JP2001203254A - 基板搬送装置およびこれを備える露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の位置決め、搬送時に基板が破損するの
を抑止する。 【解決手段】 基板ホルダ８２に設けられる昇降部８２
ａ、８２ｂを上昇させると基板ホルダ８２上に載置され
ている基板Ｇにたわみを生じる。投光装置８３から出射
された光はたわんでいる基板Ｇの下面で反射され、受光
装置８４に入射する。受光装置８４は、入射する光のビ
ーム位置を検出可能な位置検出素子であり、基板Ｇのた
わみ量に応じて変化する入射ビームの位置の検出結果に
基づいて基板Ｇの厚さが測定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板搬送装置およ
びこれを備える露光装置に関し、さらに詳しくは液晶表
示装置やプラズマディスプレイ表示装置等に用いられる
透明基板やシリコンウエハ等の基板を搬送するための基
板搬送装置およびこれを備える露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置（ＬＣＤ）やプラズマ表示
装置（ＰＤＰ）等に用いられる透明基板に回路パターン
を形成するための露光装置がある。この露光装置は、ウ
エハ等の基板上にＩＣの回路パターンを露光するための
露光装置と区別するため、一般に「液晶露光装置」など
と呼ばれている。

【０００３】上述したＬＣＤやＰＤＰ等は年を追って大
きな表示エリアを有するものが開発されている。また、
ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）など
では、本体の薄型化、軽量化を達成するために透明基板
の厚みも１．１ｍｍから０．７ｍｍ、さらには０．５ｍ
ｍへと、より薄いものが求められるようになってきてい
る。

【０００４】液晶露光装置では、ホストコンピュータか
ら送られるレシピ、すなわち露光対象の基板を処理する
際に必要となる諸々のプロセス情報に基づき、複数種類
の基板ごとに異なるプロセスで露光処理を行うことがで
きる。つまり、一つのライン中で複数種類の大きさや厚
みを有する基板を流すことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、異なる厚み
を有する複数種類の基板が一つのライン中を流れる際
に、レシピと基板との対応関係がずれてしまうことがあ
る。たとえば、０．５ｍｍ厚の基板を流し、ホストコン
ピュータに０．５ｍｍ厚の基板に対応するレシピに関す
る情報を入力すべきところ、オペレータが誤って１．１
ｍｍ厚の基板に対応するレシピに関する情報を入力して
しまったとする。この場合、基板搬送装置は１．１ｍｍ
厚の基板に対応するレシピに基づく搬送速度（加速度）
や加圧力等で搬送対象の基板をハンドリングする。

【０００６】この場合、基板を搬送する際に加減速や振
動等によって基板に作用する曲げ力は想定外のものとな
り、最悪の場合には搬送中の基板の破損を招く。また、
基板を位置決めピン等に押し当てて位置決めする際の押
圧力が過大であると基板の端部にマイクロクラックなど
と称される破損を生じる原因となる。逆に、レシピ中に
含まれる基板の厚み情報が実際に搬送する基板の厚みよ
りも薄いものであると、押圧力が足らなくなって基板を
十分に押しきれず、正確な位置決めができなくなる場合
もある。

【０００７】本発明の目的は、基板の破損や位置決め不
良を抑制することの可能な基板搬送装置およびこれを備
えた露光装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１） 一実施の形態を
示す図２および図３に対応付けて説明すると、請求項１
に記載の発明に係る基板搬送装置は、搬送の対象となる
基板Ｇを所定の支点間隔をおいて設けられる複数の支点
８２ａ、８２ｂで支持し、複数の支点８２ａ、８２ｂの
間で生じる基板Ｇのたわみ量の検出結果に基づき、基板
Ｇの厚みを求める基板厚検出手段８３、８４、ＰＣと；
基板厚検出手段８３、８４、ＰＣで検出された基板Ｇの
厚みに基づき、基板Ｇの搬送および位置決めのうち、少
なくともいずれかを行う際に基板Ｇに作用する力に関連
する物理量を変化させる制御手段ＬＣとを有することに
より上述した目的を達成する。 （２） 一実施の形態を示す図２および図６に対応付け
て説明すると、請求項２に記載の発明に係る基板搬送装
置は、搬送の対象となる透明基板Ｇに向けて光を出射
し、透明基板Ｇの有する屈折作用によって光が透明基板
Ｇを透過する際に生じるずれ量を検出することにより透
明基板Ｇの厚みを求める基板厚検出手段８３Ａ、８４
Ａ、ＰＣまたは８３Ｂ、８４Ｂ、ＰＣと；基板厚検出手
段８３Ａ、８４Ａ、ＰＣまたは８３Ｂ、８４Ｂ、ＰＣで
検出された透明基板Ｇの厚みに基づき、透明基板Ｇの搬
送および位置決めのうち、少なくともいずれかを行う際
に透明基板Ｇに作用する力に関連する物理量を変化させ
る制御手段ＬＣとを有するものである。 （３） 一実施の形態を示す図１、図２および図６に対
応付けて説明すると、請求項３に記載の発明に係る基板
搬送装置は、透明基板Ｇが、自重によって透明基板Ｇに
生じるたわみを減じるように透明基板Ｇを支持する搬送
枠体８１に載置されて搬送され；基板厚検出手段８３
Ａ、８４Ａ、ＰＣまたは８３Ｂ、８４Ｂ、ＰＣは、透明
基板Ｇを搬送枠体８１に載置した状態で透明基板Ｇの厚
みを求めるものである。 （４） 一実施の形態を示す図５に対応付けて説明する
と、請求項４に記載の発明は、マスクＭに形成されたパ
ターンを、投影光学系４３を介して基板ステージ４５上
に載置された基板Ｇに投影する露光装置であって、請求
項１〜３のいずれか１項に記載の基板搬送装置Ｌを具備
するものである。

