具体实施方式
参照图式说明本发明的实施形态。此外,本发明并不限定于此。以下,说明具备本发明的搬送装置且进行曝光处理(对涂布有感光剂的基板曝光液晶显示元件用图案)的曝光装置,且说明本发明的搬送方法及元件制造方法的一实施形态。
(第1实施形态)
图1显示本实施形态的曝光装置的概略构成的剖面俯视图。曝光装置1如图1所示具备对基板曝光液晶显示元件用图案的曝光装置本体3、搬入部4、搬出部5,此等被高度洁净化,且收纳于调整成既定温度的腔室2内。本实施形态中,基板为大型玻璃板,其一边的尺寸为例如50mm以上。
图2显示腔室2内的具体构成的外观立体图。曝光装置本体3如图2所示,具备以曝光用光IL照明掩膜M的未图示照明系统、保持形成有液晶显示元件用图案的掩膜M的未图示掩膜载台、配置于此掩膜载台下方的投影光学系统PL、设成能在配置于投影光学系统PL下方的基部(未图示)上二维移动的作为基板保持具的板保持具9、以及保持板保持具9且使该板保持具9在腔室2内移动的第1移动机构33。
此外,以下说明中,相对设于腔室2的基部(未图示)的板保持具9的二维移动在水平面内进行,于在此水平面内彼此正交的方向设定X轴及Y轴。板保持具9对基板P的保持面,在基准状态(例如进行基板P的移交时的状态)下与水平面平行。又,在与X轴及Y轴正交的方向设定Z轴,投影光学系统PL的光轴平行于Z轴。此外,将绕X轴、Y轴及Z轴的各方向分别称为θX方向、θY方向及θZ方向。
第1移动机构33具有移动机构本体35与配置于移动机构本体35上且保持板保持具9的保持部34。移动机构本体35通过气体轴承被以非接触方式支承于未图示的导引面(基部),能在导引面上移动于XY方向。基于此种构成,板保持具9在保持有基板P的状态下,于光射出侧(投影光学系统PL的像面侧)在导引面的既定区域内移动。
移动机构本体35能通过包含例如线性马达等致动器的粗动系统的作动,在导引面上移动于XY平面内。保持部34能通过包含例如音圈马达等致动器的微动系统的作动,相对移动机构本体35移动于Z轴、θX、θY方向。保持部34能通过包含粗动系统及微动系统的基板载台驱动系统的作动,在保持有基板P的状态下,移动于X轴、Y轴、Z轴、θX、θY及θZ方向的六个方向。
曝光装置1是在于上述板保持具9上载置有长方形基板P的状态下进行步进扫描方式的曝光,将形成于掩膜M的图案依序转印至基板P上的复数个例如四个曝光区域(图案转印区域)。亦即,此曝光装置1,通过来自照明系统的曝光用光IL,在掩膜M上的狭缝状照明区域被照明的状态下,通过未图示的控制器通过未图示的驱动系统使保持掩膜M的掩膜载台与保持基板P的板保持具9同步移动于既定的扫描方向(此处为Y轴方向),而于基板P上的一个曝光区域转印掩膜M的图案、亦即进行扫描曝光。此外,本实施形态的曝光装置1,构成所谓多透镜型扫描曝光装置,即投影光学系统PL具有复数个投影光学模块、上述照明系统包含与复数个投影光学模块对应的复数个照明模块。
在此一个曝光区域的扫描曝光结束后,进行使板保持具9于X方向移动既定量而达次一曝光区域的扫描开始位置的步进动作。接着,曝光装置本体3,通过反复进行此种扫描曝光与步进动作,而依序于四个曝光区域转印掩膜M的图案。
搬入部4,如图2所示具备在相邻曝光装置1而配置的涂布显影机(未图示)搬入有涂布有感光剂的基板P时支承该基板P的一面(下面)的搬入用台40、以及移动该搬入用台40的第2移动机构43。此外,搬入部4能调整搬入至搬入用台40的基板P的温度。
第2移动机构43具有移动机构本体45与配置于移动机构本体45上且保持搬入用台40的保持部44。移动机构本体45通过气体轴承被以非接触方式支承于未图示的导引面,能在导引面上移动于XY方向。基于此种构成,搬入用台40能在保持有基板P的状态下在导引面的既定区域内移动。此外,相对未图示导引面的移动机构本体45的支承不限定于气体轴承的支承,亦能使用与气体轴承不同的周知的导引机构(相对导引面的驱动机构)。
移动机构本体45与上述移动机构本体35为相同构成,能在导引面上移动于XY平面内。又,保持部44与上述保持部34为相同构成,能相对移动机构本体45移动于Z轴、θX、θY方向。保持部44能在保持有基板P的状态下,移动于X轴、Y轴、Z轴、θX、θY及θZ方向的六个方向。
搬出部5,如图2所示具备在移交已通过曝光装置本体3施以曝光处理的基板P时支承该基板P的一面(下面)的搬出用台50、以及移动该搬出用台50的第3移动机构53。
第3移动机构53具有移动机构本体55与配置于移动机构本体55上且保持搬出用台50的保持部54。移动机构本体55通过气体轴承被以非接触方式支承于未图示的导引面,能在导引面上移动于XY方向。基于此种构成,搬出用台50能在保持有基板P的状态下在导引面的既定区域内移动。
移动机构本体55与上述移动机构本体35、45为相同构成,能在导引面上移动于XY平面内。又,保持部54与上述保持部34、44为相同构成,能相对移动机构本体55移动于Z轴、θX、θY方向。保持部54能在保持有基板P的状态下,移动于X轴、Y轴、Z轴、θX、θY及θZ方向的六个方向。
其次,参照图3A及图3B说明板保持具9的周边构成。图3A显示板保持具9的俯视构成的图,图3B显示板保持具9的侧视构成的图。如图3A所示,于板保持具9形成有载置基板P的基板载置部31。基板载置部31的上部作成具有板保持具9对基板P的实质保持面为良好的平面度。再者,于基板载置部31上面设有复数个用以使基板P仿傲此面而紧贴的吸引孔K1。各吸引孔K1连接于未图示的真空泵。
又,于基板载置部31的上面,设有复数个通过对基板P的下面喷射空气等气体而通过该气体悬浮支承基板P的气体喷射孔K2。各气体喷射孔K2连接于未图示的气体喷射用泵。此外,吸引孔K1与气体喷射孔K2交互配置成格子状。
又,于板保持具9的周边部设有在基板P搬入时用以导引该基板P的导引用销36与规定基板P对板保持具9的基板载置部31的位置的定位销37。此等导引用销36及定位销37能在曝光装置本体3内与板保持具9一起移动。
板保持具9如图3B所示,于其侧面部9a具备检测出与搬入用台40及搬出用台50的相对位置的位置检测感测器19。位置检测感测器19包含用以检测出相对搬入用台40及搬出用台50的相对距离的距离检测用感测器19a与用以检测出相对搬入用台40及搬出用台50的相对高度的高度检测用感测器19b。此外,于搬入用台40及搬出用台50中的与位置检测感测器19对应的位置形成有凹部,藉此,防止位置检测感测器19与搬入用台40及搬出用台50干涉。
其次,参照图4A及图5B说明搬入部4的主要部位构成。图4A显示搬入用台40的周边构成的俯视图,图4B显示图4A的A-A线箭视剖面的图。
如图4A及4B所示,搬入部4设有将基板P从搬入用台40往板保持具9移送的第1移送部42。第1移送部42包含导引部42a与抵接于基板P的抵接部42b。
于搬入用台40的上面形成有沿一方向(该图所示的Y方向)形成的两个槽状凹部40a。于此凹部40a内设有上述导引部42a。于导引部42a,以从搬入用台40上面突出的状态安装有上述抵接部42b。抵接部42b由例如橡胶等弹性构件构成,能减低抵接时对基板P的损伤。
又,于搬入用台40的上面,设有复数个通过对基板P的下面喷射空气等气体而通过该气体悬浮支承基板P的气体喷射孔K3。各气体喷射孔K3连接于未图示的气体喷射用泵。
再者,于搬入用台40的上面设有复数个用以使基板P仿傲此面而紧贴的吸引孔K4。各吸引孔K4连接于未图示的真空泵。气体喷射孔K3与吸引孔K4沿Y方向交互配置成格子状。此外,气体喷射孔K3与吸引孔K4不限定于此种格子状的配置,亦可以各种形态配置(例如沿Y方向交互配置)。又,气体喷射孔K3与吸引孔K4不限定于彼此独立设置,亦可将同一孔兼作为气体喷射孔K3及吸引孔K4。此情形下,可将各孔能适当切换连接于气体喷射用泵与真空泵。
又,于搬入用台40形成有贯通孔47,该贯通孔47可供如后所述用以在与涂布显影机(未图示)的间进行基板P的移交的上下动机构的基板支承销插通。
其次,参照图5A及图5B说明搬出部50的主要部分构成。如图5A及图5B所示,搬出部50将基板P从板保持具9往搬出用台50移送的第2移送部52。第2移送部52包含导引部52a与吸附保持基板P的吸附部52b。
于搬出用台50的上面形成有沿一方向(该图所示的Y方向)形成的两个槽状凹部50a。于此凹部50a内设有上述导引部52a。于导引部52a,以从搬出用台50上面突出的状态安装有上述吸附部52b。吸附部52b包含例如通过真空吸附吸附保持基板P的真空吸附垫。
又,于吸附部52b,设有在基板搬出时与从板保持具9押出的基板P抵接的抵接部58。此抵接部58由例如橡胶等弹性构件构成。
又,于搬出用台50的上面,设有复数个通过对基板P的下面喷射空气等气体而通过该气体悬浮支承基板P的气体喷射孔K5。各气体喷射孔K5连接于未图示的气体喷射用泵。
