プロキシミティ露光装置、及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法
【課題】マスク保護用の複数のスペーサを、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置する。
【解決手段】チャック１０の内部から上昇する突き上げピン１２及び突き上げピン１２を上下に移動するモータ１１を有する複数の突き上げピンユニットをチャック１０に設け、マスク２をマスク搬送装置によりチャック１０へ搬入し、複数の突き上げピン１２により、マスク２をマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダ１０に装着する。マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサ３０を、チャック１０の内部に収納し、各スペーサ３０をチャック１０の内部からチャック１０の表面に出して、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを防止する。
【解決手段】チャック１０の内部から上昇する突き上げピン１２及び突き上げピン１２を上下に移動するモータ１１を有する複数の突き上げピンユニットをチャック１０に設け、マスク２をマスク搬送装置によりチャック１０へ搬入し、複数の突き上げピン１２により、マスク２をマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダ１０に装着する。マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサ３０を、チャック１０の内部に収納し、各スペーサ３０をチャック１０の内部からチャック１０の表面に出して、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法に係り、特に、大型のマスクを位置決めしてマスクホルダに装着するのに好適なプロキシミティ露光装置、及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ方式は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能は劣るが、照射光学系の構成が簡単で、かつ処理能力が高く量産用に適している。
【０００３】
プロキシミティ露光装置は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに支持された基板とを極めて接近させて露光を行う。通常、チャックは、基板の移動及び位置決めを行うステージ上に搭載されており、基板を真空吸着して固定する。マスクホルダは、基板を搭載したチャックの上方に設けられ、マスクの周辺部を真空吸着して固定する。チャックへの基板の搬入、及びチャックからの基板の搬出は、通常、基板搬送ロボットのハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるために、マスクの下の露光位置から離れたロード／アンロード位置で行われる。ロード／アンロード位置で基板をチャックに搭載した後、ステージがマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。
【０００４】
マスクホルダへのマスクの搬入、及びマスクホルダからのマスクの搬出も、従来、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われていた。しかしながら、マスク搬送ロボットのハンドリングアームは片持式であるため、マスクが大型になってその重量が増大すると、ハンドリングアームがたわんで、マスクを水平に支持することができなくなり、またハンドリングアームの揺れが大きくなって、マスクホルダの下方へ移動するためのストロークを確保することが困難になってきた。これに対し、特許文献１には、チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有する複数の突き上げピンユニットをチャックに取り付け、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着する技術が開示されている。また、特許文献２には、複数の突き上げピンユニットを用いて、基板のロード／アンロードを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１３２９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１３２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術を用い、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着する際、何らかの原因で突き上げピンが下降すると、マスクのパターン面がチャックの表面に接触して、パターンが損傷する恐れがある。例えば、特許文献２に記載されている様に、各突き上げピンユニットのモータは、ロッドの最下降位置を原点位置としてロッドのＺ方向の座標管理を行っており、電源供給が停止した場合には、管理していた座標が不明となってしまう。そこで、電源供給が再開されると、ロッドを一旦原点位置に復帰させる動作を行うが、マスクを突き上げピンに載せた状態でこの動作を行うと、突き上げピンに載せられたマスクがチャックに接触する。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載のプロキシミティ露光装置では、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部に接触する複数のスペーサを、チャックの表面に設置して、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止している。しかしながら、スペーサをチャックの表面に設置するスペーサ設置装置がスペーサの数だけ必要となり、またスペーサの設置に時間が掛かっていた。
【０００８】
本発明の課題は、マスク保護用の複数のスペーサを、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプロキシミティ露光装置は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、マスクをチャックへ搬入するマスク搬送装置と、チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有し、突き上げピンにより、マスクをマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダに装着する複数の突き上げピンユニットと、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサと、チャックに設けられ、各スペーサをチャックの内部に収納し、また各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出す複数のスペーサ収納装置とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有する複数の突き上げピンユニットをチャックに設け、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、複数の突き上げピンにより、マスクをマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダに装着し、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止するものである。
【００１１】
マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止するので、特許文献１に記載されている様なスペーサ設置装置を用いることなく、マスク保護用の複数のスペーサが、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置される。
【００１２】
さらに、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、チャックの内部からチャックの表面に出した各スペーサを、チャックの表面に保持するものである。電力や圧縮空気等の各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、各スペーサがチャックの内部に収納される心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００１３】
さらに、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、チャックの開口内にチャックの表面と平行に設けられた回転軸と、表面がチャックの表面と同じ高さになる様に回転軸に取り付けられ、裏面に各スペーサが取り付けられた回転台と、回転軸を回転する回転機構とを有するものである。
【００１４】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックの開口内に、チャックの表面と平行に回転軸を設け、回転台を、その表面がチャックの表面と同じ高さになる様に回転軸に取り付け、各スペーサを回転台の裏面に取り付け、回転軸を回転して、各スペーサをチャックの開口内に収容し、また各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すものである。
【００１５】
各スペーサをチャックの開口内に収容したとき、回転台の表面がチャックの表面と同じ高さとなってチャックが平坦になるので、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、回転軸を回転して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すので、マスクを載せた突き上げピンが何らかの原因で下降したとき、各スペーサが突き上げピンと同様に下降する心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００１６】
あるいは、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、チャックの開口内に設けられ、各スペーサを搭載する昇降台と、昇降台を、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させ、また各スペーサの上面がチャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持する昇降保持機構とを有するものである。
【００１７】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックの開口内に、各スペーサを搭載する昇降台を設け、昇降台を、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させて、各スペーサをチャックの開口内に収容し、各スペーサの上面がチャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すものである。
【００１８】
各スペーサをチャックの開口内に収容したとき、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さとなってチャックが平坦になるので、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、昇降台を上昇させて保持して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すので、マスクを載せた突き上げピンが何らかの原因で下降したとき、各スペーサが突き上げピンと同様に下降する心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００１９】