【０００９】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段の項では、本発明を分かり易くする
ために発明の実施の形態の図を用いたが、これにより本
発明が実施の形態に限定されるものではない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の実施
の形態に係る基板搬送装置を備えた露光装置の概略的構
成を説明する図である。図１に示される露光装置は、液
晶表示パネル等に組み込まれる透明基板を露光するため
に用いられる。図１において、露光装置は大きく分けて
ポートＰと、ローダＬと、露光装置本体Ｅとで構成され
ている。この露光装置はコータ・デベロッパ等とインラ
イン接続されている。ここで、インライン接続とは、異
なる装置間で処理対象となる基板を枚葉単位で受け渡し
可能な形態のことを示す。図１に示す例において、ポー
トＰが他の処理装置とのインライン接続部分となる。す
なわち、図２に示されるように外部の装置で処理を終え
た基板は搬入ポートＰＡに置かれ、露光装置で露光処理
を終えた基板は搬出ポートＰＤに置かれる。

【００１１】ローダＬは、搬入ポートＰＡ内にある基板
Ｇを搬送して露光装置本体Ｅに載置し、露光装置本体Ｅ
で露光処理を終えた基板Ｇを搬出ポートＰＤに搬送す
る。以下ポートＰ、ローダＬ、露光装置本体Ｅについて
順次説明する。なお、以下で動作の方向等の説明を簡略
化するため、Ｘ、Ｙ、Ｚの互いに直交する座標軸を図１
に示すようにとり、これらの座標軸の矢印に沿う方向を
＋Ｘ方向、＋Ｙ方向、＋Ｚ方向と称する。また、これら
と逆の方向を−Ｘ方向、−Ｙ方向、−Ｚ方向と称し、Ｘ
軸、Ｙ軸、Ｚ軸に平行な軸回りの回転方向をＸ軸まわり
方向、Ｙ軸まわり方向、Ｚ軸回り方向と称する。

【００１２】− ポート − 図２に示されるように、搬入ポートＰＡ、搬出ポートＰ
Ｄそれぞれの内部には複数の基板ホルダ８２が固定され
ており、これらの基板ホルダ８２上にほぼ均一な厚さを
有する基板Ｇが載置される。搬入ポートＰＡ、搬出ポー
トＰＤのそれぞれには、不図示の基板昇降装置が設けら
れており、基板Ｇを基板ホルダ８２の上方で懸垂保持す
ることが可能となっている。

【００１３】上述のように基板Ｇが懸垂保持された状態
で、基板ホルダ８２上に後述する方法によってトレー８
１が載置され、懸垂保持されていた基板Ｇがトレー８１
の上に載置される。

【００１４】図１に示されるように、トレー８１は四角
い外枠の中に複数の桟８１ｂを格子状に組み合わせた構
造を有する枠体であり、この桟８１ｂによって基板Ｇが
保持される。このため、基板Ｇが自重で大きくたわむの
を抑制することができる。トレー８１の外形部分におい
て、対向する２辺にはそれぞれ二つのタブ８１ａが設け
られている。

【００１５】図３（ａ）および図３（ｂ）は、図２の紙
面に平行な面における基板ホルダ８２の断面を示してい
る。基板ホルダ８２の基板載置面には穴が開けられ、そ
こに投光装置８３および受光装置８４が略対向するよう
に設置されている。また、基板ホルダ８２の四隅近傍に
四つの昇降部８２ａ、８２ｂ、８２ｃおよび８２ｄ（図
３においては昇降部８２ｃおよび８２ｄは不図示）が設
けられている。これらの昇降部８２ａ〜８２ｄの昇降動
作は図２に示すローダ制御部ＬＣによって制御される。

