨링 장치 (27) 는, 도시 생략의 에어 베어링을 개재하여 중량 캔슬 장치 (26) 에 하방으로부터 비접촉 지지되어 있다. 레벨링 장치 (27), 연결 장치 (26b) 를 포함하고, 중량 캔슬 장치 (26) 의 상세한 구성, 및 동작에 대해서는, 예를 들어 미국 특허 출원 공개 제2010/0018950호 명세서 등에 개시되어 있다.
여기서, 액정 노광 장치 (10) 에 있어서, 기판 홀더 (30a) 에 대한 기판 (P) 의 반입 (로드), 및 기판 홀더 (30a) 로부터의 기판 (P) 의 반출 (언로드) 은, 기판 (P) 을 도 2(A) 및 도 2(B) 에 나타내는 기판 트레이 (40a) 라고 칭해지는 부재 상에 탑재하여 실시된다.
기판 트레이 (40a) 는, 도 2(A) 에 나타내는 바와 같이, 복수의 지지 부재 (41), 연결 부재 (42), 복수의 보강 부재 (43) 등을 갖고 있다. 지지 부재 (41) 는, X 축 방향으로 연장되는 봉상의 부재로 이루어지고, 긴 쪽 방향에 직교하는 단면 (YZ 단면) 의 형상은, 사각형으로 되어 있다. 복수의 지지 부재 (41) 는, Y 축 방향으로 대략 균등한 간격으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 지지 부재 (41) 의 긴 쪽 방향 치수는, 기판 (P) 의 X 축 방향의 치수보다 약간 길게 설정되어 있고, 기판 트레이 (40a) 는, 복수의 지지 부재 (41) 를 이용하여 기판 (P) 을 하방으로부터 지지한다. 복수의 지지 부재 (41) 각각의 상면에는, 도시 생략의 미소한 구멍부가 복수 형성되어 있고, 그 복수의 구멍부를 개재하여 기판 (P) 을 흡착 유지할 수 있다. 또한, 도 2(A), 도 4, 도 5 등에 나타내는 본 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) 는, 일례로서 3 개의 지지 부재 (41) 를 갖고 있지만, 지지 부재 (41) 의 개수는, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 기판 (P) 의 크기, 두께 (휘기 쉬움) 등에 따라 적절히 변경 가능하다.
복수의 지지 부재 (41) 각각의 ＋X 측의 단부에는, 도 2(B) 에 나타내는 바와 같이, -X 측으로부터 ＋X 측을 향하여 가늘어지는 테이퍼면을 갖는 테이퍼 부재 (44a) (원추대상의 부재) 가 부착되어 있다. 또한, 복수의 지지 부재 (41) 각각의 -X 측의 단부에는, ＋X 측으로부터 -X 측을 향하여 가늘어지는 테이퍼면을 갖는 테이퍼 부재 (44b) 가 부착되어 있다.
연결 부재 (42) 는, 도 2(A) 및 도 2(B) 로부터 알 수 있는 바와 같이, Y 축 방향으로 연장되는 XZ 단면 사각형의 봉상의 부재로 이루어진다. 연결 부재 (42) 는, 복수의 지지 부재 (41) 각각의 ＋X 측의 단부 근방에 있어서의 상면에 형성된 오목부에 그 하부가 감합되어 있고, 복수의 지지 부재 (41) 를 서로 연결하고 있다. 복수의 보강 부재 (43) 는, 각각 Y 축 방향으로 연장되는 XZ 단면 사각형의 봉상의 부재로 이루어지고, 그 두께는, 지지 부재 (41) 보다 얇게 설정되어 있다. 복수의 지지 부재 (41) 각각에는, 도 2(B) 에 나타내는 바와 같이, 그 상면에 X 축 방향에 소정 간격으로 오목부가 형성되어 있고, 그 복수의 오목부 각각에 보강 부재 (43) 가 감합되어 있다. 보강 부재 (43) 가 감합되는 오목부의 깊이는, 보강 부재 (43) 의 상면이 지지 부재 (41) 의 상면보다 -Z 측 (혹은 동일한 Z 위치) 에 위치하도록 설정되어 있다. 기판 트레이 (40a) 는, 복수의 지지 부재 (41) 의 긴 쪽 방향의 중간부가 복수의 보강 부재 (43) 에 의해 서로 접속됨으로써, 전체적인 강성이 향상되어 있다.
또한, 복수의 지지 부재 (41) (본 실시형태에서는, 예를 들어 3 개) 중, 중앙의 지지 부재 (41) 는, 그 하면에 있어서의 -X 측의 단부 근방에 직방체상의 돌기 (45a) 를 갖고 있다. 돌기 (45a) 의 기능에 대해서는 후술한다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30a) 의 상면 (기판 재치 (載置) 면) 에는, 상기 기판 트레이 (40a) 의 복수의 지지 부재 (41) (도 2(A) 참조) 에 대응하여, X 축으로 연장되는 X 홈 (31x) 이 Y 축 방향으로 소정의 간격으로 복수 (본 제 1 실시형태에서는, 예를 들어 3 개) 형성되어 있다. X 홈 (31x) 은, 기판 홀더 (30a) 의 ＋X 측 및 -X 측 각각의 측면에 개구하고 있다. 복수의 X 홈 (31x) 의 Y 축 방향에 관한 간격은, 도 2(A) 에 나타내는 기판 트레이 (40a) 의 복수의 지지 부재 (41) 의 Y 축 방향에 관한 간격과 대체로 일치하고 있다. 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 가 기판 홀더 (30a) 상에 재치된 상태로, X 홈 (31x) 내에는, 기판 트레이 (40a) 의 지지 부재 (41) 가 수용된다. 또한, 기판 홀더 (30a) 의 X 축 방향에 관한 길이는, 지지 부재 (41) 의 X 축 방향에 관한 길이보다 짧게 설정되어 있고, 기판 트레이 (40a) 와 기판 홀더 (30a) 가 조합된 상태로, 연결 부재 (42) 는, 기판 홀더 (30a) 의 외측 (기판 홀더 (30a) 의 ＋X 측의 단부보다 ＋X 측) 에 위치하고, 테이퍼 부재 (44a, 44b) 는, 각각 기판 홀더 (30a) 의 외측에 돌출되어 있다.
도 3 으로 돌아와서, 기판 홀더 (30a) 의 상면에는, 상기 기판 트레이 (40a) 의 복수의 보강 부재 (43) (도 2(A) 참조) 에 대응하여, Y 축 방향으로 연장되는 Y 홈 (31y) 이 X 축 방향으로 소정의 간격으로 복수 (본 제 1 실시형태에서는, 예를 들어 3 개) 형성되어 있다. 복수의 Y 홈 (31y) 의 X 축 방향에 관한 간격은, 도 2(A) 에 나타내는 기판 트레이 (40a) 의 복수의 보강 부재 (43) 의 X 축 방향에 관한 간격과 대체로 일치하고 있고, 도 4(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40a) 와 기판 홀더 (30a) 가 조합된 상태로, Y 홈 (31y) 내에는, 기판 트레이 (40a) 의 보강 부재 (43) 가 수용된다.
도 3 으로 돌아와서, 복수의 X 홈 (31x) 중, 중앙의 X 홈 (31x) 을 제외한 다른 X 홈 (31x) (본 제 1 실시형태에서는, ＋Y 측 및 -Y 측의 2 개의 X 홈 (31x)) 내 각각에는, 트레이 가이드 장치 (32) 가 복수 (본 제 1 실시형태에서는, 1 개의 X 홈 (31x) 에 대하여, X 축 방향으로 소정 간격으로, 예를 들어 3 개) 수용되어 있다. 트레이 가이드 장치 (32) 는, 도 4(B) 에 나타내는 바와 같이, X 홈 (31x) 을 규정하는 저면에 형성된 오목부 (33) 내에 수용된 Z 액추에이터 (34), 및 Z 액추에이터 (34) 에 의해 X 홈 (31x) 내에서 상하 (Z 축) 방향으로 구동되는 가이드 부재 (35) 를 갖는다. Z 액추에이터 (34) 의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 수평 방향의 힘을 수직 방향의 힘으로 변환하는 캠 장치, 이송 나사 장치, 에어 액추에이터 등을 사용할 수 있다. 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 각각의 Z 액추에이터 (34) 는, 도시 생략의 주제어 장치에 의해 동기 구동된다. 가이드 부재 (35) 는, XY 평면에 평행한 판상 부재로 이루어지고, 기판 트레이 (40a) 의 지지 부재 (41) 를 하방으로부터 지지한다. 가이드 부재 (35) 의 상면에는, 도시 생략의 미소한 구멍부가 복수 형성되어 있고, 그 구멍부로부터 가압 기체 (예를 들어, 공기) 를 분출하고, 미소한 클리어런스를 개재하여 지지 부재 (41) 를 부상 지지할 수 있도록 되어 있다. 또한, 가이드 부재 (35) 는, 상기 구멍부 (혹은 다른 구멍부) 를 이용하여, 그 상면 상에 재치된 지지 부재 (41) 를 흡착 유지할 수 있도록 되어 있다.
도 3 으로 돌아와서, 복수의 X 홈 (31x) 중, 중앙의 X 홈 (31x) 내에는, 기판 반출 장치 (70a) 가 수용되어 있다. 기판 반출 장치 (70a) 는, X 주행 가이드 (71), 및 압압 부재 (72a) 를 갖고 있다. X 주행 가이드 (71) 는, X 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, X 홈 (31x) 을 규정하는 저면에 고정되어 있다. X 주행 가이드 (71) 의 긴 쪽 (X 축) 방향의 치수는, 기판 홀더 (30a) 의 X 축 방향의 치수보다 길게 설정되어 있고, 그 긴 쪽 방향의 양단부 각각이 기판 홀더 (30a) 의 외측에 돌출되어 있다. 압압 부재 (72a) 는, 도 7(A) 에 나타내는 바와 같이, XZ 단면 L 자상의 부재로 이루어지고, XY 평면에 평행한 부분이 X 주행 가이드 (71) 에 대하여 X 축 방향으로 슬라이드 가능하게 계합되어 있고, X 주행 가이드 (71) 상에서 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다. 압압 부재 (72a) 를 구동하기 위한 구동 장치의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 X 주행 가이드 (71) 가 갖는 고정자와 압압 부재 (72a) 가 갖는 가동자로 이루어지는 X 리니어 모터, 혹은 X 주행 가이드 (71) 가 갖는 이송 나사와 압압 부재 (72a) 가 갖는 너트로 이루어지는 이송 나사 장치 등을 사용할 수 있다.
기판 반입 장치 (50) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 제 1 반송 유닛 (51a) 과 제 2 반송 유닛 (51b) 을 갖고 있다. 제 1 반송 유닛 (51a) 은, 후술하는 포트부 (60a) 의 상방에 배치되고, 제 2 반송 유닛 (51b) 은, 제 1 반송 유닛 (51a) 의 -X 측으로서, 기판 (P) 의 교환을 실시하기 위해서 기판 스테이지 (20a) 가 포트부 (60a) 에 인접하는 위치 (정반 (12) 의 ＋X 측의 단부 근방 상의 위치. 이하, 기판 교환 위치라고 칭한다) 로 이동했을 때에, 기판 홀더 (30a) 의 상방에 위치하도록 배치되어 있다. 또한, 기판 교환 위치는, 후술하는 바와 같이 기판 홀더 (30a) (기판 스테이지 (20a)) 에 유지된 기판 (P) 을, 기판 홀더 (30a) (기판 스테이지 (20a)) 상으로부터 반출하는 기판 반출 위치 (물체 반출 위치) 라고 바꾸어 말할 수 있다.
