TWI428707B - Pre - alignment device and pre - alignment method - Google Patents

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TWI428707B
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Description

預配向裝置及預配向方法
本發明係關於一種預配向裝置及預配向方法，更詳細而言，係關於一種用以對搬送至曝光裝置中之基板進行預配向之預配向裝置及預配向方法。
圖9表示對玻璃基板進行曝光時之順序之一例。首先，藉由塗佈機101對清洗後之玻璃基板塗佈光阻劑，並於搬送之過程中藉由熱板102(HP)進行加熱而使光阻劑乾燥後，藉由冷板103(CP)進行降溫。然後，藉由搬送用自動化機械104搬送至精密調溫裝置105中，冷卻基板以進行調溫。其次，藉由搬送用自動化機械106將基板搬送至異物檢査機107中檢查有無異物。然後，將無異物之基板藉由搬送用自動化機械106搬送至預配向裝置108中進行基板之預配向。預配向後之基板藉由搬送用機器109而被搬送至曝光裝置本體110中，對遮罩M之圖案進行曝光轉印。曝光後之基板藉由搬送用自動化機械109而交付至下游之輸送帶111上，向下一步驟傳送。
又，作為曝光前對基板進行調溫之裝置而設計有各種各樣之裝置(例如參照專利文獻1及2)。專利文獻1中記載之曝光裝置係具備搬送玻璃基板之一對平台裝置，並設置有進行玻璃基板之曝光之曝光位置，及於該曝光位置之左右設置有相對於平台裝置而進行玻璃基板之裝載/卸載之一對裝載/卸載位置。而且，記載有於一方之平台裝置進行曝光之期間另一方之平台裝置對基板進行調溫。又，專利文獻2中記載之預配向裝置係一面使晶圓旋轉而進行預配向一面使燈自晶圓之下表面進行照射而加熱晶圓。
進而，作為於近接式曝光前檢測基板之異物之裝置，於專利文獻3中有如下記載：將用以進行異物檢測之載置台作為預配向平台或附帶調溫功能之板，又作為異物檢測裝置包含複數個雷射光照射部、拍攝異物之散射光之複數個攝像機構、及圖像處理部。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4020261號公報
[專利文獻2]日本專利特開2005-32906號公報
[專利文獻3]日本專利特開2007-40862號公報
且說，於圖9所示之單元中，分別配置有精密調溫裝置105、異物檢査機107、及預配向裝置108，故必需依序進行基板之調溫、異物檢査、及預配向，從而產生作業損耗，而且，亦需要複數個搬送用自動化機械104、106、109，從而導致單元整體大型化。
又，於專利文獻1所記載之曝光裝置中，存在下述問題：若一方之平台裝置之曝光時間與另一方之平台裝置之調溫時間產生差異，則會產生作業損耗。進而，專利文獻2所記載之預配向裝置係於藉由旋轉驅動而對晶圓進行預配向時進行調溫者，其係與對製造平板顯示器時所使用之母玻璃之類的基板進行預配向之裝置為不同者。
本發明係鑒於上述課題而完成者，其目的在於提供一種可使曝光單元整體小型化、又可謀求縮短產距時間之預配向裝置及預配向方法。
本發明之上述目的係藉由下述構成而達成。
(1)一種預配向裝置，其特徵在於：其係用以對搬送至曝光裝置中之基板進行預配向者，且包含：基板保持部，其用以載置基板；基板驅動機構，其於特定方向及與該特定方向正交之方向驅動上述基板保持部，並且圍繞與該等方向正交之軸而旋轉驅動上述基板保持部；及基板調溫機構，其對載置於上述基板保持部上之基板進行調溫。