あるいは、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、各スペーサの下面に設けられた凸部と、チャックに設けられ、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの凸部を収容する凹部を有する溝と、各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させる昇降回転機構とを有するものである。
【００２０】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、各スペーサの下面に凸部を設け、チャックに、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの凸部を収容する凹部を有する溝を設け、各スペーサをその凸部が溝の凹部に合う位置で下降させて、各スペーサをチャックの溝内に収容し、各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させて、各スペーサをチャックの溝からチャックの表面に出すものである。
【００２１】
各スペーサをチャックの溝内に収容したとき、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さとなってチャックが平坦になるので、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させて、各スペーサをチャックの溝からチャックの表面に出すので、マスクを載せた突き上げピンが何らかの原因で下降したとき、各スペーサが突き上げピンと同様に下降する心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止することにより、マスク保護用の複数のスペーサを、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置することができる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、電力や圧縮空気等の各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、各スペーサがチャックの内部に収納される心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを確実に防止することができる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらを抑制することができ、かつ、マスクを載せた突き上げピンが下降したとき、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるチャックの上面図である。
【図４】図４（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。
【図５】図５（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図６】突き上げピンユニットの制御系を示す図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の一実施の形態によるマスク保護スペーサの上面図、図７（ｂ）は同側面図である。
【図８】本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図１０】マスク保護スペーサが設置されたチャックの上面図である。
【図１１】突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。
【図１２】マスクホルダの上面図である。
【図１３】マスクホルダにマスクを装着する動作を説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態によるチャックの上面図である。
【図１５】図１５（ａ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図、図１５（ｂ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態によるチャックの上面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の平面図である。プロキシミティ露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック支持台９、チャック１０、突き上げピンユニット、突き上げピンユニットの制御系、マスクホルダ２０、マスク搬送ロボット４０、マスクストッカー４２、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０を含んで構成されている。
【００２７】
なお、図１では、突き上げピンユニットの制御系、マスク搬送ロボット４０、及びマスクストッカー４２が省略されている。また、図２では、突き上げピンユニットの制御系、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０が省略されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、露光光を照射する照射光学系、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
【００２８】
なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。
【００２９】
図２において、チャック１０は、マスク２の受け取りを行うマスク受け取り位置にある。マスク搬送ロボット４０は、マスク２を、マスクストッカー４２から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック１０へ搬入し、またマスク２を、マスク受け取り位置にあるチャック１０から搬出して、マスクストッカー４２に収納する。マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１には、マスク２のパターン面（下面）のパターンが形成されていない周辺部に接触するマスク支持部４１ａが設けられており、ハンドリングアーム４１は、マスク支持部４１ａによりマスク２のパターン面（下面）の周辺部を支持する。後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、マスク２をチャック１０へ搬入する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１からマスク２を受け取り、マスク２をチャック１０から搬出する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１へマスク２を受け渡す。チャック１０へ搬入されたマスク２は、後述する様に、マスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ２０へ装着される。
【００３０】
基板の露光を行う際、チャック１０は、まず、基板のロード／アンロードを行うロード／アンロード位置へ移動される。ロード／アンロード位置において、基板がチャック１０にロードされ、また基板がチャック１０からアンロードされる。基板がロードされたチャック１０は、ロード／アンロード位置から基板の露光を行う露光位置へ移動される。
【００３１】
露光位置の上空には、マスク２を保持するマスクホルダ２０が設置されている。マスクホルダ２０は、マスク２の周辺部を真空吸着して保持する。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板の表面に転写され、基板上にパターンが形成される。
【００３２】
図１において、チャック１０は、チャック支持台９を介してθステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向（図１の図面横方向）へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向（図１の図面奥行き方向）へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台９は、θステージ８に搭載され、チャック１０の裏面を複数箇所で支持する。Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３は、主制御装置８０の制御により、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８をそれぞれ駆動する。
【００３３】
Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０は、ロード／アンロード位置と露光位置との間を移動される。ロード／アンロード位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動、Ｙステージ７のＹ方向への移動、及びθステージ８のθ方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１のプリアライメントが行われる。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０に搭載された基板１のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。そして、Ｘステージ５のＸ方向への移動、Ｙステージ７のＹ方向への移動、及びθステージ８のθ方向への回転により、基板１の位置決めが行われる。また、図示しないＺ−チルト機構によりマスクホルダ２０をＺ方向（図１の図面上下方向）へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、チャック支持台９にＺ−チルト機構を設けて、チャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。
【００３５】
図３は、チャックの上面図である。図３において、チャック１０の中央部付近には、後述する突き上げピンユニットが挿入される複数の開口が設けられており、開口には蓋１３がはめられている。蓋１３には貫通孔が設けられており、貫通孔には蓋１３の下方から突き上げピン１２が挿入されている。なお、本実施の形態では、突き上げピンユニットが挿入される開口がチャック１０の中央部付近に１６個設けられているが、開口の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００３６】
図４（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。また、図５（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。突き上げピンユニットは、モータ１１、突き上げピン１２、蓋１３、フランジ１４、ボルト１５，１７、及び止めねじ１６を含んで構成されている。
【００３７】
モータ１１は、パルスモータと、パルスモータに接続されたボールねじと、ロッドとを含んで構成され、パルスモータでボールねじを駆動することにより、ロッド収納部１１ａ内に収納されたロッドが、上昇及び下降する。モータ１１のロッドの先端には、突き上げピン１２が取り付けられている。
【００３８】
図４（ｂ）において、モータ１１のロッド収納部１１ａの上面には、フランジ１４が取り付けられ、フランジ１４は、ボルト１５により蓋１３の裏面に固定されている。一方、チャック１０の裏面の開口周辺には、蓋１３を支持するリング状の支持プレート１８が取り付けられている。支持プレート１８は、ボルト１９によりチャック１０の裏面に固定されている。
【００３９】
図４（ａ）及び図５（ａ）において、蓋１３の周辺部には、止めねじ１６をねじ込むねじ穴と、ボルト１７を通す段差付き穴とが、複数箇所に設けられている。図４（ｂ）において、蓋１３は、蓋１３の周辺部の段差付き穴に通したボルト１７により、支持プレート１８に固定されている。図５（ｂ）において、止めねじ１６は、蓋１３の周辺部のねじ穴にねじ込まれ、蓋１３の底面から突き出て、支持プレート１８の上面に接触している。