제 1 반송 유닛 (51a) 은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 X 주행 가이드 (52), 1 쌍의 X 주행 가이드 (52) 에 대응하여 형성된 1 쌍의 X 슬라이드 부재 (53), 및 1 쌍의 X 슬라이드 부재 (53) 사이에 가설된 유지 부재 (54a) 를 갖고 있다. 1 쌍의 X 주행 가이드 (52) 는, 각각 X 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, 그 긴 쪽 방향 치수는, 기판 (P) 의 X 축 방향 치수보다 약간 길게 설정되어 있다. 1 쌍의 X 주행 가이드 (52) 는, Y 축 방향으로 소정 간격 (기판 (P) 의 Y 축 방향 치수보다 약간 넓은 간격) 으로 서로 평행하게 배치되어 있다. 1 쌍의 X 슬라이드 부재 (53) 각각은, 대응하는 X 주행 가이드 (52) 에 대하여 X 축 방향으로 슬라이드 가능하게 계합되어 있고, 도시 생략의 액추에이터 (예를 들어 이송 나사 장치, 리니어 모터, 벨트 구동 장치 등) 에 의해, X 주행 가이드 (52) 를 따라 소정의 스트로크로 동기 구동된다.
유지 부재 (54a) 는, Y 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, -X 측을 향한 면부에 복수의 오목부 (55a) 가 형성되어 있다. 복수의 오목부 (55a) 는, Y 축 방향으로 소정 간격 (기판 트레이 (40a) 의 복수의 테이퍼 부재 (44a) 의 Y 축 방향에 관한 간격과 대략 동일한 간격) 으로 복수 형성되어 있다. 오목부 (55a) 는, -X 측으로부터 ＋X 측을 향하여 좁아지는 테이퍼면에 의해 규정되고, 유지 부재 (54a) 는, 복수의 오목부 (55a) 내에 기판 트레이 (40a) 의 복수의 테이퍼 부재 (44a) 각각이 삽입됨으로써, 기판 트레이 (40a) 의 ＋X 측의 단부를 유지한다. 상기 1 쌍의 X 주행 가이드 (52), 1 쌍의 X 슬라이드 부재 (53), 및 유지 부재 (54a) 는, 도시 생략의 Z 액추에이터에 의해 Z 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다. 또한, 1 쌍의 X 주행 가이드 (52), 및 1 쌍의 X 슬라이드 부재 (53) 의 Z 위치를 바꾸지 않고, 유지 부재 (54a) 만 1 쌍의 X 주행 가이드 (52) 에 대하여 Z 축 방향으로 이동 가능하게 해도 된다. 제 2 반송 유닛 (51b) 의 구성은, 기판 트레이 (40a) 의 테이퍼 부재 (44b) 가 삽입되는 복수의 오목부 (55b) 가 유지 부재 (54b) 의 ＋X 측의 면부에 형성되어 있는 점을 제외하고, 상기 제 1 반송 유닛 (51a) 과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
기판 반입 장치 (50) 는, 제 1 반송 유닛 (51a) 의 유지 부재 (54a), 및 제 2 반송 유닛 (51b) 의 유지 부재 (54b) 에 의해 기판 트레이 (40a) 를 유지한 상태로, 복수의 X 슬라이드 부재 (53) 가 동기 구동됨으로써, 기판 트레이 (40a) 를 XY 평면 (수평면) 을 따라 포트부 (60a) 의 상방과 기판 교환 위치의 상방 사이에서 이동시킬 수 있다. 또한, 기판 반입 장치 (50) 는, 제 1 반송 유닛 (51a) 과 제 2 반송 유닛 (51b) 이 동기하여 Z 축 방향으로 구동됨으로써, 포트부 (60a) 의 상방, 혹은 기판 교환 위치의 상방의 영역 각각에서 기판 트레이 (40a) 를 상하동시킬 수 있다.
여기서, 기판 반입 장치 (50) 를 사용한 기판 홀더 (30a) 에 대한 기판 (P) 의 반입 동작에 대하여 도 6(A) ∼ 도 6(C) 를 이용하여 설명한다. 또한, 도 6(A) ∼ 도 6(C) 에서는, 간략화를 위하여, 기판 스테이지 (20a) 에 있어서의 기판 홀더 (30a) 를 제외한 부재, 기판 반입 장치 (50) 에 있어서의 유지 부재 (54a, 54b) 를 제외한 부재의 도시가 각각 생략되어 있다. 도 6(A) 에 나타내는 바와 같이, 유지 부재 (54a, 54b) 에 유지된 기판 트레이 (40a) 는, 기판 교환 위치에 위치한 기판 홀더 (30a) 의 상방으로 반송된다. 기판 스테이지 (20a) 는, 기판 트레이 (40a) 의 복수의 지지 부재 (41) (도 2(A) 참조) 의 Y 위치와 복수의 X 홈 (31x) 의 Y 위치가 대체로 일치하도록 Y 위치가 위치 결정된다. 기판 홀더 (30a) 에 있어서, 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 각각의 가이드 부재 (35) 는, 그 상면이 기판 홀더 (30a) 의 상면보다 ＋Z 측에 위치하도록 (기판 홀더 (30a) 의 상면으로부터 돌출되도록) 위치 결정되어 있다. 또한, 기판 반출 장치 (70a) 의 압압 부재 (72a) 는, 그 가동 범위의 가장 -X 측의 위치로서, 기판 홀더 (30a) 의 외측에 위치하고 있다. X 주행 가이드 (71) 의 길이는, 기판 반입시에 압압 부재 (72a) 와 기판 트레이 (40a) 가 접촉하지 않도록 설정되어 있다.
도 6(A) 에 나타내는 상태로부터, 도시 생략의 주제어 장치는, 유지 부재 (54a, 54b) 각각을 -Z 방향으로 구동 (도 6(A) 의 화살표 참조) 함으로써, 기판 트레이 (40a) 를 강하시킨다. 이로써, 도 6(B) 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40a) 가 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 상에 전달되고, 복수의 가이드 부재 (35) 에 흡착 유지된다. 주제어 장치는, 기판 트레이 (40a) 가 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 의 가이드 부재 (35) 상에 탑재된 상태로, 유지 부재 (54a, 54b) 각각을 기판 트레이 (40a) 로부터 이간하는 방향으로 구동 (도 6(B) 의 화살표 참조) 한 후, 도 6(C) 에 나타내는 바와 같이, 상방으로 구동 (도 6(C) 의 화살표 참조) 한다.
또한, 기판 홀더 (30a) 에서는, 도 6(C) 에 나타내는 바와 같이, 복수의 가이드 부재 (35) 가 동기하여 -Z 방향으로 구동 (도 6(C) 의 화살표 참조) 되고, 이로 인해, 기판 트레이 (40a) 가 강하하고, 기판 (P) 이 기판 홀더 (30a) 의 상면 상에 재치된다. 또한, 복수의 가이드 부재 (35) 는, 기판 (P) 가 기판 홀더 (30a) 의 상면 상에 재치된 후에도, 더욱 -Z 방향으로 구동된다. 이로써, 기판 트레이 (40a) 와 기판 (P) 의 하면이 이간하고, 기판 (P) 이 기판 홀더 (30a) 에 흡착 유지된다.
도 1 로 돌아와서, 포트부 (60a) 는, 가대 (61), 및 복수의 트레이 가이드 장치 (62) (도 1 에서는 지면 안쪽 방향으로 겹쳐져 가려져 있다. 도 3 참조) 를 갖고 있다. 가대 (61) 는, 플로어 (11) 상에서, 정반 (12) 의 ＋X 측의 위치에 설치되고, 기판 스테이지 장치 (PST) 와 함께, 도시 생략의 챔버 내에 수용되어 있다.
복수 (본 실시형태에서는, 예를 들어 2 대) 의 트레이 가이드 장치 (62) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 가대 (61) 상에 Y 축 방향으로 소정 간격으로 탑재되어 있다. 또한, 본 실시형태의 포트부 (60a) 는, 일례로서 2 대의 트레이 가이드 장치 (62) 를 갖고 있지만, 복수의 트레이 가이드 장치 (62) 의 대수는, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 기판 트레이 (40a) 의 지지 부재 (41) (도 3 에서는 도시 생략. 도 2(A) 참조) 의 개수에 따라 적절히 변경 가능하다. 구체적으로는, 복수의 지지 부재 (41) 중, 돌기 (45a) (도 2(B) 참조) 를 갖고 있는 지지 부재 (41) (본 제 1 실시형태에서는 중앙의 지지 부재 (41)) 를 제외하고, 그 밖의 지지 부재 (41) 에 대응하여 트레이 가이드 장치 (62) 가 가대 (61) 상에 설치된다. 본 실시형태에 있어서, 예를 들어 2 대의 트레이 가이드 장치 (62) 의 Y 축 방향에 관한 간격은, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40a) 의 가장 ＋Y 측의 지지 부재 (41) 와 가장 -Y 측의 지지 부재 (41) 의 간격과 대체로 일치하고 있다.
트레이 가이드 장치 (62) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, X 축 방향으로 연장되는 판상 부재로 이루어지는 베이스 (63), 베이스 (63) 상에 X 축 방향으로 소정 간격으로 탑재된 복수 (예를 들어 3 대) 의 Z 액추에이터 (64), Z 액추에이터 (64) 에 의해 상하 (Z 축) 방향으로 구동되는 복수의 가이드 부재 (65) 등을 갖는다. 베이스 (63) 는, 가대 (61) 의 상면에 고정된 복수의 X 리니어 가이드 부재 (66) 와 베이스 (63) 의 하면에 고정되고, X 리니어 가이드 부재 (66) 에 자유롭게 슬라이드 할 수 있도록 계합하는 X 슬라이드 부재 (67) 로 이루어지는 X 리니어 가이드 장치에 의해 X 축 방향으로 직진 안내되어 있다. 또한, 베이스 (63) 는, 도시되지 않은 X 액추에이터 (예를 들어 이송 나사 장치, 리니어 모터 등) 에 의해 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 구동된다. Z 액추에이터 (64) 의 종류는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 캠 장치, 이송 나사 장치, 에어 액추에이터 등을 사용할 수 있다. 복수의 트레이 가이드 장치 (62) 각각의 Z 액추에이터 (64) 는, 도시 생략의 주제어 장치에 의해 동기 구동된다. 가이드 부재 (65) 는, XY 평면에 평행한 판상 부재로 이루어지고, 그 상면 상에 기판 트레이 (40a) 의 지지 부재 (41) (도 2(A) 참조) 가 재치된다. 가이드 부재 (65) 의 상면에는, 도시 생략의 미소한 구멍부가 복수 형성되어 있고, 그 구멍부로부터 가압 기체 (예를 들어, 공기) 를 분출하고, 미소한 클리어런스를 개재하여 기판 트레이 (40a) 를 부상 지지할 수 있도록 되어 있다.