(2)如(1)之預配向裝置，其中更包含檢測載置於上述基板保持部上之基板之異物之異物檢測機構。
(3)一種預配向裝置，其特徵在於：其係用以對搬送至曝光裝置中之基板進行預配向者，且包含：基板保持部，其用以載置上述基板；基板驅動機構，其於特定方向及與該特定方向正交之方向驅動上述基板保持部，並且圍繞與該等方向正交之軸而旋轉驅動上述基板保持部；及異物檢測機構，其檢測載置於上述基板保持部上之基板之異物。
(4)如(2)或(3)之預配向裝置，其中上述異物檢測機構包含：複數個相機，其配置於上述基板保持部之上方，且於上述特定方向上配置成直線狀；及光源，其對該相機所要拍攝之基板之位置照射光。
(5)如(4)之預配向裝置，其中上述異物檢測機構更包含將上述複數個相機及上述光源於上述正交方向上搬送之搬送機構。
(6)如(4)之預配向裝置，其中上述複數個相機及上述光源係於上述正交方向上配置於偏靠用以將上述基板交付至上述基板保持部之搬送用自動化機械之位置。
(7)如(2)或(3)之預配向裝置，其中上述異物檢測機構包含分別配置於上述特定方向上之上述基板保持部之側方之雷射投光器及雷射受光器。
(8)如(7)之預配向裝置，其中上述異物檢測機構更包含將上述雷射投光器及雷射受光器於上述正交方向上搬送之搬送機構。
(9)如(7)之預配向裝置，其中上述雷射投光器及雷射受光器係於上述基板保持部之正交方向上配置於偏靠用以將上述基板交付至上述基板保持部之搬送用自動化機械之位置。
(10)一種預配向方法，其特徵在於：其係預配向裝置之預配向方法，該預配向裝置包含：基板保持部，其用以載置基板；基板驅動機構，其可於特定方向及與該特定方向正交之方向上驅動上述基板保持部，並且可圍繞與該等方向正交之軸而旋轉驅動上述基板保持部；及基板調溫機構，其對載置於上述基板保持部上之基板進行調溫；該預配向方法包括如下步驟：對載置於上述基板保持部上之基板進行調溫；及對進行上述調溫中之基板進行預配向。
(11)如(10)之預配向裝置，其中更包括下述步驟：藉由檢測基板之異物之異物檢測機構而檢測進行上述調溫中之基板之異物。
(12)如(10)之預配向方法，其中更包括下述步驟：藉由檢測基板之異物之異物檢測機構，而於搬送用自動化機械將上述基板交付至上述基板保持部時檢測上述基板之異物。
根據本發明之預配向裝置及預配向方法，其藉由包含對載置於基板保持部上之基板進行調溫之基板調溫機構，而使預配向裝置及基板調溫機構成為單一之裝置，從而可使曝光單元整體小型化。又，對進行調溫中之基板進行預配向，藉此可謀求縮短產距時間。
根據本發明之其他預配向裝置，其藉由包含檢測載置於基板保持部上之基板之異物之異物檢測機構，亦可使預配向裝置及異物檢測機構成為單一之裝置，從而可使曝光單元整體小型化。
以下，參照圖式，對應用本發明之預配向裝置及預配向方法之一實施形態之曝光單元進行詳細說明。
(第1實施形態)
圖1所示之一實施形態之曝光單元10包含：處理單元14，其具備塗佈機11、熱板12、及冷板13；預配向裝置20；曝光裝置本體15；作為搬出裝置之輸送帶16；第1搬送用自動化機械17，其於處理單元14與預配向裝置20之間進行基板之交付；及第2搬送用自動化機械18，其於預配向裝置20、曝光機本體15、及輸送帶16之間進行基板之交付。再者，處理單元14、曝光機本體15、輸送帶16、第1及第2搬送用自動化機械17、18係與圖8所示者同樣地應用公知者。又，塗佈機11亦可與熱板12及冷板13分開設置，於該情形時，藉由未圖示之其他搬送用自動化機械進行基板之交付。