再者,于搬出用台50的上面设有复数个用以使基板P仿傲此面而紧贴的吸引孔K6。各吸引孔K6连接于未图示的真空泵。此外,气体喷射孔K5与吸引孔K6交互配置成格子状。
又,于搬出用台50形成有贯通孔57,该贯通孔57可供如后所述用以在与涂布显影机(未图示)之间进行基板P的移交的上下动机构的基板支承销插通。
其次,参照图6~图15说明曝光装置1的动作。具体而言,主要说明搬入部4与板保持具9之间的基板P的移交动作、以及板保持具9与搬出部50之间的基板P的移交动作。此外,本实施形态中,搬入部4的搬入用台40与搬出部5的搬出用台50配置于同一水平面内的相异位置。亦即,搬入用台40与搬出用台50配置于在俯视状态(从图2所示+Z方向观看的状态)下彼此不重叠的位置。
首先,对搬入部4搬入在涂布显影机(未图示)涂布有感光剂的基板P。此时,位于搬入用台40的下方的上下动机构49通过贯通孔47先将基板支承销49a配置于搬入用台40上方。其次,涂布显影机(未图示)的臂部48如图6所示插入基板支承销49a之间。通过臂部48下降而将基板P往基板支承销49a移交后,从搬入部4退离。上下动机构49通过使支承有基板P的基板支承销49a下降而结束基板P对搬入用台40的搬入动作。其后,通过驱动真空泵,基板P通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台40的上面。
其次,板保持具9如图7A所示,以接近搬入部4的搬入用台40的方式移动。具体而言,第1移动机构33将板保持具9及搬入用台40以沿Y方向接近的状态排列。此处,所谓板保持具9及搬入用台40接近的状态,指在后述的基板P的移交时分离了基板P的移动可顺畅进行的距离的状态。
又,在排列搬入用台40与板保持具9时能驱动第2移动机构43。如此,即能使搬入用台40及板保持具9在短时间移动至基板P的移交位置,能缩短基板P的搬入动作所需的时间。此情形下,搬出用台50退离至不干涉搬入用台40的位置。
又,基板P由于通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台40的上面,因此能防止在第2移动机构43的驱动时基板P在搬入用台40上移动。
本实施形态中,如图7B所示,在使搬入用台40及板保持具9接近时,基板P配置成较板保持具9高。亦即,第1移动机构33以支承有基板P的搬入用台40的上面较板保持具9的上面高的方式使板保持具9接近搬入用台40。此外,亦能通过第2移动机构43使搬入用台40上升以使搬入用台40的上面较板保持具9的上面高。
此外,第1移动机构33亦能将板保持具9及搬入用台40在接触的状态下排列。如此,即能顺利地进行后述的板保持具9及搬入用台40间的基板P的移交。
其次,搬入用台40如图8所示,从形成于上面的复数个气体喷射孔K3喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,板保持具9在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。
搬入部4在将基板P悬浮支承于搬入用台40上的状态下,如图9所示使抵接部42b抵接于基板P之的一端部。抵接部42b通过沿凹部40a内的导引部42a移动而将基板P往板保持具9侧移动。
由于基板P成为悬浮于搬入用台40上的状态,因此抵接部42b能使基板P顺利地滑动至板保持具9侧。此外,板保持具9的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。此处,亦可使从气体喷射孔K3,K2喷射的气体具有指向性。
通过抵接部42b在搬入用台40上面滑动的基板P,如图10所示,往板保持具9的上面顺利地移载。本实施形态中,由于搬入用台40的上面较板保持具9的上面高,因此基板P能在不接触板保持具9侧面的情形下顺利地移载往板保持具9上。
基板P如图9所示,在被设于板保持具9周边部的导引用销36规定在该图中X方向的位置的状态下滑动。抵接部42b,使基板P移动至抵接于设于板保持具9中基板搬送方向下游侧的定位销37。基板P,被导引用销36规定在该图中X方向的位置,且通过被定位销37及抵接部42b挟持而成为该图中Y方向的位置被规定的状态。板保持具9停止来自气体喷射孔K2的气体喷射。基板P如图11所示,在对基板载置部31对齐的状态下被载置。
此外,以往将基板载置于板保持具时,有可能产生基板的载置偏移(从既定载置位置的位置偏移)或基板的变形。产生此载置偏移的原因之一,可考量例如在基板的载置前一刻因于基板与板保持具之间产生的薄空气层使基板成为浮游状态。又,使基板的变形产生的原因之一,可考量例如在载置基板后于基板与板保持具之间介在空气滞留而基板成为膨胀的状态。
相对于此,本实施形态中,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具9。又,由于基板P从被悬浮支承的高度往基板载置部31载置,因此可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,可抑制基板P成为膨胀状态,防止基板P的载置偏移或变形的产生。因此,能于相对板保持具9的既定位置以平面度高的状态载置基板P。其后,通过驱动真空泵,基板P即通过吸引孔K1被吸附保持于基板载置部31的上面。
于板保持具9载置基板P后,掩膜M被以来自照明系统的曝光用光IL照明。被以曝光用光IL照明的掩膜M的图案,通过投影光学系统PL投影曝光至载置于板保持具9的基板P。
曝光装置1中,由于能如上所述地将基板P良好地载置于板保持具9上,因此能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
本实施形态中,在对基板P进行曝光处理中,或如后述在将曝光处理完毕的基板P搬送至搬出部5的期间,能将通过涂布显影机(未图示)而涂布有感光剂的次一基板P载置于搬入部4的搬入用台40上。
其次,说明曝光处理结束后从板保持具9搬出基板P的搬出动作。
曝光处理结束后,板保持具9如图12所示,以接近搬出部5的搬出用台50的方式移动。具体而言,第1移动机构33将板保持具9及搬出用台50以沿Y方向接近的状态排列。此时,基板P由于通过吸引孔K1被吸附保持,因此能防止在第1移动机构33的驱动时基板P在基板载置部31上移动。
又,在排列搬出用台50与板保持具9时能驱动第3移动机构53。如此,即能使搬出用台50及板保持具9在短时间移动至基板P的移交位置,能缩短基板P的搬出动作所需的时间。此情形下,搬入用台40退离至不干涉搬出用台50的位置。
本实施形态中,板保持具9及搬出用台50接近时,与使板保持具9及搬入用台40接近时同样地,将基板P配置成较相当于基板P的搬送目的地的板保持具9高。亦即,第1移动机构33以使支承有基板P的板保持具9的上面较搬出用台50的上面高的方式使板保持具9接近搬出用台50。此外,亦能通过第3移动机构53使搬出用台50下降以使搬出用台50的上面较板保持具9的上面低。
第1移动机构33亦能将板保持具9及搬出用台50在接触的状态下排列。如此,即能顺利地进行后述的板保持具9及搬出用台50间的基板P的移交。
板保持具9停止真空泵的驱动,解除通过吸引孔K1的基板P对基板载置部31的吸附保持。其次,板保持具9如图13所示,从形成于基板载置部31上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,搬出部5在接取基板P时,先从形成于搬出用台50上面的复数个气体喷射孔K5喷射气体。
搬出部5将第2移送部52的吸附部52b沿导引部52a往板保持具9的基板载置部31上所悬浮支承的基板P侧移动。定位销37如图14A所示按压悬浮于基板载置部31上的基板P的端部。藉此,悬浮于基板载置部31上的基板P往搬出用台50侧滑动,而如图14B所示接触安装于吸附部52b的抵接部58。如此,通过使用定位销37使基板P往抵接部58侧滑动,而无须使吸附部52b沿滑动部52a移动至与板保持具9上的基板P对向的位置。在基板P的端部接触抵接部58后,吸附部52b即吸附保持基板P,如图14C所示沿导引部52a沿该图中Y方向移动。
此时,由于基板P以悬浮于板保持具9上的状态被支承,因此吸附部52b能使基板P顺利地滑动至搬出用台50侧。又,搬出用台50的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。此处,亦可使从气体喷射孔K2,K5喷射的气体具有指向性。
通过吸附部52b的移动而在基板载置部31上面滑动的基板P,往搬出用台50的上面顺利地移载。本实施形态中,由于板保持具9的上面较搬出用台50的上面高,因此基板P能在不接触搬出用台50侧面的情形下顺利地移载往搬出用台50上。
藉吸附部52b使基板P的移动结束后,搬出用台50停止来自气体喷射孔K5的气体喷射,且通过吸引孔K6吸附保持基板P。搬出部5在吸附保持有基板P的状态下,驱动第3移动机构53,将搬出用台50往基板P的搬出位置移动。