여기서, 기판 반출 장치 (70a) 를 사용한 기판 트레이 (40a), 및 기판 트레이 (40a) 상에 재치된 기판 (P) 의 기판 홀더 (30a) 로부터 포트부 (60a) 에 대한 전달 동작 (기판 반출 동작) 에 대하여 도 7(A) 및 도 7(B) 를 이용하여 설명한다. 또한, 도 7(A) 및 도 7(B) 에서는, 간략화를 위하여, 기판 스테이지 (20a) 에 있어서의 기판 홀더 (30a) 를 제외한 부재, 포트부 (60a) 에 있어서의 가대 (61) 의 일부의 도시가, 각각 생략되어 있다. 기판 홀더 (30a) 로부터 기판 (P) 가 반출될 때, 기판 홀더 (30a) 에서는, 도 7(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (P) 의 흡착 유지가 해제된 후, 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 가 동기 구동되고, 복수의 가이드 부재 (35) 가 ＋Z 방향으로 구동된다. 이로써, 기판 트레이 (40a) 가 상승하고, 기판 (P) 가 복수의 지지 부재 (41) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 또한, 주제어 장치는, 기판 (P) 이 기판 트레이 (40a) 에 지지된 후에도, 추가로 복수의 가이드 부재 (35) 를 ＋Z 방향으로 이동시킨다. 이로써, 기판 (P) 과 기판 트레이 (40a) 가 일체적으로 ＋Z 방향으로 이동하고, 기판 (P) 의 하면이 기판 홀더 (30a) 의 상면으로부터 이간된다. 이 때, 주제어 장치는, 기판 (P) 을 기판 홀더 (30a) 로부터 이간시키고, 또한 복수의 보강 부재 (43) 의 하면을 기판 홀더 (30a) 의 상면보다 ＋Z 측에 위치시키는 데에 필요한 최소의 스트로크로 가이드 부재 (35) 를 구동한다. 이로 인해, 기판 트레이 (40a) 의 복수의 지지 부재 (41) 는, 그 하반부가 X 홈 (31x) 내에 수용된 상태로 되어 있다.
또한, 포트부 (60a) 에서는, 복수의 트레이 가이드 장치 (62) 가 -X 방향 (기판 스테이지 (20a) 측) 으로 구동되고, 베이스 (63) 의 -X 측의 단부가 가대 (61) 로부터 -X 측에 돌출된 위치에 위치 결정되어 있다. 또한, 복수의 가이드 부재 (65) 의 Z 위치가, 기판 홀더 (30a) 내의 복수의 가이드 부재 (35) 의 Z 위치를 대체로 동일해 (혹은 약간 -Z 측) 지도록 복수의 Z 액추에이터 (64) 가 제어된다.
그리고, 기판 홀더 (30a) 에서는, 기판 반출 장치 (70a) 의 압압 부재 (72a) 가 ＋X 방향으로 구동된다. 압압 부재 (72a) 의 Z 위치 (높이) 는, 기판 (P) 을 반출하기 위해서 기판 트레이 (40a) 가 기판 홀더 (30a) 내에서 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 에 지지된 상태로, 돌기 (45a) 에 당접하도록 설정되어 있다. 이로 인해, 압압 부재 (72a) 가 ＋X 방향으로 구동되면, 도 7(B) 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40a) 가 압압 부재 (72a) 에 압압되고, 압압 부재 (72a) 와 일체적으로 ＋X 방향으로 이동한다. 또한, 포트부 (60a) 에서는, ＋X 방향으로 이동하는 기판 트레이 (40a) 에 연동하여, 트레이 가이드 장치 (62) 가 ＋X 방향으로 구동된다.
이 때, 기판 홀더 (30a) 측의 가이드 부재 (35), 및 포트부 (60a) 측의 가이드 부재 (65) 는, 각각 지지 부재 (41) 의 하면에 대하여 가압 기체를 분출하고, 기판 트레이 (40a) 를 부상 지지한다. 따라서, 기판 트레이 (40a) (기판 (P)) 를 고속, 또한 저발진으로 기판 홀더 (30a) 로부터 포트부 (60a) 에 반출할 수 있다. 또한, 기판 (P) 을 고속으로 반출하는 점에서, 기판 트레이 (40a) 는, 기판 (P) 의 위치가 어긋나지 않도록, 기판 (P) 을 흡착 유지해도 된다 (마찰력에 의한 유지만이어도 된다). 또한, 기판 트레이 (40a) 상에서의 기판 (P) 의 이동을 규제하는 규제 부재 (예를 들어, 지지 부재 (41) 로부터 돌출된 핀상의 부재 등) 를 기판 트레이 (40a) 에 형성해도 된다. 또한, 기판 트레이 (40a) 가 부상 지지되어 있는 점에서, 기판 트레이 (40a) 를 압압 부재 (72a) 로 압압할 때에 기판 트레이 (40a) 와 압압 부재 (72a) 가 이간되지 않도록, 예를 들어 압압 부재 (72a) 에 돌기 (45a) 를 흡착 유지하는 흡착 장치 (예를 들어, 진공 흡착 장치, 자기 흡착 장치 등) 를 형성해도 된다. 혹은, 예를 들어 압압 부재 (72a) 와 기판 트레이 (40a) 를 기계적으로 계합시키는 기구 (예를 들어, 록핀 등) 를 형성해도 된다. 또한, 예를 들어, 가이드 부재 (35) 의 흡착 유지 기능을 이용하여 기판 트레이 (40a) 에 -Z 방향의 가벼운 부하 (제동력) 를 작용시킴으로써, 압압 부재 (72a) 와 돌기 (45a) 가 떨어지는 것을 방지해도 된다.
또한, 본 제 1 실시형태에서는, 기판 (P) 의 반출은, 기판 홀더 (30a) 가 갖는 기판 반출 장치 (70a) 에 의해 실시되지만, 이와 함께 포트부 (60a) 에 기판 트레이 (40a) 를 유지하여 ＋X 방향으로 이동시키는 다른 기판 반출 장치를 형성하고, 기판 트레이 (40a) 의 이동 도중에 기판 반출 장치 (70a) 에 의한 기판 반출 동작으로부터 상기 다른 기판 반출 장치를 사용한 기판 반출 동작으로 전환해도 된다. 이 경우, 압압 부재 (72a) 의 스트로크를 짧게 할 수 있다. 또한, 기판 트레이 (40a) 가 부상 지지되는 점에서, 압압 부재 (72a) 에 의해 압압된 (＋X 방향의 추력이 부여된) 기판 트레이 (40a) 를 관성에 의해 가이드 부재 (35) 상으로부터 가이드 부재 (65) 상으로 이동시켜도 된다. 이 경우에도 압압 부재 (72a) 의 스트로크를 짧게 할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이 하여 구성된 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 에서는, 도시 생략의 주제어 장치의 관리 하, 도시 생략의 마스크 로더에 의해, 마스크 스테이지 (MST) 상에 대한 마스크 (M) 의 로드가 실시됨과 함께, 기판 반입 장치 (50) 에 의해, 기판 홀더 (30a) 상에 대한 기판 (P) 의 로드가 실시된다. 그 후, 주제어 장치에 의해, 도시 생략의 얼라인먼트 검출계를 이용하여 얼라인먼트 계측이 실행되고, 그 얼라인먼트 계측의 종료 후, 기판 (P) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역에 축차 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작이 실시된다. 또한, 이 노광 동작은 종래부터 실시되고 있는 스텝·앤드·스캔 방식의 노광 동작과 동일하기 때문에, 그 상세한 설명은 생략하는 것으로 한다. 그리고, 노광 처리가 종료된 기판이 기판 홀더 (30a) 로부터 반출됨과 함께, 다음으로 노광되는 다른 기판이 기판 홀더 (30a) 에 반송됨으로써, 기판 홀더 (30a) 상의 기판의 교환이 실시되고, 복수의 기판에 대하여, 노광 동작 등이 연속하여 실시된다.
이하, 액정 노광 장치 (10) 에 있어서의 기판 홀더 (30a) 상의 기판 교환 동작에 대하여 도 8(A) ∼ 도 8(C) 를 이용하여 설명한다. 또한, 도 8(A) ∼ 도 8(C) 에서는, 간략화를 위하여, 기판 스테이지 (20a) 에서는 기판 홀더 (30a) 를 제외한 다른 부재, 기판 반입 장치 (50) 에서는, 유지 부재 (54a, 54b) 를 제외한 다른 부재, 포트부 (60a) 에서는, 가대 (61) 의 일부의 도시가 각각 생략되어 있다. 본 제 1 실시형태에서는, 기판 홀더 (30a) 상의 기판 교환 동작시에, 도 8(A) ∼ 도 8(C) 에 나타내는 바와 같이, 2 개의 기판 트레이 (40a) (편의상, 기판 트레이 (40a1, 40a2) 라고 칭한다) 를 이용하여 기판 (P) 의 반송이 실시된다. 2 개의 기판 트레이 (40a1, 40a2) 는, 실질적으로 동일한 것이다. 이하의 기판 교환 동작은, 도시 생략의 주제어 장치의 관리 하에 실시된다.
도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30a) 로부터 반출되는 노광 처리가 종료된 기판 (P1) 은, 일방의 기판 트레이 (40a1) 상에 재치되어 있고, 그 기판 트레이 (40a1) 는, 기판 홀더 (30a) 의 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 에 의해 하방으로부터 지지되어 있다. 이에 반하여, 다음으로 노광 처리가 실시될 예정의 다른 기판 (P2) 은, 타방의 기판 트레이 (40a2) 상에 재치되어 있다. 또한, 기판 트레이 (40a2) 는, 기판 홀더 (30a) 가 기판 교환 위치에 위치한 경우에 그 기판 홀더 (30a) 의 상방에 위치하도록 유지 부재 (54a, 54b) 에 유지되어 있다.
여기서, 주제어 장치는, 기판 (P1) 상에 설정된 복수의 쇼트 영역 중, 마지막 쇼트 영역에 대한 노광 처리가 종료된 후, 기판 스테이지 (20a) 를 투영 광학계 (PL) (도 1 참조) 의 하방으로부터, 기판 교환 위치 (포트부 (60a) 에 인접하는 위치) 로 이동시킨다. 그리고, 주제어 장치는, 도 8(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (20a) 의 이동 중, 즉 기판 교환 위치에 도달하기 전에, 기판 홀더 (30a) 내의 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 를 제어함으로써 기판 트레이 (40a1) 를 상승시키고, 기판 (P1) 을 기판 홀더 (30a) 의 상면으로부터 이간시키고, 또한, 기판 반출 장치 (70a) 를 제어하고, 압압 부재 (72a) 를 이용하여 기판 트레이 (40a1) 를 ＋X 측 (포트부 (60a) 측) 에 이동시킨다. 이와 같이, 본 제 1 실시형태에서는, 기판 스테이지 (20a) 의 기판 교환 위치에 대한 이동 동작과 기판 (P1) 의 반출 동작이, 일부 병행하여 (즉, 기판 스테이지 (20a) 의 기판 교환 위치에 대한 위치 결정에 선행하여 기판 (P1) 의 반출 동작이) 실시된다.
이하, 도 8(A) 에 나타내는 상태로부터, 기판 (P1) 의 반출이, 전술한 도 7(A), 및 도 7(B) 에 나타내는 순서로 실시된다. 즉, 기판 (P1) 을 지지하는 기판 트레이 (40a1) 가 기판 홀더 (30a) 내의 기판 반출 장치 (70a) 에 의해 ＋X 측으로 추가로 구동되고, 그 기판 트레이 (40a1) 가 포트부 (60a) 의 트레이 가이드 장치 (62) 에 전달된다.