【００１６】昇降部８２ａ〜８２ｄが作動し、図３
（ｂ）に示すように基板ホルダ８２の基板載置面から突
出すると、基板Ｇはこれら四つの昇降部８２ａ〜８２ｄ
によって点状に支持されてたわむ。このとき基板Ｇに生
じるたわみ量は、基板Ｇの厚み（断面係数）、弾性係
数、密度等によって変化する。すなわち、同じ弾性係
数、同じ密度の材料で形成される基板であれば、厚みが
増すほどたわみ量が減る。このたわみ量を上述した投光
装置８３および受光装置８４を用いて後述するように測
定し、測定したたわみ量から基板Ｇの厚みを求めること
ができる。

【００１７】図３（ｂ）に示されるように、投光装置８
３から出射された光束は光路ｉに沿って進み、基板Ｇの
表面（下面）で反射されて光路ｅに沿って進んで受光装
置８４に入射する。受光装置８４は、光束の入射位置に
応じた値の信号を出力可能な位置検出素子（ＰＳＤ）で
構成される。図３（ｃ）に示されるように、たわみの比
較的少ない基板Ｇ１の表面で反射された光束は光路ｅ１
に沿って進む一方、たわみの比較的覆い基板Ｇ２の表面
で反射された光束は光路ｅ２に沿って進む。このよう
に、基板Ｇの表面で反射されて進む光束の光路は、基板
Ｇの厚みに応じて変化する。すなわち、基板Ｇの表面で
反射されて受光装置８４に入射する光束の受光面上にお
ける位置は、基板Ｇの厚みに応じて変化する。ポート制
御部ＰＣ（図２）は、受光装置８４から出力される信号
に基づいて基板Ｇの厚みを求め、求められた厚みに関す
る情報をホストコンピュータＨＣに出力する。

【００１８】上述のようにしてホストコンピュータＨＣ
に出力された基板Ｇの厚みに関する情報がレシピで指定
される基板Ｇの厚み情報と異なる場合、ホストコンピュ
ータＨＣは以下の三つの動作のうちのいずれかの動作を
行うことができる。

【００１９】（１） 警告発報 ホストコンピュータＨＣは、露光装置の動作を一時的に
停止し、アラーム音を発したり、警告灯を点灯させたり
してオペレータに警告を発することができる。このよう
にすることにより、オペレータに対して予定していたも
のと異なる基板がラインを流れていることを知らせるこ
とができる。 （２） レシピ自動変更 ホストコンピュータＨＣは、ポート制御部ＰＣから出力
された基板Ｇの厚みに関する情報がレシピで指定される
情報と異なる場合、現状優先で露光作業を続行すべく、
ポート制御部ＰＣ、ローダ制御部ＬＣ、露光制御部ＥＣ
に対してポートＰで求められた厚みに対応するレシピを
出力することができる。このようにすることにより、基
板Ｇに間違った回路パターンを形成することがなくな
る。 （３） レシピ自動変更／警告発報 ホストコンピュータＨＣは、上記（２）で説明したよう
に現状優先でレシピを変更して露光作業を続行させると
ともに、アラーム音を発したり警告灯を点灯させたりし
てオペレータに警告を発することができる。オペレータ
は、ホストコンピュータＨＣから発せられる警告の内容
に基づいて今後流すべき基板Ｇの種類を変更する等の処
置をすることができる。このようにして露光装置の稼働
率低下を抑止するとともに、オペレータに対しては何ら
かの処置をするよう促すことができるので、オペレータ
の気付かないうちに不要な基板を多数製造してしまうこ
とがない。

【００２０】− ローダ − ローダＬは、図１に示されるように設置床面に固定され
るベース７５と、ベース７５に対して±Ｚ方向に伸長お
よび縮退が可能なシリンダ７１と、シリンダ７１の上部
でＺ軸まわりに回動自在に固定されるアーム部７２と、
アーム部７２の先端でＺ軸まわりに回動自在に固定され
る載置部７３とで構成される。

【００２１】シリンダ７１は、油圧源や空圧源などを駆
動源として縮退動作する。アーム部７２は、いわゆる水
平多関節アームタイプのもので、アーム７２の両端およ
び中間部の計３箇所に電動モータ等のアクチュエータが
組み込まれている。アーム７２の屈曲および回動動作と
シリンダ７１の伸縮動作を組み合わせることにより、載
置部７３をＺ軸まわりおよびＸＹ平面に平行な面上で駆
動し、かつＺ方向に駆動することができる。ローダＬの
動作は、ローダ制御部ＬＣによって制御される。