【００４０】
本実施の形態では、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける際、まず、チャック１０の上方から、突き上げピンユニットを開口に挿入し、止めねじ１６のねじ込み量を調整して、突き上げピンユニットの取り付け高さを調整する。そして、ボルト１７により蓋１３を支持プレート１８に固定して、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける。突き上げピンユニットを、チャック１０の上方から、開口に挿入し、止めねじ１６により取り付け高さを調整して、チャック１０に取り付けるので、チャック１０の外側から手又は治具が届きにくいチャックの中央部付近であっても、突き上げピンユニットの取り付け高さの調整がチャック１０の上方から容易に行われる。従って、基板の大型化に伴いチャック１０が大型化しても、突き上げピン１２の高さが容易に調整される。
【００４１】
図６は、突き上げピンユニットの制御系を示す図である。突き上げピン駆動制御回路５０は、主制御装置８０の制御により、各突き上げピンユニットのモータ１１に対して、突き上げピン１２の移動先を指定して、突き上げピン１２の移動先への移動を指示する。モータ１１は、内部にエンコーダを有し、エンコーダは、突き上げピン１２が指示された移動先から所定の範囲内に達すると、移動が終了した旨の終了信号を、突き上げピン駆動制御回路５０へ出力する。
【００４２】
以下、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法について説明する。図３において、チャック１０には、突き上げピンユニットが挿入される開口の他に、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置が収容される４つの開口が設けられている。図３においては、各開口が、スペーサ収納装置の回転台３２でふさがれている。
【００４３】
図７（ａ）は本発明の一実施の形態によるマスク保護スペーサの上面図、図７（ｂ）は同側面図である。マスク保護スペーサ３０は、マスク２の材料よりも柔らかい合成樹脂等の材料で構成され、図７（ｂ）に示す様に、上面が平坦な面となっている。
【００４４】
図８は、本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、回転軸３１、回転台３２、軸受３３、歯車３４、ウォームホイール３５、ウォームギヤ３６、及びモータ３７を含んで構成されている。なお、図８（ａ）はスペーサ収納装置の側面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の矢印で示す方向から見た側面図を示しており、図８（ｂ）では軸受３３が省略されている。
【００４５】
図８（ａ）に示す様に、チャック１０の開口内には、回転軸３１が、チャック１０の表面と平行に設けられている。回転軸３１の両端は、チャック１０に取り付けられた軸受３３により、回転可能に支持されている。回転軸３１には、回転台３２が、その表面がチャック１０の表面と同じ高さになる様に取り付けられている。回転台３２の裏面には、マスク保護スペーサ３０が取り付けられている。
【００４６】
回転軸３１の一端の近くには、歯車３４が取り付けられている。図８（ｂ）に示す様に、歯車３４には、ウォームホイール３５がかみ合わせてあり、ウォームホイール３５には、モータ３７の回転軸に取り付けられたウォームギヤ３６がかみ合わせてある。モータ３７によりウォームギヤ３６を回転すると、ウォームホイール３５及び歯車３４が回転して回転軸３１が回転し、回転軸３１に取り付けた回転台３２が回転軸３１周りに回転する。図８（ｂ）の破線は、回転台３２の回転範囲を示している。
【００４７】
図９は、本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、モータ３７により回転軸３１を回転して、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容し、またマスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口からチャック１０の表面に出す。図８に示す、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容した状態から、回転台３２を１８０度回転すると、図９に示す様に、回転台３２の裏面に取り付けられたマスク保護スペーサ３０が、チャック１０の表面に設置される。
【００４８】
図１０は、マスク保護スペーサが設置されたチャックの上面図である。図１０において、マスク搬送ロボット４０により搬入されるマスク２は、破線で示されている。マスク保護スペーサ３０は、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したとき、上面がマスク２のパターン面（下面）のパターンが形成されていない周辺部に接触して、マスク２を支持する。これにより、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク２のパターン面（下面）がチャック１０の表面に接触してパターンが損傷するのが防止される。
【００４９】
図８（ａ），（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容したとき、回転台３２の表面がチャック１０の表面と同じ高さとなってチャック１０が平坦になるので、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、図９（ａ），（ｂ）に示す様に、回転軸３１を回転して、マスク保護スペーサ３０をチャックの１０開口からチャック１０の表面に出すので、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク保護スペーサ３０が突き上げピン１２と同様に下降する心配がなく、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのが確実に防止される。
【００５０】
図１１は、突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。マスク２をチャック１０へ搬入する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２を上昇させる（図１１（ａ））。マスク搬送ロボット４０は、マスク２を載せたハンドリングアーム４１を、チャック１０の上空へ移動する（図１１（ａ））。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１を下降させて、マスク２を突き上げピン１２に載せ（図１１（ｂ））、ハンドリングアーム４１をさらに下降させて、ハンドリングアーム４１のマスク支持部４１ａをマスク２から離す（図１１（ｃ））。これにより、各突き上げピン１２は、マスク搬送ロボット４０からマスク２を受け取る。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１をチャック１０の上空から退避させる（図１１（ｄ））。
【００５１】
チャック１０の内部から上昇する突き上げピン１２及び突き上げピンを上下に移動するパルスモータ１１を有する複数の突き上げピンユニットをチャック１０に設け、突き上げピン１２によりマスク搬送ロボット４０からマスク１を受け取るので、マスク２がチャック１０に搭載する基板より小さくても、マスク２をチャック１０へ搬入することができる。
【００５２】
チャック１０をマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動する際、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２を下降させて、マスク２をマスク保護スペーサ３０に載せる。マスク２をチャック１０から搬出する際は、上記と逆の動作を行う。
【００５３】
図１において、主制御装置８０は、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２をマスク受け取り位置からマスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動する。
【００５４】
図１２は、マスクホルダの上面図である。マスクホルダ２０には、露光光が通る開口２０ａよりも一回り大きな開口が設けられており、この開口の内側に、ホルダ部２１ａ，２１ｂによって露光光が通る開口２０ａが形成されている。ホルダ部２１ａ，２１ｂは、マスクホルダ２０の下面に取り付けられており、ホルダ部２１ａ，２１ｂのマスクホルダ２０より下の部分は破線で示されている。ホルダ部２１ａ，２１ｂは、破線で示すマスク２の周辺部を真空吸着して保持している。
【００５５】
図１３は、マスクホルダにマスクを装着する動作を説明する図である。マスク装着位置において、マスクホルダにマスクを装着する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、マスク２の位置検出用マークが図示しない高分解能可動カメラの焦点に合う高さまで、突き上げピン１２を上昇させる（図１３（ａ））。図示しない高分解能可動カメラは、マスク２の位置検出用マークの画像を取得する。図示しない画像処理装置は、高分解能可動カメラが出力した画像信号を処理して、マスク２の位置を検出する。
【００５６】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置が検出したマスク２の位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク２の基準位置と比較して、マスク２の位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置８０は、検出したマスク２の位置のずれ量に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２の位置決めを行う。
【００５７】
図１３において、マスク２の位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２をさらに上昇させて、マスク２をホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付ける（図１３（ｂ））。ホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付けられたマスク２の上空には、負圧ガラス２３が設けられており、負圧ガラス２３とマスク２との間に負圧室が形成される。ホルダ部２１ａ，２１ｂには図示しない吸着溝が設けられており、負圧室内の圧力が制御された後、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、図示しない吸着溝によりマスク２の周辺部を真空吸着する。
【００５８】
Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動してマスク２の位置決めを行い、突き上げピン１２によりマスク２をマスクホルダ２０に装着するので、チャック１０へ搬入したマスク２が、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８により精度良く位置決めされて、マスクホルダ２０に装着される。
【００５９】
マスク２の装着が終了した後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２を下降させる（図１３（ｃ））。各スペーサ収納装置は、各マスク保護スペーサ３０をチャック１０内に収納する。
【００６０】
図１４は、本発明の他の実施の形態によるチャックの上面図である。図１４において、チャック１０には、突き上げピンユニットが挿入される開口の他に、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置が収容される４つの開口が設けられている。本実施の形態においては、各開口が上方から見てマスク保護スペーサ３０と同じ形状をしており、各開口にマスク保護スペーサ３０が収容されている。