이어서, 도 8(B) 에 나타내는 바와 같이, 전술한 도 6(A) ∼ 도 6(C) 에 나타내는 순서로 기판 홀더 (30a) 에 대하여, 기판 홀더 (30a) 의 상방에서 미리 대기하고 있던 기판 (P2) 의 반입이 실시된다. 그리고, 도 8(C) 에 나타내는 바와 같이, 기판 스테이지 (20a) 에서는, X 조동 스테이지 (23X), 및/또는 Y 조동 스테이지 (23Y) (각각 도 8(C) 에서는 도시 생략. 도 1 참조) 가 적절히 구동되고, 기판 홀더 (30a) 에 유지된 기판 (P2) 에 대한 노광 동작이 실시된다. 또한, 기판 (P2) 의 노광 동작과 병행하여 포트부 (60a) 에서는, 노광이 끝난 기판 (P1) 이 기판 트레이 (40a1) 상으로부터 외부 장치 (예를 들어, 코터·디벨로퍼 장치) 로 반송됨과 함께, 다른 기판 (P3) 이, 기판 트레이 (40a1) 상에 재치된다. 상기 포트부 (60a) 에 있어서의 기판의 교환 동작은, 예를 들어 도시 생략의 로봇 아암, 포트부 (60a) 에 형성된 도시 생략의 리프트 핀 장치 등을 이용하여 실시된다.
이하, 도시 생략되어 있지만, 기판 (P3) 을 지지하는 기판 트레이 (40a1) 는, 유지 부재 (54a, 54b) 에 유지되고, 도 8(A) 에 나타내는 위치 (기판 교환 위치의 상방) 에 반송된다. 통상적으로는, 포트부 (60a) 에 있어서의 기판 (P1, P3) 의 교환 동작, 및 기판 반입 장치 (50) 에 의한 기판 트레이 (40a1) 의 반송 동작이, 기판 (P2) 에 대한 노광 동작보다 빨리 종료되기 때문에, 주제어 장치는, 기판 (P2) 에 대한 노광 동작이 종료되고, 기판 홀더 (30a) 가 기판 교환 위치로 이동해 올 때까지 기판 (P3) 을 기판 교환 위치의 상방에 위치시킬 수 있다. 이와 같이, 본 제 1 실시형태에서는, 2 개의 기판 트레이 (40a1, 40a2) 를 사용하기 때문에, 기판 홀더 (30a) 상의 기판의 교환의 사이클 타임을 단축시킬 수 있다.
이상 설명한 본 제 1 실시형태에서는, 기판 홀더 (30a) 가 기판 반출 장치 (70a) 를 구비하고 있기 때문에, 노광 동작의 종료 후에, 기판 홀더 (30a) 가 기판 교환 위치에 도달하기 전에 기판 (P) 의 반출 동작을 개시할 수 있다. 따라서, 기판 홀더 (30a) 상의 기판의 교환 사이클 타임을 단축시킬 수 있고, 단위 시간당 기판 (P) 의 처리 장수를 증가시킬 수 있다. 이에 반하여, 기판 반출 장치가 기판 스테이지 (20a) 의 외부 (예를 들어 포트부 (60a)) 에 형성되어 있는 경우, 기판 반출 동작을 개시하기 위해서는, 기판 홀더 (30a) 를 기판 교환 위치에 위치 결정을 해야 하기 때문에, 본 제 1 실시형태에 비하여 기판 반출 동작에 시간이 걸린다.
《제 2 실시형태》
다음으로 제 2 실시형태에 대하여 도 9(A) ∼ 도 11(C) 를 이용하여 설명한다. 본 제 2 실시형태에 관련된 액정 노광 장치는, 기판 홀더 (30b), 포트부 (60b) (각각 도 10 참조), 및 기판 트레이 (40b) (도 9(A) 참조) 의 구성을 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 와 동일하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
상기 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) (도 2(A) 참조) 가, 예를 들어 3 개 (홀수 개) 의 지지 부재 (41) 를 이용하여 기판을 하방으로부터 지지한 것에 반하여, 도 9(A) 에 나타내는 제 2 실시형태의 기판 트레이 (40b) 는, 예를 들어 4 개 (짝수 개) 의 지지 부재 (41) 를 갖고 있다. 또한, 상기 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) (도 2(A) 참조) 가, 예를 들어 3 개의 보강 부재 (43) 에 의해 복수의 지지 부재 (41) 의 긴 쪽 방향의 중간부가 서로 접속되어 있던 것에 반하여, 도 9(A) 에 나타내는 제 2 실시형태의 기판 트레이 (40b) 는, 복수의 지지 부재 (41) 의 -X 측의 단부 근방을 서로 접속하는 보강 부재 (43) 를 추가로 갖고 있다 (합계, 예를 들어 4 개의 보강 부재 (43) 를 갖고 있다). 또한, 기판 트레이 (40b) 는, 상기 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) 와 같은 돌기 (45a) (도 2(B) 참조) 를 갖지 않는다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30b) 의 상면에는, 상기 기판 트레이 (40b) (도 10 에서는 도시 생략. 도 9(A) 참조) 의, 예를 들어 4 개의 지지 부재 (41), 및 예를 들어 4 개의 보강 부재 (43) 각각에 대응하는 복수의 X 홈 (31x), Y 홈 (31y) 이 형성되어 있다. 기판 홀더 (30b) 와 기판 트레이 (40b) 가 조합된 상태로, 복수의 지지 부재 (41), 보강 부재 (43) 각각은, 대응하는 X 홈 (31x), Y 홈 (31y) 내에 수용된다. 단, 도 11(A) 에 나타내는 바와 같이, 가장 -X 측의 보강 부재 (43) 는, 기판 홀더 (30b) 의 외측에 위치한다. 도 10 으로 돌아와서, 복수의 X 홈 (31x) 내에는, 각각 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 가 수용되어 있다. 또한, 기판 홀더 (30b) 의 상면의 Y 축 방향에 관한 중앙부에는, 다른 X 홈 (73x) 이 형성되어 있다. X 홈 (73x) 내에는, 기판 반출 장치 (70b) 가 수용되어 있다. 또한, X 홈 (73x) 은, 기판 반출 장치 (70b) 를 수용하기 위해서 형성되어 있고, 기판 트레이 (40b) 의 지지 부재 (41) 는 수용되지 않는다. 또한, 포트부 (60b) 에 있어서, 가대 (61) 상에는, 예를 들어 4 개의 지지 부재 (41) 에 대응하여, 예를 들어 4 개의 트레이 가이드 장치 (62) 가 탑재되어 있다.
기판 반출 장치 (70b) 는, X 주행 가이드 (71), 및 기판 트레이 (40b) 를 압압하는 압압 부재 (72b) 를 갖고 있다. 압압 부재 (72b) 는, 도 11(A) 에 나타내는 바와 같이, XY 평면에 평행한 판상 부재로 이루어지고, X 주행 가이드 (71) 상에서 X 축 방향으로 구동되는 X 슬라이드부 (72b1) 와, X 슬라이드부 (72b1) 에 대하여, 예를 들어 힌지 장치를 개재하여 일단이 접속된 판상 부재로 이루어지는 압압부 (72b2) 를 갖고 있다. 기판 반출 장치 (70b) 는, 도시 생략의 액추에이터를 갖고 있고, 그 액추에이터에 의해 X 슬라이드부 (72b1) 와 압압부 (72b2) 의 각도가 적절히 제어된다.
이하, 기판 반출 장치 (70b) 를 사용한 기판 교환 동작에 대하여 도 11(A) ∼ 도 11(C) 를 이용하여 설명한다. 본 제 2 실시형태에서도, 상기 제 1 실시형태와 동일하게, 2 개의 기판 트레이 (40b) (도 11(A) ∼ 도 11(C) 에서는, 기판 트레이 (40b1, 40b2) 라고 한다) 가 사용된다. 도 11(A) 에 나타내는 기판 홀더 (30b) 와 기판 트레이 (40b1) 가 조합된 상태로부터, 기판 트레이 (40b1) 와 함께 기판 (P1) 을 기판 홀더 (30b) 로부터 반출할 때에는, 도 11(B) 에 나타내는 바와 같이, X 슬라이드부 (72b1) 와 압압부 (72b2) 의 각도는, 예를 들어 90° 가 되고, 상기 제 1 실시형태와 동일하게, 압압 부재 (72b) 가 기판 트레이 (40b1) 를 압압함으로써 기판 (P1) 의 반출이 실시된다. 이 때, 압압 부재 (72b) 는, 기판 트레이 (40b1) 가 갖는 복수의 보강 부재 (43) 중 가장 -X 측의 보강 부재 (43) 를 압압한다. 이로 인해, 압압 부재 (72b) 의 높이 (Z 축) 방향 치수는, 상기 제 1 실시형태에 비하여 약간 길게 설정되어 있다.
또한, 본 제 2 실시형태에서도, 기판 홀더 (30b) 상의 기판 (P) 의 교환은, 상기 제 1 실시형태와 동일하게, 기판 (P1) 이 기판 홀더 (30b) 상으로부터 반출된 후, 도 11(C) 에 나타내는 바와 같이, 다른 기판 트레이 (40b2) 에 지지된 다른 기판 (P2) 이 도시 생략의 기판 반입 장치에 의해 기판 홀더 (30b) 상 반입됨으로써 실시된다.
그리고, 기판 (P2) 의 반입 동작 종료 후, 도 11(C) 에 나타내는 바와 같이, 기판 반출 장치 (70b) 의 압압 부재 (72b) 가 도시 생략의 액추에이터에 의해, X 슬라이드부 (72b1) 와 압압부 (72b2) 의 각도가 둔각이 되도록 (기판 반출시보다 열린 상태로) 제어되고, 그 상태로, X 주행 가이드 (71) 상에 있어서 -X 방향으로 구동된다. 여기서, X 슬라이드부 (72b1) 와 압압부 (72b2) 의 각도는, 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 에 지지된 기판 트레이 (40b2) 가 가장 -Z 측에 위치한 상태 (기판 (P2) 이 기판 홀더 (30b) 의 상면 상에 재치되고, 기판 트레이 (40b2) 와 이간된 상태) 로 보강 부재 (43) 에 접촉하지 않도록 설정되어 있다.
이상 설명한 제 2 실시형태에서는, 기판 (P) 이 기판 홀더 (30b) 상에 탑재된 상태 (예를 들어 노광 중을 포함한다) 여도, 압압 부재 (72b) 를 도 11(A) 에 나타내는 초기 위치 (기판 트레이 (40b) 를 압압 가능한 위치) 에 복귀시킬 수 있다. 따라서, 기판 (P) 을 반출한 후, 즉시 다른 기판 (P) 의 반입 동작을 개시할 수 있다 (이에 반하여, 상기 제 1 실시형태에서는, 압압 부재 (72a) 의 초기 위치에 대한 복귀를 기다릴 필요가 있다).
또한, 기판 홀더 (30b) 에서는, 기판 반출 장치 (70b) 가 X 홈 (73x) (기판 트레이 (40b) 의 수용에 이용되지 않는 전용의 홈) 내에 수용되어 있기 때문에, 기판 트레이 (40b) 는, 기판 홀더 (30b) 에 있어서, 모든 지지 부재 (41) 가 트레이 가이드 장치 (32) 에 의해 하방으로부터 지지됨과 함께, 포트부 (60b) 에 있어서, 모든 지지 부재 (41) 가 트레이 가이드 장치 (62) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 따라서, 기판 트레이 (40b), 및 기판 (P) 의 패임이 억제된다.
또한, 압압 부재 (72b) 는, 압압부 (72b2) 가 X 슬라이드부 (72b1) 에 대하여 회전되는 구성으로 되었지만, 압압 부재 (72b) 의 구성은, 기판 트레이 (40b) 를 압압 가능한 상태와, 기판 트레이 (40b) 에 접촉하지 않고 X 축 방향으로 이동 가능한 상태 사이를 이행 가능하면 이에 한정되지 않고, 예를 들어 압압 부재 (72b) (혹은 기판 반출 장치 (70b) 전체) 가 Z 축 방향으로 이동 (상하동) 가능하게 구성되어도 된다. 또한, 도 3 등에 나타내는 상기 제 1 실시형태의 기판 반출 장치 (70a) 를 본 제 2 실시형태의 기판 반출 장치 (70b) 와 동일하게 구성해도 된다.