【００２２】載置部７３は、図４に示されるように略コ
の字型の形状を有しており、２本のロードアーム７３ａ
がトレー８１のタブ８１ａを下から保持した状態でトレ
ー８１および基板Ｇが搬送される。

【００２３】載置部７３には３本の位置決めピン８５
Ａ、８５Ｂおよび８５Ｃが固定されている。載置部７３
にはまた、２本の移動ピン８６および８７が設けられて
おり、これらの移動ピン８６および８７はそれぞれ矢印
Ｐ、Ｑの方向に沿って駆動される。移動ピン８６および
８７がそれぞれ矢印Ｐ、Ｑの方向に沿って移動すること
により、これらの移動ピン８６および８７で基板Ｇが押
圧されて位置決めピン８５Ａ、８５Ｂおよび８５Ｃに当
接し、これによりプリアライメントが行われる。移動ピ
ン８６および８７が基板Ｇを押圧する際の力は、ローダ
制御部ＬＣによって制御される。

【００２４】ローダ制御部ＬＣによるローダＬの制御に
ついて説明する。ローダ制御部ＬＣには、上述したよう
にホストコンピュータＨＣからレシピの情報が出力され
る。ローダ制御部ＬＣは、ホストコンピュータＨＣから
入力したレシピに基づいて後述するようにローダＬを制
御する。このレシピに関し、予めオペレータにより入力
されたものとポートＰで求められた基板Ｇの厚さに基づ
くものとで違う場合には、たとえば現状を優先して選択
される。つまり、基板Ｇの実際に測定された厚さに対応
する制御パラメータでローダＬが制御される。

【００２５】ホストコンピュータＨＣから入力したレシ
ピが比較的厚い基板に対応するものである場合、ローダ
制御部ＬＣは基板Ｇを位置決めピン８５Ａ、８５Ｂ、８
５Ｃに押し当てる際の移動ピン８６および８７の駆動力
を比較的高めに設定する。たとえば、移動ピン８６の駆
動力をＦ86、移動ピン８７の駆動力をＦ87、基板Ｇの厚
さをＴとしたときに以下で示される式より移動ピン８６
および８７の駆動力を求めることができる。なお、以下
の式における係数Ｃ1、Ｃ2は、基板Ｇの図１における
Ｘ、Ｙ方向の寸法や基板Ｇを移動ピン８６および８７で
押圧する際の向き等に応じて設定される正の値である。 Ｆ86＝Ｃ1×Ｔ … 式（１） Ｆ87＝Ｃ2×Ｔ … 式（２）

【００２６】以上のようにして、厚みが比較的厚くて重
い基板Ｇが載置されている場合であってもガラス基板Ｇ
を位置決めピン８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃに対して隙間な
く押しあてることができるので正確な位置決めをするこ
とができる。また、比較的薄くて軽い基板Ｇが載置され
ている場合には移動ピン８６および８７の駆動力が弱め
られるので、基板Ｇが位置決めピン８５Ａ、８５Ｂ、８
５Ｃおよび移動ピン８６、８７によって過度の押圧力で
押されて欠損を招く不具合が抑制される。

【００２７】以上の制御に際して、基板Ｇの厚みに応じ
て移動ピン８６および８７の移動速度を変化させること
も可能である。たとえば、基板Ｇの厚みが比較的薄い場
合には移動ピン８６および８７の移動速度を低めること
により、基板Ｇと位置決めピン８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃ
とが衝突する際の衝撃を減じることができ、基板Ｇの破
損を抑止することができる。

【００２８】ローダ制御部ＬＣはまた、トレー８１に載
置されて位置決めされた基板Ｇを搬入ポートＰＡと露光
装置本体Ｅとの間で搬送する際に、搬送対象の基板Ｇの
厚み、大きさ、基板Ｇの支持スパン長等に応じて基板Ｇ
に作用する加減速度の最大値を変化させる。つまり、基
板Ｇの厚みが比較的薄く、支持スパンが比較的長い場合
には基板Ｇの剛性が低下して破損しやすくなる。逆に、
基板Ｇが比較的厚く、支持スパンが比較的短い場合には
基板Ｇの剛性が増して破損しにくくなる。これらのこと
を加味し、載置部７３（基板Ｇ）に作用する加減速度の
最大値を、基板Ｇの強度の大小に応じて変化させる。こ
のようにして基板Ｇを搬送することにより、基板Ｇが比
較的高強度のものである場合には搬送速度を高めること
ができ、露光装置のスループットを向上させることが可
能となる。