曝光装置1在从板保持具9将基板P往搬出部5移交后,使板保持具9以接近搬入部4的搬入用台40的方式移动。接着,同样地,在搬入用台40与板保持具9之间进行基板P的移交,而能对载置于板保持具9的基板P进行曝光处理。
本实施形态中,在将次一基板P从搬入部4搬入至板保持具9的期间,或在对该次一基板P进行曝光处理的期间,搬出载置于搬出用台50的曝光处理完毕的基板P。此时,位于搬出用台50的下方的上下动机构60通过贯通孔57将基板支承销60a配置于搬出用台50上方。藉此,基板P因被支承于基板支承销60a而被保持于搬出用台50的上方。其次,涂布显影机(未图示)的臂部48如图15所示插入基板支承销60a之间。其后,通过使基板支承销60a下降而将基板P移交至臂部48。臂部48,在涂布显影机(未图示)内移动基板P,以进行显影处理。
如上述,板保持具9通过对搬入部4与搬出部5在同一水平面(XY平面)内移动而交互接续,以进行基板P对曝光装置本体3的搬出入动作。本实施形态中,由于沿搬入部4及搬出部5的排列方向移动板保持具9的构成,因此能在短时间进行将板保持具9与搬入部4及搬出部5排列成接近或接触的状态。因此,能缩短伴随基板P的搬出入动作的处理时间(所谓产距(Takt))。
根据本实施形态,通过能使被悬浮支承的基板P滑动而从搬入部4往板保持具9搬送,因此能防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层,能防止基板P的载置偏移或变形的产生。因此,能进行信赖性高的曝光处理。
此外,第1实施形态中,亦能在从搬入用台40往板保持具9搬送基板P时,使搬入用台40的上面倾斜。具体而言,第2移动机构43的保持部44,使以来自气体喷射孔K3的气体喷射而悬浮的状态支承基板P的搬入用台40的上面往板保持具9侧(θY)倾斜。藉此,能利用基板P的自重使该基板P往板保持具9侧移动。
又,亦能在从板保持具9往搬出用台50搬送基板P时使板保持具9的上面倾斜。具体而言,第1移动机构33的保持部34,使以来自气体喷射孔K2的气体喷射而悬浮的状态支承基板P的板保持具9的上面往搬出用台50侧(θY)倾斜。藉此,能利用基板P的自重使该基板P往搬出用台50侧移动。
(第2实施形态)
其次,说明本发明的第2实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第1实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第2实施形态,搬入部104中的第1移送部149的构成与第1实施形态相异。
图16A及图16B,显示本实施形态的搬入部104的构成之图,图16A显示搬入部104的俯视构成之图,图16B显示搬入部104的图16A中A-A线箭视的侧剖面的图。
本实施形态的搬入部104的第1移送部149如图16A及16B所示,取代通过对基板P的一面喷射气体而悬浮支承的构成而具有滚子机构148。
在搬入用台140的一端侧,如图16A所示形成有复数个缺口141。于各缺口141分别支承有可绕轴143旋转的构成上述滚子机构148的滚子142。滚子142能通过未图示的驱动机构自转。滚子机构148如图16B所示,构成为滚子142能接触基板P或从基板P离开。
根据此种构成,滚子机构148通过一边使复数个滚子142接触于搬入用台140上所支承的基板P的下面,一边使之旋转于既定方向,而能将该基板P往板保持具9侧移动。作为滚子142的形成材料,能使用在与基板P之间产生大摩擦力的例如橡胶等弹性构件。通过使用此种弹性构件构成滚子142,而能防止对基板P的损伤(伤痕等)。又,于搬入用台140的上面仅设有上述吸引孔K4。
其次,说明本实施形态的曝光装置1的动作。具体而言,叙述与第1实施形态相异的在搬入部104与板保持具9之间的基板P的移交动作。
首先,对搬入部104搬入在涂布显影机(未图示)涂布有感光剂的基板P。基板P通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台140的上面。其后,板保持具9以接近搬入用台140的方式移动(参照图7A)。
本实施形态中亦同样地,最好是以支承有基板P的搬入用台140的上面较板保持具9的上面高的方式使板保持具9接近搬入用台140(参照图7B)。
然而,本实施形态中,假使搬入用台140的上面较板保持具9的上面低,只要至少滚子142上面较板保持具9的上面高,即能将乘载于滚子142上的基板P从搬入用台140侧往板保持具9侧确实地搬送。
其次,搬入用台140如图17所示,使滚子机构148的滚子142抵接于基板P的下面且旋转于既定方向。另一方面,板保持具9在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。基板P通过与滚子142的摩擦力而往板保持具9侧顺利地滑移。
此处,基板P的搬送目的地即板保持具9,通过从气体喷射孔K2被喷射气体而使基板P悬浮支承于基板载置部31上。
因此,通过滚子机构148在搬入用台140的上面滑动的基板P往板保持具9的上面顺利地移载。
基板P如图18所示,在被设于板保持具9周边部的导引用销36规定在该图中X方向的位置的状态下滑动。滚子机构148,使基板P移动至抵接于设于板保持具9中基板搬送方向下游侧的定位销37。基板P,被导引用销36规定在该图中X方向的位置,且通过被定位销37及抵接部42b挟持而成为该图中Y方向的位置被规定的状态。板保持具9停止来自气体喷射孔K3的气体喷射。基板P在对基板载置部31对齐的状态下被载置。
本实施形态中亦同样地,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此能无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具9,可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,能于相对板保持具9的既定位置以平面度高的状态载置基板P。因此,能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
此外,曝光处理结束后的自板保持具9的基板P搬出动作由于与第1实施形态相同,因此省略其说明。
此外,上述说明中,虽说明采用滚子机构148作为搬入部104的第1移送部149,但亦能采用滚子机构作为搬出部5的第2移送部52。又,搬入用台140亦能与第1实施形态同样地采用通过气体喷射悬浮支承基板P的构成。通过此构成,由于基板P在悬浮的状态下被滚子机构148搬送,因此,能将基板P顺利地往板保持具9侧搬送。
(第3实施形态)
其次,说明本发明的第3实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第1、2实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第3实施形态主要差异点为板保持具109具备第1移送机构。
图19,显示本实施形态的板保持具109的构成之图。本实施形态的板保持具109,如图19所示具备将基板P从搬入用台40往板保持具109移送的第1移送部249。此第1移送部249包含吸附保持基板P宽度方向的两侧部的吸附部250。此吸附部250能在沿基板P面方向的XY平面内自由移动。
又,本实施形态中,于板保持具109的周边部设有用以检测出藉第1移送部249搬入的基板P相对基板载置部31的位置的位置检测感测器252。作为此位置检测感测器252能例示例如电位计,本发明能使用接触方式或非接触方式的任一者的计器。
吸附部250,吸附保持通过来自气体喷射孔K3的气体喷射而被悬浮支承于搬入用台40上的基板P的端部,而如图20A所示从搬入用台40往板保持具109侧搬送。另一方面,板保持具109在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。此时,亦可使从气体喷射孔K2,K3喷射的气体具有指向性。
吸附部250如图20B所示,通过使基板P的端部接触位置检测感测器252,而曝光装置1能检测基板P相对基板载置部31的位置偏移。此外,吸附部250构成为根据上述位置检测感测器252的检测结果驱动。
因此,曝光装置1能根据位置检测感测器252的检测结果修正保持于吸附部250的基板P相对基板载置部31的位置。
本实施形态中亦同样地,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此能无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具109,可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,能于相对板保持具109的既定位置以平面度高的状态载置基板P。因此,能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