【００６１】
図１５（ａ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図、図１５（ｂ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、支持具６１、昇降台６２、ガイド６３、ボールねじ６４ａ、ナット６４ｂ、軸継手６５、及びブレーキ付きモータ６６を含んで構成されている。マスク保護スペーサ３０は、昇降台６２に設けた支持具６１により支持されている。昇降台６２は、ガイド６３に沿って上下に移動可能となっている。昇降台６２の下面には、ボールねじ６４ａにより移動されるナット６４ｂが取り付けられており、ボールねじ６４ａは、軸継手６５を介してブレーキ付きモータ６６の回転軸に接続されている。ブレーキ付きモータ６６によりボールねじ６４ａを回転することにより、ナット６４ｂが取り付けられた昇降台６２が上昇又は下降される。
【００６２】
ブレーキ付きモータ６６は、図１５（ａ）に示す様に、昇降台６２を、マスク保護スペーサ３０の上面がチャック１０の表面と同じ高さになる位置へ下降させて、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容する。また、ブレーキ付きモータ６６は、図１５（ｂ）に示す様に、昇降台６２を、マスク保護スペーサ３０の上面がチャック１０の表面より高くなる位置へ上昇させ、ブレーキによりその位置で保持して、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口からチャック１０の表面に出す。
【００６３】
図１５（ａ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容したとき、マスク保護スペーサ３０の上面がチャック１０の表面と同じ高さとなってチャック１０が平坦になるので、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、図１５（ｂ）に示す様に、昇降台６２を上昇させて保持して、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口からチャック１０の表面に出すので、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク保護スペーサ３０が突き上げピン１２と同様に下降する心配がなく、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのが確実に防止される。
【００６４】
図１６は、本発明のさらに他の実施の形態によるチャックの上面図である。図１６において、チャック１０には、突き上げピンユニットが挿入される開口の他に、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置が収容される４つの開口が設けられている。本実施の形態においては、マスク保護スペーサ３０’及び各開口が上方から見て丸い形状をしており、各開口にマスク保護スペーサ３０’が収容されている。
【００６５】
図１７は、本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、凸部９１、溝９２、凹部９３、及び昇降回転シリンダ９４を含んで構成されている。なお、図１７（ａ）はスペーサ収納装置の上面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。
【００６６】
図１７（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’ の下面には、複数の凸 部９１が設けられている。チャック１０の表面には、マスク保護スペーサ３０’を収容し、底面にマスク保護スペーサ３０’の凸部９１を収容する凹部９３を有する溝９２が設けられている。マスク保護スペーサ３０’は、下面の中央部が昇降回転シリンダ９４のロッド９４ａに接続され、昇降回転シリンダ９４により上昇及び下降され、また回転される。昇降回転シリンダ９４は、図１７（ａ），（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’をその凸部９１が溝９２の凹部９３に合う位置で下降させて、マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２内に収容する。
【００６７】
図１８〜図２０は、本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。なお、図１８（ａ）はスペーサ収納装置の上面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。また、図１９（ａ），図２０（ａ）はスペーサ収納装置の上面図、図１９（ｂ），図２０（ａ）は図１９（ａ），図２０（ａ）のＤ−Ｄ部の断面図である。マスク保護スペーサ３０’をチャック１０に設置する際、昇降回転シリンダ９４は、まず、図１８（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’を溝９２から上昇させる。続いて、昇降回転シリンダ９４は、図１９（ａ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’を９０度回転する。マスク保護スペーサ３０’の凸部９１は、溝９２の凹部９３から外れた位置に来る。この状態で、昇降回転シリンダ９４は、図２０（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’を下降させる。マスク保護スペーサ３０’の凸部９１が、溝９２の底面の凹部９３が設けられていない部分に接触して、マスク保護スペーサ３０’がチャック１０に設置される。マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２内に収容するときは、これらと逆の動作を行う。
【００６８】
図１７（ａ），（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２内に収容したとき、マスク保護スペーサ３０’の上面がチャック１０の表面と同じ高さとなってチャック１０が平坦になるので、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、マスク保護スペーサ３０’を溝９２から上昇させ、マスク保護スペーサ３０’をその凸部９１が溝９２の凹部９１から外れる様に回転した後に下降させて、マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２からチャック１０の表面に出すので、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク保護スペーサ３０’が突き上げピン１２と同様に下降する心配がなく、マスク２のパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００６９】
なお、以上説明した本実施の形態では、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置をチャック１０の４箇所に設けていたが、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置をチャック１０の５箇所以上設けてもよい。
【００７０】
以上説明した実施の形態によれば、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面の周辺部を支持する複数のマスク保護スペーサ３０，３０’を、チャック１０の内部に収納し、各マスク保護スペーサ３０，３０’をチャック１０の内部からチャック１０の表面に出して、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを防止することにより、複数のマスク保護スペーサ３０，３０’を、簡単な構成で短時間にチャック１０の表面に設置することができる。
【００７１】
さらに、電力や圧縮空気等の各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、各マスク保護スペーサ３０，３０’がチャック１０の内部に収納される心配がなく、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを確実に防止することができる。
【００７２】
さらに、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらを抑制することができ、かつ、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したとき、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 基板
２ マスク
３ ベース
４ Ｘガイド
５ Ｘステージ
６ Ｙガイド
７ Ｙステージ
８ θステージ
９ チャック支持台
１０ チャック
１１ モータ
１２ 突き上げピン
１３ 蓋
１４ フランジ
１５，１７，１９ ボルト
１６ 止めねじ
１８ 支持プレート
２０ マスクホルダ
２１ａ、２１ｂ ホルダ部
２３ 負圧ガラス
３０，３０’ マスク保護スペーサ
３１ 回転軸
３２ 回転台
３３ 軸受
３４ 歯車
３５ ウォームホイール
３６ ウォームギヤ
３７ モータ
４０ マスク搬送ロボット
４１ ハンドリングアーム
４１ａ マスク支持部
４２ マスクストッカー
５０ 突き上げピン駆動制御回路
６１ 支持具
６２ 昇降台
６３ ガイド
６４ａ ボールねじ
６４ｂ ナット
６５ 軸継手
６６ ブレーキ付きモータ
７１ Ｘステージ駆動回路
７２ Ｙステージ駆動回路
７３ θステージ駆動回路
８０ 主制御装置
９１ 凸部
９２ 溝
９３ 凹部
９４ 昇降回転シリンダ
９４ａ ロッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法に係り、特に、大型のマスクを位置決めしてマスクホルダに装着するのに好適なプロキシミティ露光装置、及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてマスクのパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ方式は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能は劣るが、照射光学系の構成が簡単で、かつ処理能力が高く量産用に適している。
【０００３】
プロキシミティ露光装置は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに支持された基板とを極めて接近させて露光を行う。通常、チャックは、基板の移動及び位置決めを行うステージ上に搭載されており、基板を真空吸着して固定する。マスクホルダは、基板を搭載したチャックの上方に設けられ、マスクの周辺部を真空吸着して固定する。チャックへの基板の搬入、及びチャックからの基板の搬出は、通常、基板搬送ロボットのハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるために、マスクの下の露光位置から離れたロード／アンロード位置で行われる。ロード／アンロード位置で基板をチャックに搭載した後、ステージがマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。
【０００４】