如圖2及圖3所示，本發明之預配向裝置20具備：基台21；精密調溫板(PCP)22，其係作為保持基板W之基板保持部；基板驅動機構24，其相對於基台21而朝X方向、與X方向正交之Y方向、及圍繞與X、Y方向垂直之軸之θ方向對支持精密調溫板22之支持構件23進行旋轉驅動；銷驅動機構26，其相對於支持構件23而朝上下方向(Z方向)驅動複數個銷25，使其自形成於精密調溫板22上之複數個銷孔22a進退；及複數個對準相機(邊緣感測器)27，其安裝於基台21上，於X方向及Y方向之一方設置有2處，於另一方設置有1處。又，精密調溫板22成為對基板W進行調溫之基板調溫機構，藉由通過以使銷孔22a迂迴之方式所形成之內部之冷卻配管的冷卻媒體而將基板W之熱進行散熱以冷卻基板W。
進而，於預配向裝置20中設置有異物檢測機構34，其具備：複數個相機30，其配置於精密調溫板22之上方，且於X方向上配置成直線狀；光源31，其朝相機30所拍攝之基板W之位置照射光；及搬送機構33，其於Y方向上搬送安裝有複數個相機30及光源31之可動構件32。搬送機構33係藉由將滾珠螺桿之類的驅動裝置與導引裝置組合而成之公知之機構所構成，並以於基台21之X方向兩側支持可動構件32而使可動構件32橫跨精密調溫板22上之方式進行驅動。又，本實施形態之光源31係藉由棒狀之LED(Light Emitting Diode，發光二極體)照明所構成，並以使相機30之視野內之亮度成為均勻之方式設置於可動構件32之Y方向兩側，但亦可設置於可動構件32之Y方向一側。該光源31之LED之波長為可見光線之波長(590 nm以上)。
因此，本實施形態之曝光單元10中，係藉由塗佈機11對清洗後之玻璃基板W塗佈光阻劑，並藉由熱板12進行加熱而使光阻劑乾燥後，藉由冷板13進行適當冷卻。其後，基板W藉由第1搬送用自動化機械17而被交付至複數個銷25已上升之狀態之預配向裝置20中。銷25下降而使基板W接觸到精密調溫板22並吸附保持於其上。因此，基板W藉由精密調溫板22而得以冷卻。
然後，於冷卻基板W之期間，藉由邊緣感測器27而對基板W之端面進行位置檢測，並朝X、Y、θ方向驅動精密調溫板22以進行基板W之預配向。繼而，自光源31對預配向結束後之基板W照射光，一面藉由搬送機構33而移動可動構件32一面藉由相機30而進行異物檢測。具體而言，於存在有異物之情形時，相機30藉由拍攝因異物而擴散之光而進行異物檢測。
然後，於異物檢査及調溫結束後，使銷25上升，並藉由第2搬送用自動化機械18將基板W搬送至曝光裝置本體15中，對遮罩M之圖案進行曝光轉印。曝光後之基板W藉由第2搬送用自動化機械18而被交付至下游之輸送帶16上，向下一步驟傳送。
如以上所說明，根據本實施形態之預配向裝置20及預配向方法，於進行預配向時將保持基板之基板保持部作為對基板進行調溫之精密調溫板22，因此預配向裝置20及基板調溫機構成為單一之裝置，亦可削減搬送用自動化機械之數量，從而可使曝光單元整體小型化。又，對進行調溫中之基板進行預配向，藉此可謀求縮短產距時間。
進而，根據預配向裝置20，由於包含檢測基板之異物之異物檢測機構34，因此預配向裝置20及異物檢測機構34成為單一之裝置，從而可使曝光單元整體小型化。
又，如本實施形態般，藉由對進行調溫中之基板W進行異物檢測而可謀求縮短產距時間。再者，異物檢測步驟如本實施形態般係於預配向步驟之後執行，故因基板W之傾斜而產生相機30無法拍攝之區域之可能性消失，從而可提高異物檢測之精度。
惟若即便將基板W傾斜地載置於精密調溫板22上、相機30仍可充分地進行拍攝之情形時，異物檢査亦可於進行預配向之前執行。