《제 3 실시형태》
다음으로 제 3 실시형태에 대하여 도 12 를 이용하여 설명한다. 본 제 3 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 홀더 (30c) 를 제외하고, 상기 제 2 실시형태의 액정 노광 장치와 동일 (기판 트레이 (40b) (도 12 에서는 도시 생략. 도 9(A) 참조), 포트부 (60b) 를 포함한다) 하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 및 제 2 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
상기 제 2 실시형태에서는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30b) 의 중앙에 기판 반출 장치 (70b) 를 수용하는 X 홈 (73x) 이, 기판 트레이 (40b) (도 10 에서는 도시 생략. 도 9(A) 참조) 의 복수의 지지 부재 (41) 를 수용하기 위한 X 홈 (31x) 과는 별도로 형성되어 있던 것에 반하여, 본 제 3 실시형태에서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30c) 에는, 예를 들어 4 개의 X 홈 (31x) 중, ＋Y 측으로부터 1 번째의 X 홈 (31x) 과 2 번째의 X 홈 (31x) 사이, 및 3 번째의 X 홈 (31x) 과 4 번째의 X 홈 (31x) 사이 각각에, 기판 반출 장치 (70c) 를 수용하기 위한 X 홈 (73x) 이 형성되어 있다. 이로 인해, 기판 홀더 (30c) 는, 기판 반출 장치 (70c) 를 Y 축 방향으로 이간하여 2 대 갖고 있다. 기판 반출 장치 (70c) 는, 압압 부재 (72c) 에 있어서의 기판 트레이 (도 12 에서는 도시 생략) 와의 당접 부분에 반구상의 누름 부재 (도 12 에서는 도시 생략) 를 갖고 있는 점을 제외하고, 상기 제 2 실시형태와 동일하다. 또한, 기판 교환 동작에 대해서도, 상기 제 2 실시형태와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
본 제 3 실시형태에 의하면, 예를 들어 2 대의 기판 반출 장치 (70c) 를 갖고 있기 때문에, 기판 반출시에 있어서의 기판 트레이 및 기판의 θz 방향 (요잉 방향) 의 이동을 용이하게 억제할 수 있다. 또한, 기판 트레이를 이동시키는 추력이 향상되기 때문에, 보다 순조롭고 신속하게 기판 트레이의 반출을 실시할 수 있다. 또한, 압압 부재 (72c) 는, 반구상의 누름 부재를 갖지 않아도 (기판 트레이에 대하여 점 접촉이어도 되고 면 접촉이어도) 된다.
《제 4 실시형태》
다음으로 제 4 실시형태에 대하여 도 13 을 이용하여 설명한다. 본 제 4 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 홀더 (30d) 를 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 와 동일 (기판 트레이 (40a) 를 포함한다) 하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30d) 는, 로프 구동 장치 (74), 및 압압 부재 (72a) 를 포함하는 기판 반출 장치 (70d) 를 갖는다. 로프 구동 장치 (74) 는, 로프 (741), 복수의 풀리 (742) 등을 포함한다. 로프 (741) 의 중간 부분에는, 압압 부재 (72a) 가 접속되어 있다. 로프 (741) 는, 기판 홀더 (30d) 의 상면에 형성된 X 홈 (31x) 내에 압압 부재 (72a) 와 함께 그 일부가 삽입되어 있다. 또한, 도 13 에서는 도시 생략되었지만, X 홈 (31x) 은, 기판 홀더 (30d) 의 상면에 Y 축 방향에 소정 간격으로, 예를 들어 3 개 형성되고, 로프 (741) 는, 그 중의 중앙의 X 홈 (31x) 내에 삽입되고, 다른 X 홈 (31x) 내에는 복수의 트레이 가이드 장치 (32) 가 수용되어 있다. 또한, 기판 홀더 (30d) 의 하면의 Y 축 방향에 관한 중앙부에는, 다른 X 홈 (743) 이 형성되고, 그 X 홈 (743) 내에는, 로프 (741) 의 다른 일부가 삽입되어 있다. 복수의 풀리 (742) 는, 기판 홀더 (30d) 의 ＋X 측 및 -X 측의 단면 각각에 상하 방향으로 이간하여, 예를 들어 2 개씩 (합계 4 개) 부착되어 있다. 복수의 풀리 (742) 각각에는, 로프 (741) 가 감겨져 있다. 복수의 풀리 (742) 중 1 개에는, 도시 생략의 액추에이터 (예를 들어 회전 모터) 가 접속되어 있고, 그 액추에이터가 접속된 풀리 (742) 가 회전 구동됨으로써, 압압 부재 (72a) 가 X 홈 (31x) 내에서 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 이동한다. 기판 반출 장치 (70d) 를 사용한 기판 반출 동작에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
본 제 4 실시형태의 기판 반출 장치 (70d) 에 의하면, 예를 들어 이송 나사 장치 등을 사용하는 경우에 비하여, 압압 부재 (72a) 를 보다 고속으로 X 축 방향으로 구동할 수 있고, 기판을 신속하게 기판 홀더 (30d) 로부터 반출할 수 있다. 또한, 압압 부재 (72a) 를 ＋X 방향, 및 -X 방향으로 견인할 수 있으면, 로프 (741) 대신에, 벨트 (톱니 부착이어도 되고 톱니가 없어도 된다), 체인 등을 이용해도 된다. 또한, 로프 (741) 는, 그 재질이 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 와이어 로프여도 되고, 합성 수지제여도 된다. 또한, 풀리를 회전시키는 액추에이터 등, 기판 반출 장치 (70d) 의 일부는, 기판 홀더 (30d) 이외의 부재 (예를 들어 Y 조동 스테이지 (23Y) (도 13 에서는 도시 생략. 도 1 참조) 에 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 기판 홀더 (30d) 를 경량화할 수 있고, 기판의 위치 제어성이 향상된다. 압압 부재 (72a) 는, 상기 제 2 실시형태와 같이 가동식 (도 11(A) 등 참조) 여도 된다. 또한, 기판 반출 장치 (70d) 는, 상기 제 3 실시형태와 같이, Y 축 방향으로 이간하여 복수 형성되어도 된다. 또한, 압압 부재 (72a) 를 X 축 방향에 안내하는 가이드 부재를 형성해도 된다.
《제 5 실시형태》
다음으로 제 5 실시형태에 대하여 도 14(A) 및 도 14(B) 를 이용하여 설명한다. 본 제 5 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 홀더 (30e), 기판 트레이 (40e) (도 14(A) 에서는 도시 생략. 도 14(B) 참조) 를 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 와 동일하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
제 5 실시형태에 관련된 액정 노광 장치에서 사용되는 기판 트레이 (40e) 는, 상기 제 1 실시형태 (도 2(A) 참조) 와 동일하게, 복수 (예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (41) 를 갖고 있지만, 그 하면에 돌기 (45a) (도 2(B) 참조) 를 갖지 않는 점이 상기 제 1 실시형태와 상이하다. 또한, 기판 홀더 (30e) 의 상면에는, 상기 복수 (예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (41) 에 대응하는 복수 (예를 들어 3 개) 의 X 홈 (31x) 이 형성되어 있지만, 그 모든 X 홈 (31x) 내에, 복수 (예를 들어 X 축 방향에 소정 간격으로 3 개) 의 트레이 가이드 장치 (32) 가 수용되어 있고, 기판 트레이 (40e) 의 복수의 지지 부재 (41) 는, 모두 기판 홀더 (30e) 의 X 홈 (31x) 내에서 트레이 가이드 장치 (32) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 또한, 도시 생략되었지만, 제 5 실시형태의 포트부는, 상기 복수 (예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (41) 에 대응한, 복수 (예를 들어 3 대) 의 트레이 가이드 장치 (62) (도 1 참조) 를 갖고 있다.
도 14(B) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30e) 가 갖는 기판 반출 장치 (70e) 는, 1 쌍의 롤러 장치 (75) 를 구비하고 있다. 기판 홀더 (30e) 의 ＋X 측의 단부 근방에 있어서의 중앙의 X 홈 (31x) 의 ＋Y 측, 및 -Y 측에는, 각각 오목부 (753) 가 형성되고, 1 쌍의 롤러 장치 (75) 는, 일방이 ＋Y 측인 오목부 (753) 내, 타방이 -Y 측인 오목부 (753) 내에, 중앙의 X 홈 (31x) 을 사이에 둔 상태로 수용되어 있다. 1 쌍의 롤러 장치 (75) 각각은, 회전 모터 (751), 및 회전 모터 (751) 에 회전 구동되는 롤러 (752) 를 갖고 있다. 롤러 (752) 의 Z 위치는, 기판 (P) (도 14(B) 에서는 도시 생략. 도 1 참조) 을 반출하기 위해서 기판 트레이 (40e) 의 보강 부재 (43) 의 하면을 기판 홀더 (30e) 의 상면보다 ＋Z 측에 위치시킨 상태로, 그 기판 트레이 (40e) 의 지지 부재 (41) 를 사이에 둘 수 있는 위치에 설정되어 있다. 기판 반출 장치 (70e) 에서는, 1 쌍의 롤러 (752) 사이에 지지 부재 (41) 가 삽입된 상태로 1 쌍의 롤러 (752) 각각이 서로 반대 방향으로 회전되면, 그 1 쌍의 롤러 (752) 각각과 지지 부재 (41) 사이의 마찰력에 의해, 기판 트레이 (40e) 가 기판 홀더 (30e) 에 대하여 ＋X 방향으로 이동하고, 기판 홀더 (30e) 로부터 도시 생략의 포트부에 송출된다. 기판 반출 장치 (70e) 를 사용한 기판 반출 동작에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
본 제 5 실시형태에 관련된 기판 반출 장치 (70e) 에 의하면, 소형 경량이면서, 기판 트레이 (40e) 를 신속하게 기판 홀더 (30e) 로부터 반출할 수 있다. 또한, 기판 트레이 (40e) 를 반출할 때에 X 축 방향으로 소정의 스트로크로 이동하는 부재 (예를 들어 상기 제 1 실시형태의 압압 부재 (72a) (도 3 참조)) 를 갖지 않고, 그 부재를 기판 트레이 (40e) 의 반출 후에 초기 위치에 되돌리는 동작이 필요하지 않기 때문에, 기판 교환 동작을 신속하게 실시할 수 있다. 또한, 기판 홀더 (30e) (및 도시 생략의 포트부) 에 있어서, 복수의 지지 부재 (41) 모두가 하방으로부터 지지된 상태로 기판 트레이 (40e) 의 반출을 실시할 수 있기 때문에, 기판 (P) (도 14(A) 및 도 14(B) 에서는 도시 생략. 도 1 참조) 의 패임을 억제할 수 있다.
또한, 롤러 장치 (75) 에는, 롤러 (752) 를 지지 부재 (41) 를 향하여 탄성하는 탄성 부재를 형성하면 되고, 이로써, 롤러 (752) 와 지지 부재 (41) 의 미끄러짐을 억제할 수 있다. 또한, 1 쌍의 롤러 (752) 각각이 Y 축 방향으로 미소 구동할 수 있도록 구성되어도 된다. 이로써, 지지 부재 (41) 를 X 홈 (31x) 에 삽입할 때에 1 쌍의 롤러 (752) 를 지지 부재 (41) 로부터 퇴피시키는 것, 및 기판 트레이 (40e) 의 반출시에 확실하게 1 쌍의 롤러 (752) 에 의해 지지 부재 (41) 를 사이에 두는 것이 가능하다. 또한, 기판 반출 장치 (70e) 는, Y 축 방향으로 이간하여 복수 (예를 들어 가장 ＋Y 측 및 가장 -Y 측의 X 홈 (31x) 에 대응하여) 형성되어도 된다. 또한, 1 쌍의 롤러 장치 (75) (도 14(A) 및 도 14(B) 참조) 와 동일한 구성을 갖는 1 쌍의 롤러 장치 (도시 생략) 가 포트부에 형성되어도 된다.