【００２９】上述のようにしてローダ制御部ＬＣはロー
ダＬを制御し、搬入ポートＰＡ内の基板Ｇをトレー８１
に載置された状態で載置部７３で保持し、基板Ｇをプリ
アライメントする。そして、後述する露光装置本体Ｅの
基板ステージ４５（図５）に基板Ｇをトレー８１ごと載
置する。その後ローダ制御部ＬＣはローダＬを露光装置
本体Ｅから退避させる。

【００３０】− 露光装置本体 − 図５に示されるように露光装置本体Ｅは、設置床面から
伝わる振動を遮断するための除振台（不図示）で支持さ
れる定盤４４と、定盤４４上で移動可能に設置される基
板ステージ４５とを有し、この基板ステージ４５上に上
述したとおり基板Ｇがトレー８１とともに載置される。
露光装置本体Ｅはさらに、光源ＩＬおよび投影光学系４
３を有する。不図示のマスクステージに載置されたマス
クＭに形成されているパターンは光源ＩＬで照明され、
投影光学系４３によって形成されたパターン像が基板ス
テージ４５に載置されている基板Ｇ上に投影される。

【００３１】基板ステージ４５の基板載置面には、図１
に示されるように格子状に溝部４５ａが切られている。
この溝部４５ａの溝幅や格子ピッチ等は、トレー８１の
桟８１ｂの幅や格子ピッチ等に合わせて設けられてい
る。そして、ローダＬにより基板Ｇがトレー８１ととも
に基板ステージ上に載置されたときに、トレー８１は溝
部４５ａの中に落ち込み、基板Ｇのみが基板ステージ４
５上で面支持される。基板ステージ４５の上面には、不
図示の負圧源と連通する穴が複数設けられており、基板
Ｇは真空吸着されて基板ステージ４５上で固定される。

【００３２】基板ステージ４５に基板が載置、固定され
た後、基板ステージ４５上では基板Ｇに予め形成されて
いるアライメントマークの位置が測定され、その測定結
果に基づいて基板Ｇが精密に位置決めされる。その後、
投影光学系４３の焦点位置と基板Ｇの露光面とが一致す
るようにオートフォーカスが行われる。オートフォーカ
スの方式としては、たとえば斜入射式のものが用いられ
る。斜入射式オートフォーカスは、基板Ｇに塗布されて
いる感光材料がほとんど感光しない波長帯域の光を発す
る光源より基板Ｇの露光面に対して斜めにビームを照射
し、この反射光を受光装置で受光することにより露光面
の位置を検出し、この検出結果に基づいて基板ステージ
４５を上下に駆動する方式のものである。

【００３３】上述したオートフォーカスにはμｍオーダ
の精度が要求されるので、基板ステージ４５を急速に動
かすことは困難である。このため、基板Ｇの厚みに応じ
て予想される位置に予め基板ステージ４５を高速で昇降
させて位置決めしておき、その後オートフォーカスを行
う。したがって、たとえば予定していた基板Ｇの厚みが
１．１ｍｍで、実際の厚みが０．５ｍｍであった場合、
基板Ｇの露光面は０．６ｍｍも位置がずれてしまう。こ
の位置ずれをオートフォーカスで修正しようとすると時
間を要することになる。この点、本発明の実施の形態に
係る基板搬送装置を備えた露光装置では、予め測定され
た基板Ｇの厚みに基づいて基板ステージ４５の上下方向
の位置決めが行われるのでオートフォーカス動作に要す
る時間を短縮することができる。

【００３４】上述のようにしてオートフォーカスが行わ
れた後、マスクＭに形成されたパターンが投影光学系に
よって基板Ｇの露光面上に投影されて露光が行われる。

【００３５】以上が露光装置本体Ｅの構成および動作の
概略である。上述のようにして基板Ｇの露光が完了する
と、ローダＬは、基板ステージ４５上のトレー８１のタ
ブ８１ａの部分を載置部７３で支持し、上方に持ち上げ
る。すると、トレー８１が上昇し、基板Ｇはトレー８１
上に載置された状態となる。ローダＬは、基板Ｇをトレ
ー８１とともに搬出ポートＰＤ（図２）へ移送する。搬
出ポートＰＤにおいて基板Ｇとトレー８１とが分離さ
れ、ローダＬはトレー８１のみを搬入ポートＰＡへ搬送
する。このようにして、トレー８１は基板Ｇの搬送に際
して使い回しされる。