マスクホルダへのマスクの搬入、及びマスクホルダからのマスクの搬出も、従来、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われていた。しかしながら、マスク搬送ロボットのハンドリングアームは片持式であるため、マスクが大型になってその重量が増大すると、ハンドリングアームがたわんで、マスクを水平に支持することができなくなり、またハンドリングアームの揺れが大きくなって、マスクホルダの下方へ移動するためのストロークを確保することが困難になってきた。これに対し、特許文献１には、チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有する複数の突き上げピンユニットをチャックに取り付け、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着する技術が開示されている。また、特許文献２には、複数の突き上げピンユニットを用いて、基板のロード／アンロードを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１３２９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１３２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術を用い、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着する際、何らかの原因で突き上げピンが下降すると、マスクのパターン面がチャックの表面に接触して、パターンが損傷する恐れがある。例えば、特許文献２に記載されている様に、各突き上げピンユニットのモータは、ロッドの最下降位置を原点位置としてロッドのＺ方向の座標管理を行っており、電源供給が停止した場合には、管理していた座標が不明となってしまう。そこで、電源供給が再開されると、ロッドを一旦原点位置に復帰させる動作を行うが、マスクを突き上げピンに載せた状態でこの動作を行うと、突き上げピンに載せられたマスクがチャックに接触する。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載のプロキシミティ露光装置では、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部に接触する複数のスペーサを、チャックの表面に設置して、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止している。しかしながら、スペーサをチャックの表面に設置するスペーサ設置装置がスペーサの数だけ必要となり、またスペーサの設置に時間が掛かっていた。
【０００８】
本発明の課題は、マスク保護用の複数のスペーサを、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のプロキシミティ露光装置は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、マスクをチャックへ搬入するマスク搬送装置と、チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有し、突き上げピンにより、マスクをマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダに装着する複数の突き上げピンユニットと、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサと、チャックに設けられ、各スペーサをチャックの内部に収納し、また各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出す複数のスペーサ収納装置とを備えたものである。
【００１０】
また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有する複数の突き上げピンユニットをチャックに設け、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、複数の突き上げピンにより、マスクをマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダに装着し、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止するものである。
【００１１】
マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止するので、特許文献１に記載されている様なスペーサ設置装置を用いることなく、マスク保護用の複数のスペーサが、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置される。
【００１２】
さらに、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、チャックの内部からチャックの表面に出した各スペーサを、チャックの表面に保持するものである。電力や圧縮空気等の各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、各スペーサがチャックの内部に収納される心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００１３】
さらに、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、チャックの開口内にチャックの表面と平行に設けられた回転軸と、表面がチャックの表面と同じ高さになる様に回転軸に取り付けられ、裏面に各スペーサが取り付けられた回転台と、回転軸を回転する回転機構とを有するものである。
【００１４】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックの開口内に、チャックの表面と平行に回転軸を設け、回転台を、その表面がチャックの表面と同じ高さになる様に回転軸に取り付け、各スペーサを回転台の裏面に取り付け、回転軸を回転して、各スペーサをチャックの開口内に収容し、また各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すものである。
【００１５】
各スペーサをチャックの開口内に収容したとき、回転台の表面がチャックの表面と同じ高さとなってチャックが平坦になるので、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、回転軸を回転して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すので、マスクを載せた突き上げピンが何らかの原因で下降したとき、各スペーサが突き上げピンと同様に下降する心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００１６】
あるいは、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、チャックの開口内に設けられ、各スペーサを搭載する昇降台と、昇降台を、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させ、また各スペーサの上面がチャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持する昇降保持機構とを有するものである。
【００１７】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックの開口内に、各スペーサを搭載する昇降台を設け、昇降台を、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させて、各スペーサをチャックの開口内に収容し、各スペーサの上面がチャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すものである。
【００１８】
各スペーサをチャックの開口内に収容したとき、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さとなってチャックが平坦になるので、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、昇降台を上昇させて保持して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すので、マスクを載せた突き上げピンが何らかの原因で下降したとき、各スペーサが突き上げピンと同様に下降する心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００１９】
あるいは、本発明によるプロキシミティ露光装置は、各スペーサ収納装置が、各スペーサの下面に設けられた凸部と、チャックに設けられ、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの凸部を収容する凹部を有する溝と、各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させる昇降回転機構とを有するものである。
【００２０】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、各スペーサの下面に凸部を設け、チャックに、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの凸部を収容する凹部を有する溝を設け、各スペーサをその凸部が溝の凹部に合う位置で下降させて、各スペーサをチャックの溝内に収容し、各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させて、各スペーサをチャックの溝からチャックの表面に出すものである。
【００２１】
各スペーサをチャックの溝内に収容したとき、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さとなってチャックが平坦になるので、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させて、各スペーサをチャックの溝からチャックの表面に出すので、マスクを載せた突き上げピンが何らかの原因で下降したとき、各スペーサが突き上げピンと同様に下降する心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止することにより、マスク保護用の複数のスペーサを、簡単な構成で短時間にチャックの表面に設置することができる。
【００２３】
さらに、本発明によれば、電力や圧縮空気等の各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、各スペーサがチャックの内部に収納される心配がなく、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを確実に防止することができる。
【００２４】
さらに、本発明によれば、チャックに搭載した基板の露光を行う際、露光むらを抑制することができ、かつ、マスクを載せた突き上げピンが下降したとき、マスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の平面図である。
【図３】本発明の一実施の形態によるチャックの上面図である。
【図４】図４（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。
【図５】図５（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図６】突き上げピンユニットの制御系を示す図である。
【図７】図７（ａ）は本発明の一実施の形態によるマスク保護スペーサの上面図、図７（ｂ）は同側面図である。
【図８】本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。
【図９】本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図１０】マスク保護スペーサが設置されたチャックの上面図である。
【図１１】突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。
【図１２】マスクホルダの上面図である。
【図１３】マスクホルダにマスクを装着する動作を説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態によるチャックの上面図である。