此外,曝光处理结束后的自板保持具109的基板P搬出动作由于与第1实施形态相同,因此省略其说明。
(第4实施形态)
其次,说明本发明的第4实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第1实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第4实施形态如图21所示,与第1实施形态的主要差异点为板搬入用台40及搬出用台50配置于在俯视状态下彼此重叠的位置。亦即,在与板保持具9之间进行基板P的移交时,搬入用台40及搬出用台50相对板保持具9进行上下动作。
以下,参照图22A、图22B、及图22C说明本实施形态的基板P的移交动作。
在对载置于板保持具9的基板P的曝光处理结束后,搬出用台50排列成沿Y方向接近板保持具9的状态。本实施形态中,如图22A所示,相对板保持具9使在下方待机的搬出用台50上升至能接取基板P的位置。此时,亦能将搬出用台50的上面配置成较板保持具9的上面低(参照图13)。
此外,在对基板P进行曝光处理的期间,从涂布显影机(未图示)将次一基板P移交至搬入用台40。藉此,搬入用台40在从板保持具9将基板P搬出至搬出用台50的期间,在载置有次一基板P的状态下在板保持具9上方待机。
板保持具9停止真空泵的驱动,解除通过吸引孔K1的基板P对基板载置部31的吸附保持。其次,板保持具9从气体喷射孔K2喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承(参照图14A-图14C)。另一方面,搬出部5在接取基板P时,先从形成于搬出用台50上面的复数个气体喷射孔K5喷射气体。此时,亦可使从气体喷射孔K2,K5喷射的气体具有指向性。
如图22B所示,搬出部5与第1实施形态同样地,将吸附部52b所保持的基板P沿该图中Y方向移动。此时,由于基板P以悬浮于板保持具9上的状态被支承,因此基板P顺利地滑移于搬出用台50上。又,搬出用台50的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。因此,基板P顺利地移载往搬出用台50的上面。
基板P的移动结束后,搬出用台50停止来自气体喷射孔K5的气体喷射,且通过吸引孔K6吸附保持基板P。搬出用台50在吸附保持有基板P的状态下,如图22C所示使基板P往下方移动。此外,在基板P的尺寸较大而以从搬出用台50的上面超出的状态下被载置时,搬出用台50以基板P不干涉板保持具9的方式以从板保持具9分离的往该图中+Y方向退离的状态进行上述下降动作。
另一方面,搬出用台50开始下降动作,且如图22C所示,在板保持具9上方待机的搬入用台40下降至能对板保持具9移交基板P的位置。藉此,板保持具9及搬入用台40以沿Y方向接近的状态排列。此时,亦能将搬入用台40的上面配置成较板保持具9的上面低(参照图8)。
搬入用台40从形成于上面的复数个气体喷射孔K3喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,板保持具9在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。此时,亦可使从气体喷射孔K2,K5喷射的气体具有指向性。
搬入部4在将基板P悬浮支承于搬入用台40上的状态下,使抵接部42b抵接于基板P的一端部。抵接部42b通过沿凹部40a内的导引部42a移动而将基板P往板保持具9侧移动(参照图9,10)。
由于基板P成为悬浮于搬入用台40上的状态,因此顺利地滑动至板保持具9侧。又,板保持具9的上面,由于是如上所述成为悬浮支承基板P,因此基板P如图22D所示从搬入用台40往板保持具9顺利地移载。
基板P与第1实施形态同样地,能通过导引用销36及定位销37在对基板载置部31对齐于既定位置的状态下载置(参照图9)。接着,对基板P进行曝光处理。
本实施形态中,在将基板P从搬入部4搬入至板保持具9的期间,或在对基板P进行曝光处理的期间,搬出载置于搬出用台50的曝光处理完毕的基板P。
本实施形态中,如上述将搬入部4与搬出部5相对板保持具9移动于高度方向(Z方向)而交互接续,而能进行对曝光装置本体3的基板P的搬出入动作。又,由于搬入部4及搬出部5在非使用时待机于板保持具9上方,并能通过分别上下动作而对板保持具9接续,因此能缩短伴随基板P的搬出入动作的处理时间(所谓产距(Takt))。
此外,上述实施形态中,虽说明搬入用台40及板保持具9所排列的第1方向、与搬出用台50及板保持具9所排列的第2方向平行,但本发明并不限定于此,本发明亦能适用于上述第1方向与第2方向为相异的方向(例如证交)的情形。
(第5实施形态)
其次,说明本发明的第5实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第1实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第5实施形态,主要差异点为具备发挥搬入部及搬出部功能的搬出入部。
图23显示腔室内部构成的立体图,图24A及图24B显示搬出入部400的概略构成的俯视图。
如图23所示,搬出入部400具备基板载置台401与移动该基板载置台401的移动机构402。此外,移动机构402由与第1实施形态的第1、第2移动机构33,43相同构成所构成。基于此种构成,基板载置台401能在保持有基板P的状态下,在光射出侧(投影光学系统PL的像面侧)移动于导引面的既定区域内。又,基板载置台401亦能沿Z轴方向移动。因此,基板载置台401发挥搬入用台及搬出用台的功能。
如图24A及24B所示,搬出入部400具备将基板P从基板载置台401往板保持具9移送的移送部405。移送部405包含导引部406与吸附保持于基板P的吸附部408。
在基板载置台401上面,形成有沿一方向(该图所示的Y方向)形成的两个槽状凹部401a。在此凹部401a内设有上述导引部406。在导引部406以从基板载置台401上面突出的状态安装有上述吸附部408。吸附部408包含例如通过真空吸附吸附保持基板P的真空吸附垫。
又,于基板载置台401的上面设有复数个通过对基板P的下面喷射空气等气体而通过该气体悬浮支承基板P的气体喷射孔K7。各气体喷射孔K7连接于未图示的气体喷射用泵。再者,在基板载置台401的上面设有复数个用以使基板P仿傲此面而紧贴的吸引孔K8。各吸引孔K8连接于未图示的真空泵。此外,气体喷射孔K7与吸引孔K8交互配置成格子状。
又,于基板载置台401形成有贯通孔407,该贯通孔407可供如后所述用以在与涂布显影机(未图示)之间进行基板P的移交的上下动机构的基板支承销插通。
板保持具9与上述实施形态同样地,于其侧面部具备检测与基板载置台401的相对位置的上述位置检测感测器19。位置检测感测器19包含用以检测出相对基板载置台401的相对距离的距离检测用感测器19a与用以检测出相对基板载置台401的相对高度的高度检测用感测器19b(参照图3B)。
其次,参照图式说明搬出入部400与板保持具9间的基板P的移交动作。首先,对搬出入部400搬入在涂布显影机(未图示)涂布有感光剂的基板P。此时,位于基板载置台401的下方的上下动机构409通过贯通孔407先将基板支承销410配置于基板载置台401上方。其次,涂布显影机(未图示)的臂部48如图25所示插入基板支承销410之间。通过臂部48下降而将基板P往基板支承销410移交后,从搬出入部400退离。上下动机构409通过使支承有基板P的基板支承销410下降而结束基板P对基板载置台401的搬入动作。其后,通过驱动真空泵,基板P通过吸引孔K8被吸附保持于基板载置台401的上面。
其次,板保持具9接近搬出入部400的基板载置台401的方式移动。此外,亦可在排列基板载置台401与板保持具9时,通过驱动移送部405使基板载置台401及板保持具9在短时间移动至基板P的移交位置,而缩短基板P的搬入动作所需的时间。此情形下,又,基板P由于通过吸引孔K8被吸附保持于基板载置台401的上面,因此能防止在移送部405的驱动时基板P在基板载置台401上移动。
本实施形态中,如图26所示,以支承有基板P的基板载置台401的上面较板保持具9的上面高的方式使板保持具9接近基板载置台401。此外,亦能通过将板保持具9及基板载置台401以接触的状态排列,而缩短基板P之的移动距离,以更顺利地进行移交。
其次,基板载置台401如图26所示,从形成于上面的复数个气体喷射孔K7喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,板保持具9在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。此时,亦可使从气体喷射孔K2,K7喷射的气体具有指向性。