【００３６】以上では、トレー８１、ローダＬがそれぞ
れ１台のみ設けられる構成について説明したが、それぞ
れが複数設けられるものであってもよい。このような構
成とすることにより、一方のローダが露光完了後の基板
を搬出ポートＰＤに向けて搬送する際に、他方のローダ
が搬入ポートＰＡに載置されている新たな基板を基板ス
テージ４５上へ搬送することができ、露光装置のスルー
プットを向上させることができる。

【００３７】以上に説明したように、本発明の実施の形
態に係る基板搬送装置およびこの基板搬送装置を備える
露光装置では、搬送対象の基板を所定の支点間間隔おい
て設けられる複数の支点で支持し、基板に生じるたわみ
から基板の厚みを求める。そして、求められた基板の厚
みに基づいて、基板の位置決めや搬送等を行う際に加圧
力や加速度等、基板に作用する力に関連する物理量を変
化させる。このようにして、基板を破損することなく、
確実な位置決めができる。また、比較的薄い（強度の低
い）基板を搬送する際には搬送速度を遅めて基板の破損
を抑止するとともに、比較的厚い（強度の高い）基板を
搬送する際には搬送速度を高めて稼働効率を高めること
が可能となる。

【００３８】以上では、基板Ｇの厚みを測定する際に、
四つの昇降部８２ａ〜８２ｄで基板Ｇを一定量リフトさ
せてたわみを測定する例について説明した。本発明は、
これに限られるものではなく、昇降部を一つだけ設ける
ものであっても、５つ以上設けるものであってもよい。
たとえば、基板Ｇの片側のみ、あるいは一つの角部のみ
を部分的にリフトしてたわませ、たわみ量を測定するも
のであってもよい。また、基板Ｇの対向する２辺に沿っ
て昇降部８２を複数設ける際に、片側の辺につき３つ以
上の昇降部を設けることにより、基板Ｇが予想外の方向
にたわんでしまうことがなくなり、基板の厚みを常に正
確に求めることが可能となる。

【００３９】また、以上では基板Ｇのたわみ量を測定す
る際に、基板Ｇの対向する２辺を一定量リフトするもの
であったが、昇降部８２ａ〜８２ｄによるリフト量を可
変とし、かつ昇降部８２ａ〜８２ｄのリフト量を検出す
るセンサを設けるものであってもよい。この場合、基板
ホルダ８２の中央部近傍に静電容量型の近接センサや変
位センサ等を設け、基板Ｇの中央部が一定量リフトした
ことを検出する。そして、この時点における昇降部８２
ａ〜８２ｄのリフト量を検出すれば基板Ｇのたわみ量を
求めることができる。

【００４０】たわみ量から基板Ｇの厚みを求める上述し
た方法によれば、基板がシリコンウェーハ等の不透明な
基板を搬送する搬送装置にも適用できる。一方、基板Ｇ
がガラス基板等の透明基板である場合、図６を参照して
以下に説明する方法によって基板Ｇの厚みを測定するこ
とができる。

【００４１】図６（ａ）は、搬入ポートＰＡ内の基板ホ
ルダ８２Ａの上方に投光装置８３Ａが、そして基板ホル
ダ８２Ａに設けられた穴部に受光装置８４Ａが設けられ
ている様子を示している。そして、基板Ｇはトレー８１
に載せられた状態で基板ホルダ８２Ａに載置されてい
る。図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるものとの違い
は、基板ホルダ８２Ａが昇降部８２ａ〜８２ｄを有して
いない点と、投光装置８３Ａおよび受光装置８４Ａが基
板Ｇを挟んで対向する位置に設けられている点である。
そして、投光装置８３Ａから出射された光は基板Ｇを透
過する際に屈折作用を受け、光路がずれる（曲がる）。
このずれ量は、図６（ａ）において二点鎖線で示すよう
に基板Ｇの厚みに応じて変化する。受光装置８４Ａは光
ビームの入射位置を検出可能な位置検知素子である。基
板がほぼ同じ屈折率の材料で形成されていれば、受光装
置８４Ａで入射ビームの位置を検出することにより、異
なる厚みを有する複数種類の基板の厚みを求めることが
できる。

【００４２】基板を透過する光によって基板の厚さを測
定する装置の別の例を示す図である図６（ｂ）におい
て、搬入ポートＰＡ内の基板ホルダ８２Ｂの上方に投光
装置８３Ｂが、そして基板ホルダ８２Ａに設けられた穴
部に受光装置８４が図６（ｂ）の上下方向（矢印Ａの方
向）に移動可能に設けられている。基板Ｇは、図６
（ａ）に示されるものと同様、トレー８１に載せられた
状態で基板ホルダ８２Ｂに載置されている。図３
（ａ）、図３（ｂ）に示されるものとの違いは、図６
（ａ）に示されるものと同様、基板ホルダ８２Ｂが昇降
部８２ａ〜８２ｄを有していない点と、投光装置８３Ｂ
および受光装置８４Ｂが基板Ｇを挟んで対向する位置に
設けられている点である。以上に加えて、受光装置８４
Ｂには位置センサが組み込まれており、受光装置８４Ｂ
の矢印Ａ方向の位置を検出可能となっている。