又，如圖4所示，異物檢測機構34中，亦可取代如上述實施形態般設置搬送機構，而改為以可拍攝基板W之整個面之方式固定地配置複數個相機30，並於基板W之X方向兩側配置光源31而從旁照射光。然後，於存在有異物f之情形時，相機30藉由拍攝因異物而擴散之光而進行異物檢測。再者，於上述實施形態及該變形例之任一者中，異物檢査時光源31之位置無論是相對於基板W之面而自側方、正上方、斜方之任一方向進行照射皆可。
進而，上述實施形態中乃對進行調溫中之基板W進行異物檢測，但異物檢測亦可如圖5所示於第1搬送用自動化機械17將基板W交付至精密調溫板22時進行。該情形時，異物檢測機構34中無需設置搬送機構，且於X方向上配置成直線狀之複數個相機30及光源31係於Y方向上固定地配置於偏靠第1搬送用自動化機械17之位置。而於藉由第1搬送用自動化機械17搬送之基板W通過複數個相機30之下方時進行異物檢査。
又，如圖6及圖7所示，異物檢測機構34亦可為包含分別設置於基板保持部之X方向兩側之雷射投光器40及雷射受光器41之雷射穿透式的構成。作為雷射光，使用波長為670 nm以上者，例如使用紅色半導體光。該情形時，雷射投光器40水平地出射雷射光，於不存在異物之情形時，雷射受光器41會直接接收該雷射光，故可防止雷射光照射至基板W上，從而抑制基板之溫度上升。又，雷射投光器40之雷射光較佳為高於基板之表面，且於曝光時之遮罩M與基板W之間隙(例如為500 μm以下)之範圍內水平出射。
該情形時，亦可一面藉由搬送機構33而使雷射投光器40及雷射受光器41於Y方向上同步移動，一面對進行調溫中之基板W進行異物檢査。或者異物檢測機構34中亦可不設置搬送機構，而是將雷射投光器40及雷射受光器41於Y方向上固定地配置於偏靠第1搬送用自動化機械17之位置，於第1搬送用自動化機械17將基板W交付至精密調溫板22時進行異物檢測。
再者，本發明並不限定於上述實施形態，可適當地進行變形、改良等。
本實施形態之預配向裝置係具備基板調溫機構與異物檢測機構之兩者，但即便為具備其中任一者之構成，亦可發揮本發明之效果。
又，本發明之異物檢査可於檢査前藉由對基板W之上表面噴吹乾空氣而將基板W上表面之異物吹掉後進行，又，亦可將異物檢査後所發現之基板W上表面之異物藉由乾空氣而去除。例如圖8所示，可於第1搬送用自動化機械17與預配向裝置20之間配置有噴吹乾空氣之裝置50，於將基板W搬送至預配向裝置20之過程中，吹掉基板W上表面之異物。當然，亦可於預配向裝置20與第2搬送用自動化機械18之間配置有該裝置50，於自預配向裝置20接收基板之過程中吹掉基板W上表面之異物。
進而，作為檢査裝置之相機或雷射，可考慮遮罩與基板之間隙及成本面而選擇使用。
本發明係基於2009年11月25日申請之日本專利申請(特願2009-267917)者，其內容被併入於此作為參照。
10．．．曝光單元
11．．．塗佈機
12．．．熱板
13．．．冷板
14．．．處理單元
15．．．曝光裝置本體
16．．．輸送帶(搬出裝置)
17．．．第1搬送自動化機械
18．．．第2搬送用自動化機械
20．．．預配向裝置
21．．．基台
22．．．精密調溫板(基板保持部、基板調溫機構)
22a．．．銷孔
23．．．支持構件
24．．．基板驅動機構
25．．．銷
26．．．銷驅動機構
27．．．邊緣感測器
30．．．相機
31．．．光源
32．．．可動構件
33．．．搬送機構
34．．．異物檢測機構
40．．．雷射投光器
41．．．雷射受光器
50．．．裝置