搬出入部400在将基板P悬浮支承于基板载置台401上的状态下,通过吸附部408吸附保持基板P的一端部。吸附部408通过沿凹部401a内的导引部406移动而将基板P往板保持具9侧移动(参照图24A及24B)。
由于基板P成为悬浮于基板载置台401上的状态,因此吸附部408b能使基板P顺利地滑动至板保持具9侧。又,板保持具9的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。
因此,通过吸附部408在基板载置台401上面滑动的基板P,往板保持具9的上面顺利地移载。本实施形态中,由于如图26所示基板载置台401的上面较板保持具9的上面高,因此基板P能在不接触板保持具9侧面的情形下顺利地移载往板保持具9上。
基板P通过抵接于设在板保持具9周边部的导引用销36及定位销37而成为对基板载置部31对齐于既定位置的状态(参照图9)。
本实施形态中亦同样地,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层,能防止基板P的载置偏移或变形。因此,能于相对板保持具9的既定位置以平面度高的状态载置基板P。其后,通过驱动真空泵,基板P即通过吸引孔K1被吸附保持于基板载置部31的上面。接着,在板保持具9载置基板P后,对基板P进行曝光处理。
曝光处理结束后,板保持具9以接近搬出入部400的基板载置台401的方式移动。本实施形态中,以使板保持具9的上面较基板载置台401的上面高的方式使板保持具9及基板载置台401接近。
此外,亦能在排列基板载置台401与板保持具9时,通过移动基板载置台401以缩短基板P的搬出动作所需的时间。又,亦能将板保持具9及基板载置台401以接触状态排列。藉此,由于在板保持具9及基板载置台401间不形成间隙,因此能顺利地进行基板P的移交。
板保持具9停止真空泵的驱动,解除通过吸引孔K1的基板P对基板载置部31的吸附保持。其次,板保持具9如图27所示从形成于基板载置部31上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,搬出部5在接取基板P时,先从形成于基板载置台401上面的复数个气体喷射孔K7喷射气体。此时,亦可使从气体喷射孔K2,K7喷射的气体具有指向性。
搬出入部400将移送部405的吸附部408沿导引部406往悬浮支承于板保持具9的基板载置部31上的基板P侧移动。吸附部408吸附保持基板P,沿该图中+Y方向移动基板P(参照图24A及24B)。
此时,由于基板P以悬浮于板保持具9上的状态被支承,因此吸附部408能使基板P顺利地滑动至基板载置台401侧。又,基板载置台401的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。
因此,在基板载置部31上面滑动的基板P,往基板载置台401的上面顺利地移载。本实施形态中,由于板保持具9的上面较基板载置台401的上面高,因此基板P能在不接触基板载置台401侧面的情形下顺利地移载往基板载置台401上。
藉吸附部408使基板P的移动结束后,基板载置台401停止来自气体喷射孔K7的气体喷射,且通过吸引孔K8吸附保持基板P。搬出入部400在吸附保持有基板P的状态下,驱动移送部405,将基板载置台401往基板P的搬出位置移动。
其次,搬出载置于基板载置台401的曝光处理完毕的基板P。此时,位于基板载置台401的下方的上下动机构409通过贯通孔407将基板支承销410配置于基板载置台401上方。藉此,基板P因被支承于基板支承销410而被保持于基板载置台401的上方(参照图25)。其次,涂布显影机(未图示)的臂部48插入基板支承销410之间,通过使基板支承销410下降而将基板P移交至臂部48。臂部48,在涂布显影机(未图示)内移动基板P,以进行显影处理。
根据本实施形态,由于能使被悬浮支承的基板P滑动而从搬出入部400往板保持具9搬送,因此能防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层,能防止基板P的载置偏移或变形的产生。因此,能进行信赖性高的曝光处理。又,由于搬出入部400兼作为上述第1~第3实施形态中的搬入部4及搬出部5,因此能简化装置构成。
此外,第5实施形态中,亦能在从基板载置台401往板保持具9搬送基板P时,使基板载置台401的上面倾斜。具体而言,移动机构402,使以来自气体喷射孔K7的气体喷射而悬浮的状态支承基板P的基板载置台401的上面往板保持具9侧(θY)倾斜。藉此,能利用基板P的自重使该基板P往板保持具9侧移动。
又,亦能在从板保持具9往基板载置台401搬送基板P时使板保持具9的上面倾斜。具体而言,第1移动机构33(保持部34),使以来自气体喷射孔K2的气体喷射而悬浮的状态支承基板P的板保持具9的上面往基板载置台401侧(θY)倾斜。藉此,能利用基板P的自重使该基板P往基板载置台401侧移动。
此外,本实施形态中,亦能采用如第2实施形态所示的滚子机构148作为移送部405。又,作为移送部405,亦能如第3实施形态所示将构成移送部405的吸附部408设于板保持具9侧。
(第6实施形态)
其次,说明本发明的第6实施形态的构成。此外,以下说明中,对与上述实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以简化或省略其说明。
图28显示本实施形态的曝光装置的概略构成的剖面俯视图,图29显示腔室内的装置构成的概略的立体图。
与上述实施形态同样地,曝光装置1如图28所示具备曝光装置本体3与搬入部4。又,本实施形态中,曝光装置1具备搬出机械臂205。此等被收容于被高度净化且调整于既定温度的腔室2内。
如图29所示,搬出机械臂205例如具有例如水平关节型构造,且具备由通过垂直的关节轴连结的复数部分构成的臂部10、连结于此臂部10的前端的叉部12、驱动装置13。臂部10能通过驱动装置13移动于例如上下方向(Z轴方向)。驱动装置13被未图示的控制装置控制其驱动。藉此,搬出机械臂205从板保持具9接取基板P。此外,搬出机械臂205并不限定于水平关节型构造的机械臂,亦能适当采用或组合公知的机械臂(一般而言为搬送机构)来实现。
图30A显示板保持具9的俯视构成的图,图30B显示板保持具9的侧视构成的图。本实施形态中,如图30A所示,于板保持具9形成有载置基板P的基板载置部31。
又,本实施形态中,于板保持具9形成有在基板P的搬出时用以收容搬出机械臂205的叉部12的槽部30。此槽部30沿叉部12的移动方向(该图Y方向)形成。叉部9的上面中槽部30以外的区域构成上述基板载置部31。
此外,叉部12的厚度较槽部30的深度小。藉此,如后所述地将叉部12收容于槽部30内后,通过使之上升而使载置于基板载置部31上的基板P被移交载置于叉部12。
与图3B同样地,板保持具9如图30B所示,于其侧面部9a具备检测出与搬入用台40的相对位置的位置检测感测器19。位置检测感测器19包含用以检测出相对搬入用台40的相对距离的距离检测用感测器19a与用以检测出相对搬入用台40的相对高度的高度检测用感测器19b。此外,于搬入用台40中的与位置检测感测器19对应的位置形成有凹部,藉此,防止位置检测感测器19与搬入用台40干涉。
其次,参照图6、图11、31A~图34说明本实施形态的曝光装置1的动作。具体而言,主要说明搬入部4与板保持具9之间的基板P的移交动作、以及板保持具9与搬出机械臂205之间的基板P的移交动作。
首先,对搬入部4搬入在涂布显影机(未图示)涂布有感光剂的基板P。此时,位于搬入用台40的下方的上下动机构49通过贯通孔47先将基板支承销49a配置于搬入用台40上方。其次,涂布显影机(未图示)的臂部48如图6所示插入基板支承销49a之间。通过臂部48下降而将基板P往基板支承销49a移交后,从搬入部4退离。上下动机构49通过使支承有基板P的基板支承销49a下降而结束基板P对搬入用台40的搬入动作。其后,通过驱动真空泵,基板P通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台40的上面。
其次,板保持具9如图31A所示,以接近搬入部4的搬入用台40的方式移动。此外,图31A及31B中省略搬出机械臂的图示。
具体而言,第1移动机构33将板保持具9及搬入用台40以沿Y方向接近的状态排列。此处,所谓板保持具9及搬入用台40接近的状态,是指在后述的基板P的移交时分离了基板P的移动可顺畅进行的距离的状态。
又,在排列搬入用台40与板保持具9时能驱动第2移动机构43。如此,即能使搬入用台40及板保持具9在短时间移动至基板P的移交位置,能缩短基板P的搬入动作所需的时间。此时,基板P由于通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台40的上面,因此能防止在第2移动机构43的驱动时基板P在搬入用台40上移动。