【００４３】受光装置８４Ｂは、たとえば田の字型に受
光エリアが分割された４分割センサと、４分割センサの
入射面近傍に設けられるシリンドリカルレンズとを組み
合わせたものが用いられる。そして、投光装置８３Ｂか
ら出射されたビームは基板Ｇを透過し、受光装置８４Ｂ
に組み込まれる４分割センサ上に到達して４つの受光エ
リアをまたぐようにしてビームスポットが形成される。
このとき、４分割センサの受光面上に結像レンズＣＬの
焦点位置が一致していると４分割センサ上に形成される
ビームスポットの形状はほぼ真円形となる。一方、焦点
位置が４分割センサの受光面位置にない場合にはシリン
ドリカルレンズの作用によりビームスポットの形状が楕
円形となる。この現象を利用し、ビームスポットが真円
形、すなわち４分割センサのそれぞれのエリアから出力
される信号が略等しくなるように受光装置８４Ｂを矢印
Ａの方向に沿って移動させる。そして上記それぞれのエ
リアから出力される信号が略等しくなったときの受光装
置８４Ｂの位置を上述した位置センサで検出することに
より、基板Ｇの厚みを求めることができる。図６（ｂ）
には、基板Ｇの厚みが増した場合の様子を二点鎖線で示
している。

【００４４】図６（ａ）、図６（ｂ）を参照して説明し
た例では、基板Ｇをたわませることなく基板Ｇの厚みを
求めることができる。特に、図６（ａ）に示すものでは
可動部がないので比較的短時間のうちに基板Ｇの厚みを
求めることができ、装置を小型化することが可能であ
る。

【００４５】以上では、基板Ｇの厚みを測定するための
装置が基板ホルダ８２に設けられる例について説明した
が、ローダＬの載置部７３や、多の部位に設けられるも
のであってもよい。また、図６（ａ）および図６（ｂ）
に示される例では投光装置８３Ａ（８３Ｂ）と受光装置
８４Ａ（８４Ｂ）との配置位置を逆にしてもよい。ま
た、基板Ｇの厚みを測定するためには以下のようなもの
も利用可能である。すなわち、シリンダ７１によって基
板Ｇの載置された載置部７３を昇降させて負荷を検出
し、負荷の変化から基板Ｇの重量を求め、この重量から
基板Ｇの厚みを求めることができる。また、搬入ポート
ＰＡの基板ホルダ８２に基板Ｇの重量を検知するセンサ
を設け、このセンサから出力される信号に基づいて基板
Ｇの厚みを求めるものであってもよい。

【００４６】以上では基板搬送装置が液晶露光装置に組
み込まれる例について説明したが、基板搬送装置は他の
機器と独立して設けられるものであってもよく、あるい
はコータデベロッパ、洗浄機、エッチャ、薄膜形成装置
等に組み込まれるものであってもよい。たとえば、コー
タデベロッパでは、基板搬送装置で求められた基板Ｇの
厚みに基づいてスピンコートする際の回転速度を制御す
ることができ、コート中の基板Ｇの破損を抑止すること
ができる。また、基板搬送装置が露光装置に組み込まれ
るものである場合、露光装置としては液晶露光装置のみ
ならず、周辺露光装置や半導体露光装置等であってもよ
い。

【００４７】以上の発明の実施の形態と請求項との対応
において、昇降部８２ａ〜８２ｄが支点を、投光装置８
３および受光装置８４、投光装置８３Ａおよび受光装置
８４Ａ、投光装置８３Ｂ、受光装置８４Ｂおよびポート
制御部ＰＣが基板厚検出手段を、ローダ制御部ＬＣが制
御手段を、トレー８１が搬送枠体をそれぞれ構成する。