【図１５】図１５（ａ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図、図１５（ｂ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図１６】本発明のさらに他の実施の形態によるチャックの上面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図１９】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【図２０】本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の平面図である。プロキシミティ露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック支持台９、チャック１０、突き上げピンユニット、突き上げピンユニットの制御系、マスクホルダ２０、マスク搬送ロボット４０、マスクストッカー４２、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０を含んで構成されている。
【００２７】
なお、図１では、突き上げピンユニットの制御系、マスク搬送ロボット４０、及びマスクストッカー４２が省略されている。また、図２では、突き上げピンユニットの制御系、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０が省略されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、露光光を照射する照射光学系、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。
【００２８】
なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。
【００２９】
図２において、チャック１０は、マスク２の受け取りを行うマスク受け取り位置にある。マスク搬送ロボット４０は、マスク２を、マスクストッカー４２から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック１０へ搬入し、またマスク２を、マスク受け取り位置にあるチャック１０から搬出して、マスクストッカー４２に収納する。マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１には、マスク２のパターン面（下面）のパターンが形成されていない周辺部に接触するマスク支持部４１ａが設けられており、ハンドリングアーム４１は、マスク支持部４１ａによりマスク２のパターン面（下面）の周辺部を支持する。後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、マスク２をチャック１０へ搬入する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１からマスク２を受け取り、マスク２をチャック１０から搬出する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１へマスク２を受け渡す。チャック１０へ搬入されたマスク２は、後述する様に、マスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ２０へ装着される。
【００３０】
基板の露光を行う際、チャック１０は、まず、基板のロード／アンロードを行うロード／アンロード位置へ移動される。ロード／アンロード位置において、基板がチャック１０にロードされ、また基板がチャック１０からアンロードされる。基板がロードされたチャック１０は、ロード／アンロード位置から基板の露光を行う露光位置へ移動される。
【００３１】
露光位置の上空には、マスク２を保持するマスクホルダ２０が設置されている。マスクホルダ２０は、マスク２の周辺部を真空吸着して保持する。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板の表面に転写され、基板上にパターンが形成される。
【００３２】
図１において、チャック１０は、チャック支持台９を介してθステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向（図１の図面横方向）へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向（図１の図面奥行き方向）へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台９は、θステージ８に搭載され、チャック１０の裏面を複数箇所で支持する。Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３は、主制御装置８０の制御により、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８をそれぞれ駆動する。
【００３３】
Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０は、ロード／アンロード位置と露光位置との間を移動される。ロード／アンロード位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動、Ｙステージ７のＹ方向への移動、及びθステージ８のθ方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１のプリアライメントが行われる。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０に搭載された基板１のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。そして、Ｘステージ５のＸ方向への移動、Ｙステージ７のＹ方向への移動、及びθステージ８のθ方向への回転により、基板１の位置決めが行われる。また、図示しないＺ−チルト機構によりマスクホルダ２０をＺ方向（図１の図面上下方向）へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、チャック支持台９にＺ−チルト機構を設けて、チャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。
【００３５】
図３は、チャックの上面図である。図３において、チャック１０の中央部付近には、後述する突き上げピンユニットが挿入される複数の開口が設けられており、開口には蓋１３がはめられている。蓋１３には貫通孔が設けられており、貫通孔には蓋１３の下方から突き上げピン１２が挿入されている。なお、本実施の形態では、突き上げピンユニットが挿入される開口がチャック１０の中央部付近に１６個設けられているが、開口の位置及び数はこれに限定されるものではない。
【００３６】
図４（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。また、図５（ａ）は突き上げピンユニットの上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。突き上げピンユニットは、モータ１１、突き上げピン１２、蓋１３、フランジ１４、ボルト１５，１７、及び止めねじ１６を含んで構成されている。
【００３７】
モータ１１は、パルスモータと、パルスモータに接続されたボールねじと、ロッドとを含んで構成され、パルスモータでボールねじを駆動することにより、ロッド収納部１１ａ内に収納されたロッドが、上昇及び下降する。モータ１１のロッドの先端には、突き上げピン１２が取り付けられている。
【００３８】
図４（ｂ）において、モータ１１のロッド収納部１１ａの上面には、フランジ１４が取り付けられ、フランジ１４は、ボルト１５により蓋１３の裏面に固定されている。一方、チャック１０の裏面の開口周辺には、蓋１３を支持するリング状の支持プレート１８が取り付けられている。支持プレート１８は、ボルト１９によりチャック１０の裏面に固定されている。
【００３９】
図４（ａ）及び図５（ａ）において、蓋１３の周辺部には、止めねじ１６をねじ込むねじ穴と、ボルト１７を通す段差付き穴とが、複数箇所に設けられている。図４（ｂ）において、蓋１３は、蓋１３の周辺部の段差付き穴に通したボルト１７により、支持プレート１８に固定されている。図５（ｂ）において、止めねじ１６は、蓋１３の周辺部のねじ穴にねじ込まれ、蓋１３の底面から突き出て、支持プレート１８の上面に接触している。
【００４０】
本実施の形態では、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける際、まず、チャック１０の上方から、突き上げピンユニットを開口に挿入し、止めねじ１６のねじ込み量を調整して、突き上げピンユニットの取り付け高さを調整する。そして、ボルト１７により蓋１３を支持プレート１８に固定して、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける。突き上げピンユニットを、チャック１０の上方から、開口に挿入し、止めねじ１６により取り付け高さを調整して、チャック１０に取り付けるので、チャック１０の外側から手又は治具が届きにくいチャックの中央部付近であっても、突き上げピンユニットの取り付け高さの調整がチャック１０の上方から容易に行われる。従って、基板の大型化に伴いチャック１０が大型化しても、突き上げピン１２の高さが容易に調整される。
【００４１】
図６は、突き上げピンユニットの制御系を示す図である。突き上げピン駆動制御回路５０は、主制御装置８０の制御により、各突き上げピンユニットのモータ１１に対して、突き上げピン１２の移動先を指定して、突き上げピン１２の移動先への移動を指示する。モータ１１は、内部にエンコーダを有し、エンコーダは、突き上げピン１２が指示された移動先から所定の範囲内に達すると、移動が終了した旨の終了信号を、突き上げピン駆動制御回路５０へ出力する。
【００４２】
以下、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法について説明する。図３において、チャック１０には、突き上げピンユニットが挿入される開口の他に、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置が収容される４つの開口が設けられている。図３においては、各開口が、スペーサ収納装置の回転台３２でふさがれている。
【００４３】
図７（ａ）は本発明の一実施の形態によるマスク保護スペーサの上面図、図７（ｂ）は同側面図である。マスク保護スペーサ３０は、マスク２の材料よりも柔らかい合成樹脂等の材料で構成され、図７（ｂ）に示す様に、上面が平坦な面となっている。
【００４４】
図８は、本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、回転軸３１、回転台３２、軸受３３、歯車３４、ウォームホイール３５、ウォームギヤ３６、及びモータ３７を含んで構成されている。なお、図８（ａ）はスペーサ収納装置の側面図、図８（ｂ）は図８（ａ）の矢印で示す方向から見た側面図を示しており、図８（ｂ）では軸受３３が省略されている。
【００４５】
図８（ａ）に示す様に、チャック１０の開口内には、回転軸３１が、チャック１０の表面と平行に設けられている。回転軸３１の両端は、チャック１０に取り付けられた軸受３３により、回転可能に支持されている。回転軸３１には、回転台３２が、その表面がチャック１０の表面と同じ高さになる様に取り付けられている。回転台３２の裏面には、マスク保護スペーサ３０が取り付けられている。
【００４６】
回転軸３１の一端の近くには、歯車３４が取り付けられている。図８（ｂ）に示す様に、歯車３４には、ウォームホイール３５がかみ合わせてあり、ウォームホイール３５には、モータ３７の回転軸に取り付けられたウォームギヤ３６がかみ合わせてある。モータ３７によりウォームギヤ３６を回転すると、ウォームホイール３５及び歯車３４が回転して回転軸３１が回転し、回転軸３１に取り付けた回転台３２が回転軸３１周りに回転する。図８（ｂ）の破線は、回転台３２の回転範囲を示している。