本实施形态中,如图31B所示,在使板保持具9及搬入用台40接近时,基板P配置成板保持具9高。亦即,第1移动机构33以支承有基板P的搬入用台40的上面较板保持具9的上面高的方式使板保持具9接近搬入用台40。此外,亦能通过第2移动机构43使搬入用台40上升以使搬入用台40的上面较板保持具9的上面高。
又,第1移动机构33亦能将板保持具9及搬入用台40在接触的状态下排列。如此,即能顺利地进行后述的板保持具9及搬入用台40间的基板P的移交。
其次,搬入用台40如图32所示,从形成于上面的复数个气体喷射孔K3喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,板保持具9在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。
搬入部4在将基板P悬浮支承于搬入用台40上的状态下,如图33所示使抵接部42b抵接于基板P的一端部。抵接部42b通过沿凹部40a内的导引部42a移动而将基板P往板保持具9侧移动。
由于基板P成为悬浮于搬入用台40上的状态,因此抵接部42b能使基板P顺利地滑动至板保持具9侧。此外,板保持具9的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。此处,亦可使从气体喷射孔K3,K2喷射的气体具有指向性。
通过抵接部42b在搬入用台40上面滑动的基板P,如图34所示,往板保持具9的上面顺利地移载。本实施形态中,由于搬入用台40的上面较板保持具9的上面高,因此基板P能在不接触板保持具9侧面的情形下顺利地移载往板保持具9上。
基板P如图33所示,在被设于板保持具9周边部的导引用销36规定在该图中X方向的位置的状态下滑动。抵接部42b,使基板P移动至抵接于设于板保持具9中基板搬送方向下游侧的定位销37。基板P,被导引用销36规定在该图中X方向的位置,且通过被定位销37及抵接部42b挟持而成为该图中Y方向的位置被规定的状态。板保持具9停止来自气体喷射孔K2的气体喷射。基板P如图11所示,在对基板载置部31对齐的状态下被载置。
此外,以往将基板载置于板保持具时,有可能产生基板的载置偏移(从既定载置位置的位置偏移)或基板的变形。产生此载置偏移的原因之一,可考量例如在基板的载置前一刻因于基板与板保持具之间产生的薄空气层使基板成为浮游状态。又,使基板的变形产生的原因之一,可考量例如在载置基板后于基板与板保持具之间介在空气滞留而基板成为膨胀的状态。
相对于此,本实施形态中,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具9。又,由于基板P从被悬浮支承的高度往基板载置部31载置,因此可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,可抑制基板P成为膨胀状态,防止基板P的载置偏移或变形的产生。因此,能于相对板保持具9的既定位置以平面度高的状态载置基板P。其后,通过驱动真空泵,基板P即通过吸引孔K1被吸附保持于基板载置部31的上面。
于板保持具9载置基板P后,掩膜M被以来自照明系统的曝光用光IL照明。被以曝光用光IL照明的掩膜M的图案,通过投影光学系统PL投影曝光至载置于板保持具9的基板P。
由于能如上所述地将基板P良好地载置于板保持具9上,因此能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
本实施形态中,在对基板P进行曝光处理中,或如后述在由搬出机械臂205搬送曝光处理完毕的基板P的期间,能将通过涂布显影机(未图示)而涂布有感光剂的次一基板P载置于搬入部4的搬入用台40上。
其次,说明曝光处理结束后从板保持具9搬出基板P的搬出动作。
具体而言,说明通过搬出机械臂205搬出基板P的方法。图35用以说明搬出机械臂205的动作的立体图,图36A及36B将基板P从板保持具9搬出时从Y轴方向观看时的剖面构成图,图37从X轴方向观看将基板P从板保持具9搬出的动作时的侧视图。此外,图35中仅图示叉部12,搬出机械臂205的整体构成省略。又,图36A及36B中,为了说明方便,简化支承基板P的叉部12的图示。
在曝光处理结束后,解除真空泵的吸引孔K1的吸附,以解除板保持具9对基板P的吸附。其次,搬出机械臂205如图35所示将叉部12从-Y方向侧插入形成于板保持具9的槽部30。
接着,驱动装置13通过将叉部12往上方移动既定量,而如图36A所示使叉部12抵接于基板P的下面。又,如图36B所示,叉部12进一步往上方移动,藉此将基板P顶起至板保持具9上方而从基板载置部31离开。
又,搬出机械臂205,使叉部12上升(退离)至不接触搬入部4的搬入用台40(载置有涂布有感光剂的次一基板P)的高度。叉部12上升至不接触搬入用台40上的基板P后,如图37所示,搬入部4的搬入用台40以接近板保持具9的方式移动,如上所述地将基板P往板保持具9侧搬送。
在从搬入部4往板保持具9搬送基板P的期间,搬出机械臂205使载置于叉部12的基板P移动至涂布显影机(未图示)内。以以上方式,从曝光装置本体3搬出基板P的搬出动作即结束。
如上述,根据本实施形态,由于能使被悬浮支承之基板P滑动而从搬入部4往板保持具9搬送,因此能防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层,能防止基板P的载置偏移或变形的产生。因此,能进行信赖性高的曝光处理。
又,本实施形态中,由于使用气体喷射将基板P从搬入部4往板保持具9滑动并搬入,因此与对使用现有托盘的板保持具9的基板搬入相较,产距时间变长。
相对于此,本实施形态中,由于能将搬出机械臂205的叉部12插入槽部30并在从下面顶起基板P而从板保持具9使基板P退离的状态下由搬入部4将次一基板P搬入板保持具9,因此对板保持具9的基板P的搬出入所需的整体产距时间能与使用现有托盘的情形大致同等。因此,可在不增加基板P的搬出入时的产距时间的情形下以良好状态将基板P搬入板保持具9。
此外,本实施形态中,在从搬入用台40往板保持具9搬送基板P时,亦能使搬入用台40的上面倾斜。具体而言,第2移动机构43的保持部44,使以来自气体喷射孔K3的气体喷射而悬浮的状态支承基板P的搬入用台40的上面往板保持具9侧(θY)倾斜。藉此,能利用基板P的自重使该基板P往板保持具9侧移动。
(第7实施形态)
其次,说明本发明的第7实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第6实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第7实施形态,搬入部的构成与第6实施形态相异。
本实施形态中,搬入部104与使用图16A及图16B说明者相同。
又,本实施形态中的曝光装置1的动作与使用图17及图18说明者相同。
本实施形态中,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此能无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具9,可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,能于相对板保持具9的既定位置以平面度高的状态载置基板P。因此,能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
(第8实施形态)
其次,说明本发明的第8实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第6、7实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第8实施形态与第6及第7实施形态主要差异点为板保持具109具备移送部。
图38,显示本实施形态的板保持具109的构成的图。本实施形态的板保持具109,如图38所示具备将基板P从搬入用台40往板保持具109移送的第1移送部249。此第1移送部249包含吸附保持基板P宽度方向的两侧部的吸附部250。此吸附部250能在沿基板P面方向的XY平面内自由移动。
又,本实施形态中,于板保持具109的周边部设有用以检测出藉第1移送部249搬入的基板P相对基板载置部31的位置的位置检测感测器252。作为此位置检测感测器252能例示例如电位计,本发明能使用接触方式或非接触方式的任一者的计器。
吸附部250,吸附保持通过来自气体喷射孔K3的气体喷射而被悬浮支承于搬入用台40上的基板P的端部,而如图39A所示从搬入用台40往板保持具109侧搬送。另一方面,板保持具109在接取基板P时,先从形成于上面的复数个气体喷射孔K2喷射气体。此时,亦可使从气体喷射孔K2,K3喷射的气体具有指向性。