《제 6 실시형태》
다음으로 제 6 실시형태에 대하여 도 15(A) ∼ 도 16 을 이용하여 설명한다. 본 제 6 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 홀더 (30f) (도 15(A) 에서는 도시 생략. 도 15(B) 참조), 기판 트레이 (40f), 포트부 (60f) (도 15(A) 및 도 15(B) 에서는 도시 생략. 도 16 참조) 를 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 와 동일하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
상기 제 1 ∼ 제 5 실시형태에 있어서, 기판 반출 장치는, 각각 기판 홀더에 형성된 데에 반하여, 본 제 6 실시형태에서는, 도 15(B) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30f) 가 갖는 1 쌍의 X 고정자 (76) 와 기판 트레이 (40f) 가 갖는 1 쌍의 X 가동자 (45f) 로 구성되는 1 쌍의 X 리니어 모터 (70f) 가 기판 반출 장치로서 기능한다.
도 15(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40f) 는, 상기 제 1 실시형태 (도 2(A) 참조) 와 동일하게, 복수 (예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (41) 를 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 3 개의 지지 부재 (41) 중 중앙의 지지 부재 (41) 의 ＋Y 측 및 -Y 측의 면부 각각에는, X 축 방향에 소정 간격으로 배열된 복수의 영구 자석을 포함하는 X 가동자 (45f) 가 부착되어 있다. X 가동자 (45f) 는, 지지 부재 (41) 의 양단부 근방을 제외한 대략 전체에 걸쳐서 형성되어 있다. 또한, 상기 중앙의 지지 부재 (41) 는, 상기 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) 와 같은 돌기 (45a) (도 2(B) 참조) 를 갖지 않는다.
도 16 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30f) 의 상면에는, 상기 복수 (예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (41) 에 대응하는 복수 (예를 들어 3 개) 의 X 홈 (31x) 이 형성되어 있다. 그리고, 그 모든 X 홈 (31x) 내에, 복수 (예를 들어 X 축 방향에 소정 간격으로 3 개) 의 트레이 가이드 장치 (32) 가 수용되어 있고, 기판 트레이 (40f) 의 복수의 지지 부재 (41) (도 16 에서는 도시 생략. 도 15(B) 참조) 는, 모두 기판 홀더 (30f) 의 X 홈 (31x) 내에서 트레이 가이드 장치 (32) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 또한, 기판 홀더 (30f) 의 ＋X 측의 단부 근방에서, 예를 들어 3 개의 X 홈 (31x) 중, 중앙의 X 홈 (31x) 을 규정하는 1 쌍의 대향면부 각각에는, 도 15(B) 에 나타내는 바와 같이, 코일 유닛을 포함하는 X 고정자 (76) 가 수용되어 있다. 또한, 도 15(B) 는, 도 16 의 B-B 선 단면도에 상당한다 (단 도 16 에서는 기판 트레이 (40f) 는 도시 생략). 1 쌍의 X 고정자 (76) 각각의 Z 위치는, 기판 (P) (도 15(B) 에서는 도시 생략. 도 1 참조) 을 반출하기 위해서 기판 트레이 (40f) 의 보강 부재 (43) 의 하면을 기판 홀더 (30f) 의 상면보다 ＋Z 측에 위치시킨 상태로, 그 기판 트레이 (40f) 의 지지 부재 (41) 에 부착된 X 가동자 (45f) 에 대향하는 위치에 설정되어 있다.
또한, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 포트부 (60f) 는, 상기 복수 (예를 들어 3 개) 의 지지 부재 (41) (도 16 에서는 도시 생략. 도 15(A) 참조) 에 대응한, 복수 (예를 들어 3 대) 의 트레이 가이드 장치 (62) 를 갖고 있다. 그리고, 예를 들어 3 대의 트레이 가이드 장치 (62) 중, 중앙의 트레이 가이드 장치 (62) 의 베이스 (63) 의 -X 측의 단부 근방에는, 1 쌍의 X 고정자 (68) 가 부착되어 있다. 1 쌍의 X 고정자 (68) 각각은, X 고정자 (76) 와 동일하게 코일 유닛을 포함한다. 1 쌍의 X 고정자 (68) 는, 상기 기판 트레이 (40f) 의 지지 부재 (41) 의 Y 축 방향에 관한 치수 (폭) 보다 넓은 간격으로 Y 축 방향에 이간하여 배치되고, 그 Z 위치는, 복수의 가이드 부재 (65) 상에 지지 부재 (41) 가 탑재된 상태로, 그 지지 부재 (41) 에 부착된 X 가동자 (45f) (도 16 에서는 도시 생략. 도 15(A) 참조) 의 Z 위치와 대략 동일해지도록 (X 가동자 (45f) 와 대향하도록) 설정되어 있다.
본 제 6 실시형태에서는, 기판 홀더 (30f) 로부터의 기판 트레이 (40f) 의 반출시, 기판 홀더 (30f) 의 1 쌍의 X 고정자 (76) 와 기판 트레이 (40f) 의 1 쌍의 X 가동자 (45f) 에 의해 구성되는 1 쌍의 X 리니어 모터 (70f), 및 포트부 (60f) 의 1 쌍의 X 고정자 (68) 와 기판 트레이 (40f) 의 1 쌍의 X 가동자 (45f) 에 의해 구성되는 다른 1 쌍의 X 리니어 모터의 합계 4 개의 X 리니어 모터가 기판 반출 장치로서 적절히 사용된다. 기판 반출 동작에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다.
본 제 6 실시형태에서는, 기판 홀더 (30f) 로부터 기판 트레이 (40f) 를 비접촉으로 고속으로 반출할 수 있기 때문에, 발진이 방지된다. 또한, 기판 홀더 (30f), 및 포트부 (60f) 에 있어서, 복수의 지지 부재 (41) 모두가 하방으로부터 지지된 상태로 기판 트레이 (40f) 의 반출을 실시할 수 있기 때문에, 기판 (P) (도 15(A) ∼ 도 16 에서는 도시 생략. 도 1 참조) 의 패임을 억제할 수 있다. 또한, X 리니어 모터는, 상기 제 3 실시형태와 같이, Y 축 방향으로 이간하여 복수 (예를 들어 가장 ＋Y 측 및 가장 -Y 측의 지지 부재 (41) 에 대응하여) 형성되어도 된다.
《제 7 실시형태》
다음으로 제 7 실시형태에 대하여 도 17(A) 및 도 17(B) 를 이용하여 설명한다. 본 제 7 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 기판 홀더 (30g), 기판 트레이 (40g), 포트부 (60g) 를 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 액정 노광 장치 (10) (도 1 참조) 와 동일하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 1 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
상기 제 1 ∼ 제 6 실시형태에서는, 기판 홀더 (30a ∼ 30f) (각각 도 1 ∼ 도 16 참조) 가 기판 반출 장치 (혹은 기판 반출 장치의 일부) 를 갖고 있던 것에 반하여, 본 제 7 실시형태에서는, 도 17(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 홀더 (30g) 의 외부로서, 기판 홀더 (30g) 의 ＋Y 측, 및 -Y 측 각각에 기판 반출 장치 (70g) 가 배치되어 있다. 예를 들어 2 개의 기판 반출 장치 (70g) 각각의 구성은, 압압 부재 (72g) 의 Z 축 방향 치수가 약간 길게 설정되어 있는 점을 제외하고, 상기 제 1 실시형태의 기판 반출 장치 (70a) (도 3 참조) 와 동일하다.
도 17(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40g) 는, 복수 (예를 들어 5 개) 의 지지 부재 (41) 를 갖고 있다. 또한, 상기 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) (도 2(A) 참조) 가, 예를 들어 3 개의 보강 부재 (43) 에 의해 복수의 지지 부재 (41) 의 긴 쪽 방향의 중간부가 서로 접속되어 있던 것에 반하여, 기판 트레이 (40g) 는, 복수의 지지 부재 (41) 의 -X 측의 단부를 서로 연결하는 보강 부재 (45g) 를 추가로 갖고 있다. 또한, 기판 트레이 (40g) 는, 상기 제 1 실시형태의 기판 트레이 (40a) 와 같은 돌기 (45a) (도 2(B) 참조) 를 갖지 않는다.
또한, 상기 복수의 보강 부재 (43, 45g) 중, 가장 -X 측의 보강 부재 (45g) 는, 그 긴 쪽 방향 치수가 다른 보강 부재 (43) 보다 길고, 그 치수는, 도 17(A) 에 나타내는 바와 같이, 기판 트레이 (40g) 가 기판 홀더 (30g) 내에 수용된 상태로, 그 -Y 측의 단부가 기판 홀더 (30g) 의 -Y 측의 단부로부터 -Y 측으로 돌출되고, 또한 ＋Y 측의 단부가 기판 홀더 (30g) 의 ＋Y 측의 단부로부터 ＋Y 측으로 돌출되도록 설정되어 있다. 기판 트레이 (40g) 는, 도 17(B) 에 나타내는 바와 같이, 보강 부재 (45g) 의 ＋Y 측의 단부 근방이, 기판 홀더 (30g) 의 ＋Y 측에 배치된 기판 반출 장치 (70g) 의 압압 부재 (72g) 에 압압됨과 함께, 보강 부재 (45g) 의 -Y 측의 단부 근방이, 기판 홀더 (30g) 의 -Y 측에 배치된 기판 반출 장치 (70g) 의 압압 부재 (72g) 에 압압됨으로써, 기판 홀더 (30g) 로부터 반출된다.
여기서 제 7 실시형태의 기판 스테이지 (20g) 의 기판 홀더 (30g) 는, 도 1 에 나타내는 상기 제 1 실시형태와 동일하게, Y 조동 스테이지 (23Y) (도 17(A) 및 도 17(B) 에서는 도시 생략) 의 상방에 배치되어 있다. 그리고, 도 17(A) 및 도 17(B) 에 나타내는, 예를 들어 2 개의 기판 반출 장치 (70g) 각각은, 도시 생략의 지지 부재를 개재하여 Y 조동 스테이지 (23Y) 에 부착되어 있고, 기판 홀더 (30g) 에 대하여 기계적 (및 진동적) 으로 분리되어 있다. 예를 들어 2 개의 기판 반출 장치 (70g) 를 사용한 기판 반출 동작에 대해서는, 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 포트부 (60g), 및 도시 생략의 기판 반입 장치는, 예를 들어 5 개의 지지 부재 (41) 를 갖는 기판 트레이 (40g) 에 대응하여 구성되어 있는 점을 제외하고, 그 기능은 상기 제 1 실시형태와 동일하기 때문에 그 설명을 생략한다.
본 제 7 실시형태에서는, 예를 들어 2 대의 기판 반출 장치 (70g) 각각이, 기판 홀더 (30g) 의 외부에 배치되어 있기 때문에, 기판 홀더 (30g) 에 기판 반출 장치 (70g) 를 수용하기 위한 홈 등을 형성할 필요가 없고, 기판 홀더 (30g) 의 강성 저하를 억제할 수 있다. 또한, 보다 넓은 면적에서 기판 (P) 을 흡착 유지할 수 있기 때문에, 기판 (P) 의 평탄도를 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 홀더 (30g) 를 경량화할 수 있고, 또한 압압 부재 (72g) 를 구동할 때의 반력이 기판 홀더 (30g) 에 작용하지 않기 때문에, 기판 홀더 (30g) (기판 (P)) 의 위치 제어성이 향상된다. 또한, 기판 반출 장치 (70g) 는, 기판 홀더 (30g) 의 외부에 배치되어 있기 때문에, 메인터넌스성도 우수하다.