101．．．塗佈機
102．．．熱板
103．．．冷板
104、106、109．．．搬送用自動化機械
105．．．精密調溫裝置
107．．．異物檢査機
108．．．預配向裝置
110．．．曝光裝置本體
111．．．輸送帶
f．．．異物
M．．．遮罩
W．．．基板
圖1係用以說明應用有本發明之預配向裝置之第1實施形態之曝光單元的概略圖。
圖2係表示本發明之預配向裝置之側視圖。
圖3係表示本發明之預配向裝置之俯視圖。
圖4(a)係表示本發明之預配向單元之第1變形例之俯視圖，圖4(b)係圖4(a)之側視圖。
圖5係表示本發明之預配向單元之第2變形例之俯視圖。
圖6係表示本發明之預配向單元之第3變形例之側視圖。
圖7係圖6之預配向單元之俯視圖。
圖8係表示本發明之變形例之噴吹乾空氣之裝置之俯視圖。
圖9係表示應用先前之預配向裝置之曝光單元之概略圖。
20．．．預配向裝置
21．．．基台
22．．．精密調溫板(基板保持部、基板調溫機構)
22a．．．銷孔
23．．．支持構件
24．．．基板驅動機構
25．．．銷
26．．．銷驅動機構
27．．．邊緣感測器
30．．．相機
31．．．光源
32．．．可動構件
33．．．搬送機構
34．．．異物檢測機構
W．．．基板

Claims (8)

  1. 一種預配向裝置，其特徵在於：其係用以對被搬送至曝光裝置中之基板進行預配向者，且包含：基板保持部，其用以載置上述基板；基板驅動機構，其於特定方向及與該特定方向正交之方向驅動上述保持部，並且圍繞與該等方向正交之軸而旋轉驅動上述保持部；基板調溫機構，其對載置於上述基板保持部上之基板進行調溫；及異物檢測機構，其檢測載置於上述基板保持部上之基板之異物；且上述異物檢測機構包含：複數個相機，其配置於上述基板保持部之上方，且於上述特定方向上配置成直線狀；及光源，其對該相機所要拍攝之基板之位置照射光。
  2. 如請求項1之預配向裝置，其中上述異物檢測機構更包含將上述複數個相機及上述光源於上述正交方向上搬送之搬送機構。
  3. 如請求項1之預配向裝置，其中上述複數個相機及上述光源係於上述正交方向上配置於偏靠用以將上述基板交付至上述基板保持部之搬送用自動化機械之位置。
  4. 如請求項1之預配向裝置，其中上述異物檢測機構包含分別配置於上述特定方向上之上述基板保持部之側方之 雷射投光器及雷射受光器。
  5. 如請求項4之預配向裝置，其中上述異物檢測機構更包含將上述雷射投光器及雷射受光器於上述正交方向上搬送之搬送機構。
  6. 如請求項4之預配向裝置，其中上述雷射投光器及雷射受光器係於上述基板保持部之正交方向上配置於偏靠用以將上述基板交付至上述基板保持部之搬送用自動化機械之位置。
  7. 一種預配向方法，其特徵在於：其係預配向裝置之預配向方法，該預配向裝置包含：基板保持部，其用以載置基板；基板驅動機構，其可於特定方向及與該特定方向正交之方向上驅動上述基板保持部，並且可圍繞與該等方向正交之軸而旋轉驅動上述基板保持部；及基板調溫機構，其對載置於上述基板保持部上之基板進行調溫；該預配向方法包括如下步驟：對載置於上述基板保持部上之基板進行調溫；對進行上述調溫中之基板進行預配向；及藉由檢測基板之異物之異物檢測機構而檢測進行上述調溫中之基板之異物。
  8. 如請求項7之預配向方法，其中更包括下述步驟：藉由檢測基板之異物之異物檢測機構，而於搬送用自動化機械將上述基板交付至上述基板保持部時檢測上述基板之異物。
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