吸附部250如图39B所示,通过使基板P的端部接触位置检测感测器252,而曝光装置1能检测基板P相对基板载置部31的位置偏移。此外,吸附部250构成为根据上述位置检测感测器252的检测结果驱动。
因此,曝光装置1能根据位置检测感测器252的检测结果修正保持于吸附部250的基板P相对基板载置部31的位置。
本实施形态中亦同样地,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此能无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具109,可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,能于相对板保持具109的既定位置以平面度高的状态载置基板P。因此,能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
此外,曝光处理结束后的自板保持具109的基板P搬出动作由于与第1实施形态相同,因此省略其说明。
(第9实施形态)
其次,说明本发明的第9实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第6~8实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第9实施形态与第6~8实施形态主要差异点为曝光装置的构成。图40,显示本实施形态的曝光装置本体3的概略构成的立体图。
如图40所示,本实施形态的曝光装置本体3具备板保持具9、设于该板保持具9的基板顶起机构150、以及第1移动机构33。基板顶起机构150用以在搬出基板P时将基板P往上方顶起者。
图41显示板保持具9的俯视构成,图42A及图42B是板保持具9的侧剖面图,图42A为显示基板的移交前的状态的图,图42B为显示基板的移交后的状态的图。
基板顶起机构150如图41、42A及42B所示,具备支承基板P的复数个基板支承构件151与使该基板支承构件151上下动的上下动作部152(参照图43)。
基板支承构件151,包含对轴部(上下动构件)155架设于图41中X方向(第1方向)的第1线状构件119与架设于图41中Y方向(第2方向)的第2线状构件120,整体形成为大致格子状。此第1线状构件119及第2线状构件(第2架设部)120,在此处彼此熔接,或组合成格子状。各基板支承构件151架设于复数个(本实施形态中为例如六个)的轴部155间。
构成各基板支承构件151的各格子形状,均具有较基板P小的大致矩形的复数个开口部121。此外,基板支承构件151的形状不限定于图41所示的形状,例如亦可是开口部121仅形成有一个的框状单一框架。
本实施形态中,四个基板支承构件151以沿第2线状构件120的延伸方向(图41所示的Y方向)空出间隙S的状态而配置。上述基板支承构件151间之间隙S如后所述用以构成在如后述从板保持具9搬出基板P时供叉部12插入的空间。
此外,作为基板支承构件151(第1线状构件119及第2线状构件120)的形成材料,最好是使用在基板支承构件151支承基板P时能抑制因基板P的自重导致的挠曲,能使用例如各种合成树脂或金属。具体而言,可举出尼龙、聚丙烯、AS树脂、ABS树脂、聚碳酸酯、纤维强化塑胶、不锈钢等。作为纤维强化塑胶,可举出GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic:玻璃纤维强化热硬化型塑胶)或CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic:碳纤维强化热硬化型塑胶)。
上下动作部152如图43所示具有轴部(上下动构件)155与上下驱动该轴部155的驱动装置153。驱动装置153对各轴部155设置,藉此各轴部155独立进行上下动作。
基于此构成,基板支承构件151如图42A及图42B所示,随着上下动作部152(轴部155)的上下动,相对板保持具9的基板载置部31进行上下动作。
另一方面,于板保持具9形成有用以收容基板支承构件151的凹部130。此凹部130与基板支承构件151的框架构造对应而设置成格子状。板保持具9的上面的凹部130以外的区域(部分载置部)构成保持基板P的基板载置部31。
基板支承构件151的厚度较凹部130的深度小。藉此,如图42B所示,通过基板支承构件151被收容于凹部130内而仅载置于基板支承构件151上的基板P被移交至基板载置部31而载置。
又,基板载置部31作成具有板保持具9对基板P的实质保持面为良好的平面度。再者,在基板载置部31的基板保持面(上面)形成有发挥使基板P仿傲此面而紧贴的吸引口、或通过在后述的基板搬入时喷射空气(气体)以将基板P悬浮支承于此面上的气体喷射口功能之的开口部K205。于开口部K205分别连接有未图示的真空泵及气体喷射用泵,通过切换此等泵的驱动而使开口部K205如上述地发挥吸引口或喷射口功能。
于板保持具9的周边部设有在基板P搬入时用以导引该基板P的导引用销36与规定基板P对板保持具9的基板载置部31的位置的定位销37(参照图44A及图44B)。此等导引用销36及定位销37能在曝光装置本体3内与板保持具9一起移动。
其次,参照图44A~图50B说明本实施形态的曝光装置1的动作。具体而言,主要说明搬入部4与板保持具9之间的基板P的移交动作、以及板保持具9与搬出机械臂205之间的基板P的移交动作。
首先,与第6实施形态同样地,对搬入部4搬入在涂布显影机(未图示)涂布有感光剂的基板P。此时,此时,基板P通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台40的上面。
其次,板保持具9如图44A所示,以接近搬入部4的搬入用台40的方式移动。此外,图44A及44B中省略搬出机械臂的图示。具体而言,第1移动机构33将板保持具9及搬入用台40以沿Y方向接近的状态排列。此时,通过驱动第2移动机构43使搬入用台40及板保持具9在短时间移动至基板P的移交位置,而缩短基板P的搬入动作所需的时间。此外,基板P由于通过吸引孔K4被吸附保持于搬入用台40的上面,因此能防止在第2移动机构43的驱动时基板P在搬入用台40上移动。
本实施形态中,如图44B所示,第1移动机构33以支承有基板P的搬入用台40的上面较板保持具9的上面高的方式使板保持具9接近搬入用台40。此外,亦能通过第2移动机构43使搬入用台40上升以使搬入用台40的上面较板保持具9的上面高。又,第1移动机构33亦能通过将板保持具9及搬入用台40以接触的状态排列,藉此顺利地进行基板P的移交。
其次,搬入用台40如图45所示,从形成于上面的复数个气体喷射孔K3喷射气体,通过该气体将基板P以悬浮状态支承。另一方面,板保持具9在接取基板P时,先驱动未图示的气体喷射用泵,从设于基板载置部31的开口部K205喷射空气。
搬入部4在将基板P悬浮支承于搬入用台40上的状态下,如图46所示使抵接部42b抵接于基板P的一端部。抵接部42b通过沿凹部40a内的导引部42a移动而将基板P往板保持具9侧移动。
由于基板P成为悬浮于搬入用台40上的状态,因此抵接部42b能使基板P顺利地滑动至板保持具9侧。此外,板保持具9的上面,如上所述成为悬浮支承基板P。此处,亦可使从气体喷射孔K3及开口部K205喷射的气体具有指向性。
通过抵接部42b在搬入用台40上面滑动的基板P,如图47所示,往板保持具9的上面顺利地移载。本实施形态中,由于搬入用台40的上面较板保持具9的上面高,因此基板P能在不接触板保持具9侧面的情形下顺利地移载往板保持具9上。
基板P被导引用销36规定在该图中X方向的位置,且通过被定位销37及抵接部42b挟持而成为该图中Y方向的位置被规定的状态。板保持具9停止来自开口部K205的气体喷射。藉此,基板P在对基板载置部31对齐的状态下被载置。
本实施形态中,由于基板P如上述在通过气体的喷射而悬浮的状态下被搬送,因此无扭曲地在高平面度状态下被移交至板保持具9。又,由于基板P从被悬浮支承的高度往基板载置部31载置,因此可防止于基板P与基板载置部31之间产生空气滞留或空气层。因此,可抑制基板P成为膨胀状态,防止基板P的载置偏移或变形的产生。因此,能于相对板保持具9的既定位置以平面度高的状态载置基板P。其后,通过驱动真空泵,基板P即通过开口部K205被吸附保持于基板载置部31的上面。
于板保持具9载置基板P后,掩膜M被以来自照明系统的曝光用光IL照明。被以曝光用光IL照明的掩膜M的图案,通过投影光学系统PL投影曝光至载置于板保持具9的基板P。
本实施形态的曝光装置1,由于能如上所述地将基板P良好地载置于板保持具9上,因此能于基板P上的适当位置高精度地进行既定的曝光,而能实现信赖性高的曝光处理。