또한, 복수의 Z 보이스 코일 모터 (29z) (도 1 참조) 를 이용하여 기판 홀더 (30g) 를 ＋Z 방향으로 미소 구동하여, 예를 들어 2 대의 기판 반출 장치 (70g) 각각을 기판 트레이 (40g) 의 보강 부재 (45g) 의 -Z 측에 위치시킴으로써, 기판 홀더 (30g) 상에 기판 (P) 이 재치된 상태여도, 압압 부재 (72g) 가 보강 부재 (45g) 의 하방을 통과하는 것이 가능해진다. 이로써, 상기 제 2 실시형태와 동일한 효과, 즉 기판 반출 후, 신속하게 다른 기판 반입을 실시하는 것이 가능해진다. 또한, 예를 들어 2 대의 기판 반출 장치 (70g) 각각을 Y 조동 스테이지 (23Y) 상에서 상하동 가능하게 해도 된다.
또한, 압압 부재 (72g) 가 보강 부재 (45g) 를 흡착하지 않는 (당접할 뿐인) 구성으로 하면, 상기 제 3 실시형태와 동일하게 기판 트레이 (40g) 및 기판 (P) 의 θz 방향 (요잉 방향) 의 이동을 용이하게 억제할 수 있다. 또한, 압압 부재 (72g) 가 보강 부재 (45g) 를 흡착 유지하는 경우에는, 기판 반출 장치 (70g) 는, 기판 홀더 (30g) 의 외측에 1 개만 형성되어도 된다. 또한, 압압 부재 (72g) 는, 상기 제 4 실시형태와 동일하게 로프 등에 의해 견인되어도 된다. 또한, 상기 제 5 실시형태에 관련된 기판 반출 장치 (70e) (도 14(A) 참조) 와 같은 롤러 장치 (75) 를 본 제 7 실시형태와 동일하게, 기판 홀더의 외측에 배치해도 된다. 또한, 상기 제 6 실시형태와 동일하게, 기판 트레이에 가동자를 부착하고, X 고정자를 기판 홀더의 외측에 배치해도 된다.
《제 8 실시형태》
다음으로 제 8 실시형태에 대하여 도 18 및 도 19 를 이용하여 설명한다. 본 제 8 실시형태에 관련된 액정 노광 장치의 구성은, 포트부 (60h) 를 제외하고, 상기 제 7 실시형태의 액정 노광 장치 (기판 홀더 (30g), 기판 트레이 (40g) 를 포함한다) 와 동일하기 때문에, 이하, 차이점에 대해서만 설명하고, 상기 제 7 실시형태와 동일한 구성, 기능을 갖는 요소에 대해서는, 상기 제 7 실시형태와 동일한 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 18 에 나타내는 바와 같이, 포트부 (60h) 는, 가대 (61) 의 -X 측에 트레이 가이드 장치 (62h) 를 갖고 있다. 트레이 가이드 장치 (62h) 는, 도시 생략의 플로어 상에 탑재된 베이스 (63h) 와, 베이스 (63h) 상에 탑재된 가이드 부재 (65h) 를 포함한다. 또한, 본 제 8 실시형태에 있어서, 가대 (61) 상에 탑재된 복수의 트레이 가이드 장치 (62) 는, X 축 방향으로 이동하지 않는다. 가이드 부재 (65h) 는, Y 축 방향으로 연장되는 부재로 이루어지고, 그 긴 쪽 방향 치수는, 기판 트레이 (40g) (및 기판 (P)) 의 Y 축 방향에 관한 길이 (폭) 보다 길게 (광폭으로) 설정되어 있다. 가이드 부재 (65h) 는, 가대 (61) 상의 다른 가이드 부재 (65) 와 동일한 높이 위치에 설치되고, 가이드 부재 (65) 와 동일하게, 그 상면으로부터 가압 기체를 분출하여 기판 트레이 (40g) 를 부상 지지할 수 있다. 이로 인해, 기판 트레이 (40g) 를 기판 홀더 (30g) 로부터 포트부 (60h) 에 전달하기 위해서 기판 스테이지 (20g) 를 기판 교환 위치에 이동시킬 때, 기판 홀더 (30g) 의 ＋X 측의 단부로부터 돌출된 기판 트레이 (40g) 가 가이드 부재 (65h) 에 하방으로부터 지지된다. 따라서, 기판 트레이 (40g), 및 기판 (P) 의 패임을 억제할 수 있다.
여기서, 예를 들어 기판 (P) 에 복수의 쇼트 영역이 설정되어 있는 경우, 통상적으로, 마지막에 노광 처리가 실시되는 쇼트 영역은, 기판 (P) 의 총이동량을 줄이기 위해서, 기판 (P) 의 ＋Y 측, 혹은 -Y 측에 설정된다. 따라서, 마지막 쇼트 영역에 대한 노광 처리가 종료된 후의 기판 스테이지 (20g) 는, 기판 교환 위치를 향하여 이동할 때에, X 축 방향으로 이동함과 함께, Y 축 방향으로도 이동한다 (X 축에 대하여 경사진 방향으로 이동한다). 이에 반하여, 본 제 8 실시형태에서는, 가이드 부재 (65h) 의 Y 축 방향에 관한 치수가, 기판 트레이 (40g) 의 Y 축 방향에 관한 치수보다 길게 설정되어 있기 때문에, 기판 스테이지 (20g) 가 X 축에 대하여 경사진 방향으로 이동하는 경우에도, 기판 트레이 (40g) 의 기판 홀더 (30g) 의 ＋X 측의 단부로부터 돌출된 부분이 가이드 부재 (65h) 에 의해 하방으로부터 지지된다. 이로 인해, 기판 (P) 을 보다 신속하게 반출할 수 있다.
도 19 를 이용하여 구체적으로 설명하면, 기판 (P) 상에는, 예를 들어 6 개의 쇼트 영역이 설정되고, 그 중 마지막 쇼트 영역은, 기판 (P) 의 ＋Y 측 그리고 ＋X 측에 설정된 쇼트 영역 (S6) 이다. 또한, 쇼트 영역 (S6) 에 대한 노광 동작의 개시 전의 기판 (P) 의 중심은, 위치 (CP1) 에 위치하고, 그 노광 동작이 종료되었을 때의 기판 (P) 의 중심은, 위치 (CP2) 에 위치한다. 또한, 도 19 에서는, 기판 트레이 (40a), 기판 반출 장치 (70g), 트레이 가이드 장치 (62, 62h) 등 (각각 도 18 참조) 의 도시가 생략되어 있다.
그리고, 제 8 실시형태에서는, 기판 스테이지 (20g) 가 기판 교환 위치에 도달하기 전에, 도시 생략의 기판 반출 장치 (70g) (도 18 참조) 에 의해, 기판 (P) (및 도시 생략의 기판 트레이 (40g)) 의 반출 동작이 개시된다. 이로 인해, 기판 (P) (및 도시 생략의 기판 트레이 (40g)) 이 기판 홀더 (30g) 의 ＋X 측의 단부로부터 돌출되고, 그 함께 돌출된 부분을 트레이 가이드 장치 (62h) 의 가이드 부재 (65h) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 가, 가대 (61) 상의 가이드 부재 (65) 에 선행하여 하방으로부터 지지한다.
그리고, 본 제 8 실시형태에서는, 기판 (P) 의 중심이 도 19 의 위치 CP1→CP2→CP3 의 순서를 통과하도록 기판 스테이지 (20g) 의 위치 제어를 실시할 수 있다. 즉, 만일 포트부 (60h) 가 트레이 가이드 장치 (62h) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 를 갖지 않는다고 가정한 경우, 기판 (P) 의 반출시에 기판 트레이 (40g) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 가 X 축 방향에 평행하게 이동하는 점에서, 가대 (61) 상의 복수의 트레이 가이드 장치 (62) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 의 Y 축 방향에 관한 위치와 기판 트레이 (40g) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 가 갖는 복수의 지지 부재 (41) 의 Y 축 방향에 관한 위치가 대체로 일치하도록 기판 스테이지 (20g) 의 Y 위치 제어를 실시해야 하며, 이 경우, 기판 (P) 의 중심이 도 19 의 위치 CP1→CP2→CP4→CP3 의 순서를 통과하도록 기판 스테이지 (20g) 의 위치 제어를 실시할 필요가 있다.
이에 반하여, 본 제 8 실시형태에서는, 기판 스테이지 (20g) 의 Y 위치에 상관없이 기판 트레이 (40g) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 의 ＋X 측의 단부 근방이 가이드 부재 (65h) (도 19 에서는 도시 생략. 도 18 참조) 에 지지되기 때문에, 기판 스테이지 (20g) 를 최종 쇼트 영역의 노광 처리가 종료되었을 때의 위치 (위치 (CP2)) 로부터 직접적으로 기판 교환 위치 (위치 (CP3)) 에 이동시킬 수 있고, 기판 (P) 의 반출 동작을 신속하게 실시할 수 있다. 또한, 본 제 8 실시형태에 관련된 보조적인 트레이 가이드 장치 (62h), 및 기판 (P) 의 반출 방법은, 상기 제 1 ∼ 제 7 실시형태에도 적용 가능하다. 단, 기판 홀더로부터의 기판 (P) 의 돌출량이 적은 경우 (기판 교환 위치에서도 트레이 가이드 장치 (62) 에 접촉하지 않는 경우) 에는, 보조적인 트레이 가이드 장치 (62h) 를 갖지 않아도 기판 스테이지 (20a ∼ 20f) 를 최종 쇼트 영역의 노광 처리가 종료되었을 때의 위치로부터 직접적으로 기판 교환 위치에 이동시켜도 된다.
또한, 액정 노광 장치의 구성은, 상기 제 1 ∼ 제 8 실시형태에 기재한 것에 한정되지 않고, 적절히 변경이 가능하다. 예를 들어, 트레이 가이드 장치 (32, 62) 의 가이드 부재 (35, 65) 각각은, 기판 트레이 (40a ∼ 40g) 를 비접촉 (부상) 지지하는 구성이었지만, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 볼 등의 전동체를 이용하여 저마찰로 접촉 지지해도 된다. 또한, 트레이 가이드 장치 (32, 62) 각각은, 가이드 부재 (35, 65) 를 이용하여 기판 트레이 (40a ∼ 40g) 를 X 축 방향으로 직진 안내하도록 구성되어도 된다.