【００４７】
図９は、本発明の一実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、モータ３７により回転軸３１を回転して、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容し、またマスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口からチャック１０の表面に出す。図８に示す、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容した状態から、回転台３２を１８０度回転すると、図９に示す様に、回転台３２の裏面に取り付けられたマスク保護スペーサ３０が、チャック１０の表面に設置される。
【００４８】
図１０は、マスク保護スペーサが設置されたチャックの上面図である。図１０において、マスク搬送ロボット４０により搬入されるマスク２は、破線で示されている。マスク保護スペーサ３０は、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したとき、上面がマスク２のパターン面（下面）のパターンが形成されていない周辺部に接触して、マスク２を支持する。これにより、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク２のパターン面（下面）がチャック１０の表面に接触してパターンが損傷するのが防止される。
【００４９】
図８（ａ），（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容したとき、回転台３２の表面がチャック１０の表面と同じ高さとなってチャック１０が平坦になるので、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、図９（ａ），（ｂ）に示す様に、回転軸３１を回転して、マスク保護スペーサ３０をチャックの１０開口からチャック１０の表面に出すので、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク保護スペーサ３０が突き上げピン１２と同様に下降する心配がなく、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのが確実に防止される。
【００５０】
図１１は、突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。マスク２をチャック１０へ搬入する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２を上昇させる（図１１（ａ））。マスク搬送ロボット４０は、マスク２を載せたハンドリングアーム４１を、チャック１０の上空へ移動する（図１１（ａ））。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１を下降させて、マスク２を突き上げピン１２に載せ（図１１（ｂ））、ハンドリングアーム４１をさらに下降させて、ハンドリングアーム４１のマスク支持部４１ａをマスク２から離す（図１１（ｃ））。これにより、各突き上げピン１２は、マスク搬送ロボット４０からマスク２を受け取る。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１をチャック１０の上空から退避させる（図１１（ｄ））。
【００５１】
チャック１０の内部から上昇する突き上げピン１２及び突き上げピンを上下に移動するパルスモータ１１を有する複数の突き上げピンユニットをチャック１０に設け、突き上げピン１２によりマスク搬送ロボット４０からマスク１を受け取るので、マスク２がチャック１０に搭載する基板より小さくても、マスク２をチャック１０へ搬入することができる。
【００５２】
チャック１０をマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動する際、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２を下降させて、マスク２をマスク保護スペーサ３０に載せる。マスク２をチャック１０から搬出する際は、上記と逆の動作を行う。
【００５３】
図１において、主制御装置８０は、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２をマスク受け取り位置からマスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動する。
【００５４】
図１２は、マスクホルダの上面図である。マスクホルダ２０には、露光光が通る開口２０ａよりも一回り大きな開口が設けられており、この開口の内側に、ホルダ部２１ａ，２１ｂによって露光光が通る開口２０ａが形成されている。ホルダ部２１ａ，２１ｂは、マスクホルダ２０の下面に取り付けられており、ホルダ部２１ａ，２１ｂのマスクホルダ２０より下の部分は破線で示されている。ホルダ部２１ａ，２１ｂは、破線で示すマスク２の周辺部を真空吸着して保持している。
【００５５】
図１３は、マスクホルダにマスクを装着する動作を説明する図である。マスク装着位置において、マスクホルダにマスクを装着する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、マスク２の位置検出用マークが図示しない高分解能可動カメラの焦点に合う高さまで、突き上げピン１２を上昇させる（図１３（ａ））。図示しない高分解能可動カメラは、マスク２の位置検出用マークの画像を取得する。図示しない画像処理装置は、高分解能可動カメラが出力した画像信号を処理して、マスク２の位置を検出する。
【００５６】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置が検出したマスク２の位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク２の基準位置と比較して、マスク２の位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置８０は、検出したマスク２の位置のずれ量に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２の位置決めを行う。
【００５７】
図１３において、マスク２の位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２をさらに上昇させて、マスク２をホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付ける（図１３（ｂ））。ホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付けられたマスク２の上空には、負圧ガラス２３が設けられており、負圧ガラス２３とマスク２との間に負圧室が形成される。ホルダ部２１ａ，２１ｂには図示しない吸着溝が設けられており、負圧室内の圧力が制御された後、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、図示しない吸着溝によりマスク２の周辺部を真空吸着する。
【００５８】
Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動してマスク２の位置決めを行い、突き上げピン１２によりマスク２をマスクホルダ２０に装着するので、チャック１０へ搬入したマスク２が、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８により精度良く位置決めされて、マスクホルダ２０に装着される。
【００５９】
マスク２の装着が終了した後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２を下降させる（図１３（ｃ））。各スペーサ収納装置は、各マスク保護スペーサ３０をチャック１０内に収納する。
【００６０】
図１４は、本発明の他の実施の形態によるチャックの上面図である。図１４において、チャック１０には、突き上げピンユニットが挿入される開口の他に、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置が収容される４つの開口が設けられている。本実施の形態においては、各開口が上方から見てマスク保護スペーサ３０と同じ形状をしており、各開口にマスク保護スペーサ３０が収容されている。
【００６１】
図１５（ａ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図、図１５（ｂ）は本発明の他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、支持具６１、昇降台６２、ガイド６３、ボールねじ６４ａ、ナット６４ｂ、軸継手６５、及びブレーキ付きモータ６６を含んで構成されている。マスク保護スペーサ３０は、昇降台６２に設けた支持具６１により支持されている。昇降台６２は、ガイド６３に沿って上下に移動可能となっている。昇降台６２の下面には、ボールねじ６４ａにより移動されるナット６４ｂが取り付けられており、ボールねじ６４ａは、軸継手６５を介してブレーキ付きモータ６６の回転軸に接続されている。ブレーキ付きモータ６６によりボールねじ６４ａを回転することにより、ナット６４ｂが取り付けられた昇降台６２が上昇又は下降される。
【００６２】
ブレーキ付きモータ６６は、図１５（ａ）に示す様に、昇降台６２を、マスク保護スペーサ３０の上面がチャック１０の表面と同じ高さになる位置へ下降させて、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容する。また、ブレーキ付きモータ６６は、図１５（ｂ）に示す様に、昇降台６２を、マスク保護スペーサ３０の上面がチャック１０の表面より高くなる位置へ上昇させ、ブレーキによりその位置で保持して、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口からチャック１０の表面に出す。
【００６３】
図１５（ａ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口内に収容したとき、マスク保護スペーサ３０の上面がチャック１０の表面と同じ高さとなってチャック１０が平坦になるので、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、図１５（ｂ）に示す様に、昇降台６２を上昇させて保持して、マスク保護スペーサ３０をチャック１０の開口からチャック１０の表面に出すので、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク保護スペーサ３０が突き上げピン１２と同様に下降する心配がなく、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのが確実に防止される。
【００６４】
図１６は、本発明のさらに他の実施の形態によるチャックの上面図である。図１６において、チャック１０には、突き上げピンユニットが挿入される開口の他に、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置が収容される４つの開口が設けられている。本実施の形態においては、マスク保護スペーサ３０’及び各開口が上方から見て丸い形状をしており、各開口にマスク保護スペーサ３０’が収容されている。
【００６５】
図１７は、本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置を示す図である。本実施の形態によるスペーサ収納装置は、凸部９１、溝９２、凹部９３、及び昇降回転シリンダ９４を含んで構成されている。なお、図１７（ａ）はスペーサ収納装置の上面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。
【００６６】