其次,说明曝光处理结束后从板保持具9搬出基板P的搬出动作。
具体而言,说明通过搬出机械臂205搬出基板P的方法。图48用以说明搬出机械臂205的动作的立体图,图49A、图49B、及图49C将基板P从板保持具9搬出时从Y轴方向观看时的剖面构成图。此外,图48中仅图示叉部12,搬出机械臂205的整体构成省略。本实施形态中,与顶起机构150的形状对应地,叉部12中的基板支承部与上述实施形态相异。又,图49A、图49B、及图49C中,为了说明方便,简化支承基板P的叉部12的图示。
在曝光处理结束后,解除通过真空泵的开口部K205的吸附,以解除板保持具9对基板P的吸附。其次,顶起机构150为驱动轴部155而使基板支承构件151上升。此时,如图49A所示,与基板支承构件151一起被载置于基板载置部31上的基板P被往上方顶起。此时,基板P由于被复数个基板支承构件151支承而往上方被顶起,因此能防止剥离带电的产生。又,由于与现有通过销顶起基板P的情形相较能以较宽广的面支承基板P,因此能减低于基板P产生的挠曲量,而能防止于基板P产生裂痕。
搬出机械臂205驱动叉部12,如图48所示将叉部12从-Y方向侧往配置于基板载置部31上方的基板支承机构151间之间隙S及X轴方向两端部移动,而将叉部12插入间隙S及两端部(图49B)。
接着,驱动装置13通过将叉部12往上方移动既定量,使叉部12抵接于基板P的下面。进一步使叉部12往上方移动,藉此将基板P顶起至板保持具9上方而从顶起机构150离开。
顶起机构150在基板P离开后,将基板支承构件151收容于凹部130内。于凹部130内收容基板支承构件151后,板保持具9,以接近搬入部4的搬入用台40的方式移动,如上所述地将基板P往板保持具9侧搬送。
在从搬入部4往板保持具9搬送基板P的期间,搬出机械臂205使载置于叉部12的基板P移动至涂布显影机(未图示)内。以以上方式,从曝光装置本体3搬出基板P的搬出动作即结束。
如上述,根据本实施形态,由于能使被悬浮支承的基板P滑动而从搬入部4往板保持具9搬送,因此能防止基板P的载置偏移或变形的产生。又,本实施形态亦同样地,对板保持具9的基板P的搬出入所需的整体产距时间能与使用现有托盘的情形大致同等。因此,可在不增加基板P的搬出入时的产距时间的情形下以良好状态将基板P搬入板保持具9。
此外,上述实施形态中,说明了仅于基板载置部31形成作为气体喷射口的开口部K205的情形,但亦能于基板支承构件151上面形成气体喷射口。如此,在将基板P搬入板保持具9实,由于喷射于基板搬送面的气体的量增加,因此能更顺利地搬送基板P。
(第10实施形态)
其次,说明本发明的第10实施形态的构成。此外,本实施形态中,对与第6实施形态的构成要素相同的要素赋予同一符号,以省略其说明。第10实施形态与上述实施形态的主要差异点,为具备以非接触状态吸附基板P的吸附机构作为从板保持具9搬出基板P的手段。
吸附机构用以保持基板P,将基板P从板保持具9的基板载置部31往上方顶起,使之移动至涂布显影机(未图示)。图50A显示吸附面的构成,图50B显示吸附机构的整体构成的图。
如图50A及图50B所示,吸附机构350具备以非接触状态保持基板P的复数个保持部351、保持此等保持部351的基部352、能移动该基部352的驱动机构355。基部352具有与基板P大致同等大小的板状构件。保持部351于基部352上规则地配置,藉此能良好地保持基板P。
使用了所谓贝努伊夹头作为保持部351。保持部351通过将压缩空气喷射于与基板P之间以使负压于与基板P之间产生。藉此,产生将基板P按压于保持部351侧的按压力。另一方面,保持部351在与基板P之间隙变小时,压缩空气的流速降低,保持部351与基板P间的压力上升。藉此产生使基板P从保持部351离开的力。保持部351通过喷射压缩空气以取得上述两个力的平衡,藉此能以将基板P与保持部351之间隔保持于一定的状态、亦即以非接触状态保持基板P。
其次,参照图式说明曝光装置1的动作。此外,关于搬入部4与板保持具9间的基板P的移交动作,由于与第1实施形态相同因此省略说明。
以下,说明从板保持具9搬出基板P的动作。具体而言,说明通过上述吸附机构350将基板P从板保持具9搬出的方法。图51A及图51B从X轴方向观看将基板P从板保持具9搬出的动作时的侧视图。
在曝光处理结束后,解除真空泵的吸引孔K1的吸附,以解除板保持具9对基板P的吸附。其次,吸附机构350移动至板保持具9上方。接着,吸附机构350如图51A所示下降至保持部351能保持基板P的位置。接着,通过复数个保持部351以非接触状态保持基板P的上面。此时,能使复数个保持部351同时驱动或依序驱动以保持基板P。
吸附机构350以通过复数个保持部351保持基板P的状态以驱动机构355将基板P顶起至板保持具9上方,而如图51B所示从基板载置部31离开。此时,保持部351由于与基板P为非接触,因此于基板P无残留吸附痕。
在吸附机构350上升至不接触搬入用台40上的基板P的位置后,搬入部4的搬入用台40以接近板保持具9的方式移动。接着,与上述实施形态同样地,将基板P以悬浮支承的状态从搬入用台40往板保持具9搬送。
在将基板P从搬入部4搬入至板保持具9的期间,吸附机构350将保持部351所保持的基板P移动至涂布显影机(未图示)。通过以上方式,从曝光装置本体3搬出基板P的搬出动作即结束。
此外,如图52A及图52B所示,亦能于基部352周围设置支承基板P下面的支承构件353。支承构件353由包围基板P周围的框状构件构成,具有复数个伸出于基板P的面方向的伸出部354。此伸出部354抵接于基板P的下面。通过此构成,在保持恐有产生基板P的压陷之虞的大型基板时,由于基板P的周端部被伸出部354支承,因此即使保持大型基板的情形,亦能防止基板P产生压陷且能通过保持部351以高平面度的状态保持基板P。
又,作为上述实施形态的基板P,不仅是显示元件用的玻璃基板,亦可以是半导体元件制造用的半导体晶圆、薄膜磁头用的陶瓷晶圆、或曝光装置所使用的掩膜或标线片的原版(合成石英、硅晶圆)等。
又,作为曝光装置,除了能适用于使掩膜M与基板P同步移动来以通过对掩膜M的图案的曝光用光IL进行基板P的扫描曝光的步进扫描方式的扫描型曝光装置(扫描步进机)以外,亦能适用于在使掩膜M与基板P静止的状态下,使掩膜M的图案一次曝光,并使基板P依序步进移动的步进重复方式的投影曝光装置(步进机)。
又,本发明亦能适用于如美国发明专利第6341007号、美国发明专利第6208407号、美国发明专利第6262796号等所揭示的具备复数个基板载台的双载台型的曝光装置。
又,本发明亦能适用于如美国发明专利第6897963号、欧洲发明专利申请第1713113号等所揭示的具备保持基板之基板载台、以及不保持基板而搭载了形成有基准标记的基准构件及/或各种光电感测器的测量载台的曝光装置。又,亦可采用具备复数个基板载台与测量载台的曝光装置。
此外,上述实施形态中,虽使用在光透射性基板上形成有既定遮光图案(或相位图案、减光图案)的光透射型掩膜,但亦可取代此掩膜,使用例如美国发明专利第6778257号公报所揭示,根据待曝光图案的电子资料来形成透射图案或反射图案、或形成发光图案的可变成形掩膜(亦称为电子掩膜、主动掩膜或影像产生器)。又,亦可取代具备非发光型影像显示元件的可变成形掩膜,而具备包含自发光型影像显示元件的图案形成装置。
上述实施形态的曝光装置,通过组装各种次系统(含各构成要素),以能保持既定的机械精度、电气精度、光学精度的方式所制造。为确保此等各种精度,于组装前后,进行对各种光学系统进行用以达成光学精度的调整、对各种机械系统进行用以达成机械精度的调整、对各种电气系统进行用以达成电气精度的调整。从各种次系统至曝光装置的组装工艺,包含机械连接、电路的配线连接、气压回路的配管连接等。当然,从各种次系统至曝光装置的组装工艺前,有各次系统个别的组装工艺。当各种次系统至曝光装置的组装工艺结束后,即进行综合调整,以确保曝光装置EX整体的各种精度。此外,曝光装置的制造最好是在温度及清洁度等皆受到管理的洁净室进行。
半导体元件等的微元件,如图53所示,经进行微元件的功能、性能设计的步骤201,根据此设计步骤制作掩膜(标线片)的步骤202,制造元件基材的基板的步骤203,包含依据上述实施形态进行基板处理(曝光处理,包含使用掩膜图案以曝光用光使基板曝光的动作、以及使曝光后基板显影的动作)的基板处理步骤204,元件组装步骤(包含切割步骤、结合步骤、封装步骤等的加工工艺)205,以及检查步骤206等而制造。此外,在步骤204中,包含通过使感光剂显影,而形成与掩膜的图案对应的曝光图案层(已显影的感光剂的层),并通过此曝光图案层加工基板的动作。
此外,上述各实施形态及变形例的要件可适当加以组合。又,亦有不使用一部分构成要素的情形。又,在法令许可范围内,援用上述各实施形态及变形例所引用的关于曝光装置等的所有公开公报及美国专利的揭示作为本文记载的一部分。