또한, 조명광은, ArF 엑시머 레이저광 (파장 193 ㎚), KrF 엑시머 레이저광 (파장 248 ㎚) 등의 자외광이나, F2 레이저광 (파장 157 ㎚) 등의 진공 자외광이어도 된다. 또한, 조명광으로는, 예를 들어 DFB 반도체 레이저 또는 파이버 레이저로부터 발진되는 적외역, 또는 가시역의 단일 파장 레이저광을, 예를 들어 에르븀 (또는 에르븀과 이테르븀의 양방) 이 도핑된 파이버 앰프로 증폭하고, 비선형 광학 결정을 이용하여 자외광으로 파장 변환한 고조파를 이용해도 된다. 또한, 고체 레이저 (파장 : 355 ㎚, 266 ㎚) 등을 사용해도 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 투영 광학계 (PL) 가, 복수 개의 투영 광학 유닛을 구비한 멀티 렌즈 방식의 투영 광학계인 경우에 대하여 설명하였지만, 투영 광학 유닛의 개수는 이에 한정되지 않고, 1 개 이상 있으면 된다. 또한, 멀티 렌즈 방식의 투영 광학계에 한정되지 않고, 예를 들어 오프너형의 대형 미러를 사용한 투영 광학계 등이어도 된다. 또한, 상기 실시형태에서는 투영 광학계 (PL) 로서, 투영 배율이 등배인 것을 사용하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 투영 광학계는 축소계 및 확대계 중 어느 것이어도 된다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는, 광 투과성의 마스크 기판 상에 소정의 차광 패턴 (또는 위상 패턴·감광 패턴) 을 형성한 광 투과형 마스크를 사용하였지만, 이 마스크 대신에, 예를 들어 미국 특허 제6,778,257호 명세서에 개시되어 있는 바와 같이, 노광해야 하는 패턴의 전자 데이터에 기초하여, 투과 패턴 또는 반사 패턴, 혹은 발광 패턴을 형성하는 전자 마스크 (가변 성형 마스크), 예를 들어, 비발광형 화상 표시 소자 (공간 광 변조기라고도 불린다) 의 일종인 DMD (Digital Micro-mirror Device) 를 사용하는 가변 성형 마스크를 이용해도 된다.
또한, 노광 장치로는, 사이즈 (외경, 대각선의 길이, 1 변의 적어도 1 개를 포함한다) 가 500 ㎜ 이상인 기판, 예를 들어 액정 표시 소자 등의 플랫 패널 디스플레이용의 대형 기판을 노광하는 노광 장치에 대하여 적용하는 것이 특히 유효하다.
또한, 노광 장치로는, 스텝·앤드·리피트 방식의 노광 장치, 스텝·앤드·스티치 방식의 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 노광 장치의 용도로는, 각형의 유리 플레이트에 액정 표시 소자 패턴을 전사하는 액정용의 노광 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 반도체 제조용의 노광 장치, 박막 자기 헤드, 마이크로 머신 및 DNA 칩 등을 제조하기 위한 노광 장치에도 널리 적용할 수 있다. 또한, 반도체 소자 등의 마이크로 디바이스뿐만 아니라, 광 노광 장치, EUV 노광 장치, X 선 노광 장치, 및 전자선 노광 장치 등에서 사용되는 마스크 또는 레티클을 제조하기 위해서, 유리 기판 또는 실리콘 웨이퍼 등에 회로 패턴을 전사하는 노광 장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 노광 대상이 되는 물체는 유리 플레이트에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 웨이퍼, 세라믹 기판, 필름 부재, 혹은 마스크 블랭크스 등, 다른 물체여도 된다. 또한, 노광 대상물이 플랫 패널 디스플레이용의 기판인 경우, 그 기판의 두께는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 필름상 (가요성을 갖는 시트상의 부재) 의 것도 포함된다.
또한, 노광 장치에 한정되지 않고, 예를 들어 소정의 물체의 검사에 사용되는 물체 검사 장치 등, 물체에 관해서 소정의 처리를 실시하는 물체 처치 장치에 상기 제 1 ∼ 제 8 실시형태에서 설명한 기판 (물체) 의 교환 방법을 적용해도 된다.
액정 표시 소자 (혹은 반도체 소자) 등의 전자 디바이스는, 디바이스의 기능·성능 설계를 실시하는 단계, 이 설계 단계에 기초한 마스크 (혹은 레티클) 를 제작하는 단계, 유리 기판 (혹은 웨이퍼) 을 제작하는 단계, 상기 서술한 각 실시형태의 노광 장치, 및 그 노광 방법에 의해 마스크 (레티클) 의 패턴을 유리 기판에 전사하는 리소그래피 단계, 노광된 유리 기판을 현상하는 현상 단계, 레지스트가 잔존하고 있는 부분 이외의 부분의 노출 부재를 에칭에 의해 제거하는 에칭 단계, 에칭이 끝나고 불필요해진 레지스트를 제거하는 레지스트 제거 단계, 디바이스 조립 단계, 검사 단계 등을 거쳐서 제조된다. 이 경우, 리소그래피 단계에서, 상기 실시형태의 노광 장치를 이용하여 전술한 노광 방법이 실행되고, 유리 기판 상에 디바이스 패턴이 형성되기 때문에, 고집적도의 디바이스를 생산성이 양호하게 제조할 수 있다.
또한, 지금까지의 설명에서 인용한 노광 장치 등에 관한 미국 특허 출원 공개 명세서 및 미국 특허 명세서의 개시를 원용하여 본 명세서 기재의 일부로 한다.
산업상 이용가능성
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 물체의 반출 방법은, 물체 유지 장치 상으로부터 물체를 반출하는 데에 적합하다. 또한, 본 발명의 물체의 교환 방법은, 물체 유지 장치에 유지되는 물체의 교환을 하는 데에 적합하다. 또한 본 발명의 물체 유지 장치는, 물체의 반출을 신속하게 실시하는 데에 적합하다. 또한, 본 발명의 노광 장치는, 물체를 노광하는 데에 적합하다. 또한, 본 발명의 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법은, 플랫 패널 디스플레이의 제조에 적합하다. 또한, 본 발명의 디바이스 제조 방법은, 마이크로 디바이스의 제조에 적합하다.

Claims (28)

  1. 물체를 유지하는 물체 유지부와,
    상기 물체 유지부로부터 상기 물체를 반출하는 반출부와,
    상기 물체 유지부를 이동시키는 구동부를 구비하고,
    상기 반출부는, 상기 구동부에 의한 상기 물체 유지부의 이동 중에, 상기 물체를 상기 물체 유지부에 대해 상대 이동시키는 물체 반송 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반출부는, 상기 물체의 일부가, 상기 물체 유지부의 이동 방향으로 돌출되도록, 상기 물체를 이동시키는 물체 반송 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반출부는, 상기 물체 유지부의 상기 이동 방향에 대한 이동 속도보다 빠른 속도로 상기 이동 방향으로 구동하여, 상기 물체를 이동시키는 물체 반송 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 물체 유지부의 상기 이동 방향측에 형성된 유지 장치를 구비하고,
    상기 유지 장치는, 상기 물체 유지부의 이동 중에, 상기 반출부에 의해 상대 이동되어 상기 물체 유지부로부터 돌출된 상기 물체의 일부를 유지하는 물체 반송 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 반출부는, 상기 물체 유지부로부터 상하 방향으로 이간된 상기 물체를 반출하는 물체 반송 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는, 상기 물체 유지부 상의 상기 물체에 소정의 처리가 실시되는 물체 처리 위치와, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체의 반출이 실시되는 물체 반출 위치 사이에서, 상기 물체 유지부를 이동시키고,
    상기 반출부는, 상기 물체 유지부가 상기 물체 처리 위치로부터 상기 물체 반출 위치를 향하는 동안에, 상기 물체를 상기 물체 유지부에 대해 상대 이동시키는 물체 반송 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체의 적어도 일부를 유지하는 상기 물체 유지부의 상방에, 상기 물체와는 상이한 다른 물체를 반송하는 반송부와,
    상기 반출부에 의해 상기 물체가 상기 물체 유지부로부터 반출되면, 상기 다른 물체가 상기 물체 유지부에 유지되도록, 상기 다른 물체를 반입하는 반입부를 구비하는 물체 반송 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 반송부는, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체의 반출이 실시되는 물체 반출 위치에 위치하는 상기 물체 유지부의 상방에, 상기 다른 물체를 반송하는 물체 반송 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 반송부는, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체의 반출이 실시되는 물체 반출 위치에 상기 물체 유지부가 도달하기 전에, 상기 다른 물체를 상기 물체 반출 위치에 반송하는 물체 반송 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 반송부는, 상기 물체의 적어도 일부가 유지된 상기 물체 유지부의 상방에, 상기 다른 물체를 반송하는 물체 반송 장치.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 물체 반송 장치와,
    상기 물체 유지부 상의 상기 물체에 소정의 처리가 실시되는 물체 처리 위치에서, 상기 물체 유지부 상의 상기 물체에 에너지 빔을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치를 구비하는 노광 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 물체는, 플랫 패널 디스플레이 장치에 사용되는 기판인 노광 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판은, 적어도 한 변의 길이가 500 ㎜ 이상인 노광 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 기재된 노광 장치를 사용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
  16. 물체를 유지하는 물체 유지부를 이동시키는 것과,
    상기 물체 유지부의 이동 중에, 상기 물체를 상기 물체 유지부에 대해 상대 이동시켜, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체를 반출하는 것을 포함하는 물체 반송 방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 반출하는 것에서는, 상기 물체의 일부가, 상기 물체 유지부의 이동 방향으로 돌출되도록, 상기 물체를 이동시키는 물체 반송 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 반출하는 것에서는, 상기 물체 유지부의 상기 이동 방향에 대한 이동 속도보다 빠른 속도로 상기 이동 방향으로 구동하여, 상기 물체를 이동시키는 물체 반송 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 물체 유지부의 이동 중에, 상기 반출부에 의해 상대 이동되어 상기 물체 유지부로부터 돌출된 상기 물체의 일부를 유지 장치에 의해 유지하는 것을 포함하는 물체 반송 방법.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 반출하는 것에서는, 상기 물체 유지부로부터 상하 방향으로 이간된 상기 물체를 반출하는 물체 반송 방법.
  21. 제 16 항에 있어서,
    상기 이동시키는 것에서는, 상기 물체 유지부 상의 상기 물체에 소정의 처리가 실시되는 물체 처리 위치와, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체의 반출이 실시되는 물체 반출 위치 사이에서, 상기 물체 유지부를 이동시키고,
    상기 반출하는 것에서는, 상기 물체 유지부가 상기 물체 처리 위치로부터 상기 물체 반출 위치를 향하는 동안에, 상기 물체를 상기 물체 유지부에 대해 상대 이동시키는 물체 반송 방법.
  22. 제 16 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물체의 적어도 일부를 유지하는 상기 물체 유지부의 상방에, 상기 물체와는 상이한 다른 물체를 반송하는 것과,
    상기 반출부에 의해 상기 물체가 상기 물체 유지부로부터 반출되면, 상기 다른 물체가 상기 물체 유지부에 유지되도록, 상기 다른 물체를 반입하는 것을 포함하는 물체 반송 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 반송하는 것에서는, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체의 반출이 실시되는 물체 반출 위치에 위치하는 상기 물체 유지부의 상방에, 상기 다른 물체를 반송하는 물체 반송 방법.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 반송하는 것에서는, 상기 물체 유지부로부터 상기 물체의 반출이 실시되는 물체 반출 위치에 상기 물체 유지부가 도달하기 전에, 상기 다른 물체를 상기 물체 반출 위치에 반송하는 물체 반송 방법.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 반송하는 것에서는, 상기 물체의 적어도 일부가 유지된 상기 물체 유지부의 상방에, 상기 다른 물체를 반송하는 물체 반송 방법.
  26. 제 22 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 기재된 물체 반송 방법과,
    상기 물체 유지부 상의 상기 물체에 소정의 처리가 실시되는 물체 처리 위치에서, 상기 물체 유지부 상의 상기 물체에 에너지 빔을 사용하여 소정의 패턴을 형성하는 것을 포함하는 노광 방법.
  27. 제 26 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 플랫 패널 디스플레이의 제조 방법.
  28. 제 26 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 상기 물체를 노광하는 것과,
    노광된 상기 물체를 현상하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법.
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