【００４８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
以下の効果を奏する。 （１） 請求項１に記載の発明によれば、複数の支点間
で支持される基板のたわみ量の検出結果に基づいて基板
の厚みを求め、この厚みに基づいて基板の搬送および位
置決めのうち、少なくともいずれかを行う際に基板に作
用する力に関連する物理量を変化させることにより搬
送、位置決めにともなう基板の破損が抑制され、確実な
位置決めを行うことができる。 （２） 請求項２に記載の発明によれば、透明基板に向
けて光を出射し、屈折作用によって光が透明基板を透過
する際に生じるずれ量を検出することにより求められた
厚みに基づいて基板の搬送および位置決めのうち、少な
くともいずれかを行う際に基板に作用する力に関連する
物理量を変化させることにより、請求項１に記載の発明
と同様の効果を得ることができる。また、搬送対象の透
明基板がたわませることの困難なものであっても厚みを
容易に測定することができる。 （３） 請求項３に記載の発明によれば、透明基板が搬
送枠体に載置されて搬送され、透明基板の厚みは搬送枠
体に載置された状態で測定されることにより、透明基板
の厚み測定の要する時間を短縮することが可能となる。
加えて、搬送枠体によって透明基板のたわみが抑制され
るので、透明基板の搬送に際しての加減速度の最大値を
さらに大きくすることができる。したがって、搬送に要
する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、本発明の実施の形態に係る搬送装置
およびこの搬送装置を備える露光装置の構成を概略的に
示す図である。

【図２】 図２は、本発明の実施の形態に係る搬送装置
およびこの搬送装置のそれぞれに制御部が接続されてい
る様子を示すブロック図である。

【図３】 図３は、搬入ポート内の基板ホルダ上で基板
の厚みを測定する装置の概略的構成を説明する図であ
る。

【図４】 図４は、ローダの載置部上で基板がプリアラ
イメントされる様子を説明する図である。

【図５】 図５は、ローダによって露光装置の基板ステ
ージ上に基板が載置される様子を説明する図である。

【図６】 図６は、投光装置から出射される光が基板を
透過する際に生じるずれ量を受光装置で検出することに
より基板の厚みを測定する例を示す図である。

【符号の説明】

４３ … 投影光学系 ４４ …
定盤 ４５ … 基板ステージ ４５ａ …
溝部 ７１ … シリンダ ７２ …
アーム部 ７３ … 載置部 ７３ａ …
ロードアーム ８１ … トレー ８１ａ …
タブ ８２ … 基板ホルダ ８２ａ〜８２
ｄ … 昇降部 ８３、８３Ａ、８３Ｂ … 投光装置 ８４、８４Ａ、８４Ｂ … 受光装置 ８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃ … 位置決めピン ８６、８７ … 移動ピン Ｅ … 露光装置本体
Ｇ … 基板 Ｌ … ローダ Ｍ … マスク ＩＬ … 投影
光学系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA03 AA30 AA61 AA65 BB01 CC19 CC21 DD00 FF43 HH04 JJ16 PP11 PP23 SS09 TT02 TT08 2F069 AA03 AA46 AA68 BB15 CC06 DD16 GG06 GG07 GG62 HH09 MM02 QQ03 2H097 BA06 DB02 LA12 5F031 CA02 CA05 DA01 FA03 GA43 GA47 GA49 JA06 JA28 JA29 JA32 JA33 KA02 MA27 5F046 BA03 CC01 CD01 CD04 CD06 DA07 DA14 DA29 DB05 DB14 DD06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送の対象となる基板を所定の支点間隔を
   おいて設けられる複数の支点で支持し、前記複数の支点
   の間で生じる前記基板のたわみ量の検出結果に基づき、
   前記基板の厚みを求める基板厚検出手段と、 前記基板厚検出手段で検出された前記基板の厚みに基づ
   き、前記基板の搬送および位置決めのうち、少なくとも
   いずれかを行う際に前記基板に作用する力に関連する物
   理量を変化させる制御手段とを有することを特徴とする
   基板搬送装置。
2. 【請求項２】搬送の対象となる透明基板に向けて光を出
   射し、前記透明基板の有する屈折作用によって前記光が
   前記透明基板を透過する際に生じるずれ量を検出するこ
   とにより前記透明基板の厚みを求める基板厚検出手段
   と、 前記基板厚検出手段で検出された前記透明基板の厚みに
   基づき、前記透明基板の搬送および位置決めのうち、少
   なくともいずれかを行う際に前記透明基板に作用する力
   に関連する物理量を変化させる制御手段とを有すること
   を特徴とする基板搬送装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の基板搬送装置において、 前記透明基板は、自重によって前記透明基板に生じるた
   わみを減じるように前記透明基板を支持する搬送枠体に
   載置されて搬送され、 前記基板厚検出手段は、前記透明基板を前記搬送枠体に
   載置した状態で前記透明基板の厚みを求めることを特徴
   とする基板搬送装置。
4. 【請求項４】 マスクに形成されたパターンを、投影光
   学系を介して基板ステージ上に載置された基板に投影す
   る露光装置であって、 前記請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板搬送装置
   を具備することを特徴とする露光装置。