図１７（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’ の下面には、複数の凸 部９１が設けられている。チャック１０の表面には、マスク保護スペーサ３０’を収容し、底面にマスク保護スペーサ３０’の凸部９１を収容する凹部９３を有する溝９２が設けられている。マスク保護スペーサ３０’は、下面の中央部が昇降回転シリンダ９４のロッド９４ａに接続され、昇降回転シリンダ９４により上昇及び下降され、また回転される。昇降回転シリンダ９４は、図１７（ａ），（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’をその凸部９１が溝９２の凹部９３に合う位置で下降させて、マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２内に収容する。
【００６７】
図１８〜図２０は、本発明のさらに他の実施の形態によるスペーサ収納装置の動作を説明する図である。なお、図１８（ａ）はスペーサ収納装置の上面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。また、図１９（ａ），図２０（ａ）はスペーサ収納装置の上面図、図１９（ｂ），図２０（ａ）は図１９（ａ），図２０（ａ）のＤ−Ｄ部の断面図である。マスク保護スペーサ３０’をチャック１０に設置する際、昇降回転シリンダ９４は、まず、図１８（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’を溝９２から上昇させる。続いて、昇降回転シリンダ９４は、図１９（ａ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’を９０度回転する。マスク保護スペーサ３０’の凸部９１は、溝９２の凹部９３から外れた位置に来る。この状態で、昇降回転シリンダ９４は、図２０（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’を下降させる。マスク保護スペーサ３０’の凸部９１が、溝９２の底面の凹部９３が設けられていない部分に接触して、マスク保護スペーサ３０’がチャック１０に設置される。マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２内に収容するときは、これらと逆の動作を行う。
【００６８】
図１７（ａ），（ｂ）に示す様に、マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２内に収容したとき、マスク保護スペーサ３０’の上面がチャック１０の表面と同じ高さとなってチャック１０が平坦になるので、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらが抑制される。そして、マスク保護スペーサ３０’を溝９２から上昇させ、マスク保護スペーサ３０’をその凸部９１が溝９２の凹部９１から外れる様に回転した後に下降させて、マスク保護スペーサ３０’をチャック１０の溝９２からチャック１０の表面に出すので、マスク２を載せた突き上げピン１２が何らかの原因で下降したとき、マスク保護スペーサ３０’が突き上げピン１２と同様に下降する心配がなく、マスク２のパターン面がチャックの表面に接触するのが確実に防止される。
【００６９】
なお、以上説明した本実施の形態では、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置をチャック１０の４箇所に設けていたが、マスク保護スペーサ及びスペーサ収納装置をチャック１０の５箇所以上設けてもよい。
【００７０】
以上説明した実施の形態によれば、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面の周辺部を支持する複数のマスク保護スペーサ３０，３０’を、チャック１０の内部に収納し、各マスク保護スペーサ３０，３０’をチャック１０の内部からチャック１０の表面に出して、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したときマスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを防止することにより、複数のマスク保護スペーサ３０，３０’を、簡単な構成で短時間にチャック１０の表面に設置することができる。
【００７１】
さらに、電力や圧縮空気等の各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、各マスク保護スペーサ３０，３０’がチャック１０の内部に収納される心配がなく、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを確実に防止することができる。
【００７２】
さらに、チャック１０に搭載した基板の露光を行う際、露光むらを抑制することができ、かつ、マスク２を載せた突き上げピン１２が下降したとき、マスク２のパターン面がチャック１０の表面に接触するのを確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１ 基板
２ マスク
３ ベース
４ Ｘガイド
５ Ｘステージ
６ Ｙガイド
７ Ｙステージ
８ θステージ
９ チャック支持台
１０ チャック
１１ モータ
１２ 突き上げピン
１３ 蓋
１４ フランジ
１５，１７，１９ ボルト
１６ 止めねじ
１８ 支持プレート
２０ マスクホルダ
２１ａ、２１ｂ ホルダ部
２３ 負圧ガラス
３０，３０’ マスク保護スペーサ
３１ 回転軸
３２ 回転台
３３ 軸受
３４ 歯車
３５ ウォームホイール
３６ ウォームギヤ
３７ モータ
４０ マスク搬送ロボット
４１ ハンドリングアーム
４１ａ マスク支持部
４２ マスクストッカー
５０ 突き上げピン駆動制御回路
６１ 支持具
６２ 昇降台
６３ ガイド
６４ａ ボールねじ
６４ｂ ナット
６５ 軸継手
６６ ブレーキ付きモータ
７１ Ｘステージ駆動回路
７２ Ｙステージ駆動回路
７３ θステージ駆動回路
８０ 主制御装置
９１ 凸部
９２ 溝
９３ 凹部
９４ 昇降回転シリンダ
９４ａ ロッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、前記チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
マスクを前記チャックへ搬入するマスク搬送装置と、
前記チャックの内部から上昇する突き上げピン及び該突き上げピンを上下に移動するモータを有し、該突き上げピンにより、マスクを前記マスク搬送装置から受け取って前記マスクホルダに装着する複数の突き上げピンユニットと、
マスクを載せた前記突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサと、
前記チャックに設けられ、各スペーサを前記チャックの内部に収納し、また各スペーサを前記チャックの内部から前記チャックの表面に出す複数のスペーサ収納装置とを備えたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
【請求項２】
各スペーサ収納装置は、各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、前記チャックの内部から前記チャックの表面に出した各スペーサを、前記チャックの表面に保持することを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項３】
各スペーサ収納装置は、
前記チャックの開口内に前記チャックの表面と平行に設けられた回転軸と、
表面が前記チャックの表面と同じ高さになる様に前記回転軸に取り付けられ、裏面に各スペーサが取り付けられた回転台と、
前記回転軸を回転する回転機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項４】
各スペーサ収納装置は、
前記チャックの開口内に設けられ、各スペーサを搭載する昇降台と、
前記昇降台を、各スペーサの上面が前記チャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させ、また各スペーサの上面が前記チャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持する昇降保持機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項５】
各スペーサ収納装置は、
各スペーサの下面に設けられた凸部と、
前記チャックに設けられ、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの前記凸部を収容する凹部を有する溝と、
各スペーサを前記溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が前記溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させる昇降回転機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項６】
基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、
チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有する複数の突き上げピンユニットをチャックに設け、
マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、
複数の突き上げピンにより、マスクをマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダに装着し、
マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、
各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止することを特徴とするプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項７】
チャックの開口内に、チャックの表面と平行に回転軸を設け、
回転台を、その表面がチャックの表面と同じ高さになる様に回転軸に取り付け、
各スペーサを回転台の裏面に取り付け、
回転軸を回転して、各スペーサをチャックの開口内に収容し、また各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すことを特徴とする請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項８】
チャックの開口内に、各スペーサを搭載する昇降台を設け、
昇降台を、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させて、各スペーサをチャックの開口内に収容し、各スペーサの上面がチャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すことを特徴とする請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項９】
各スペーサの下面に凸部を設け、
チャックに、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの凸部を収容する凹部を有する溝を設け、
各スペーサをその凸部が溝の凹部に合う位置で下降させて、各スペーサをチャックの溝内に収容し、
各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させて、各スペーサをチャックの溝からチャックの表面に出すことを特徴とする請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項１】
基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、前記チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
マスクを前記チャックへ搬入するマスク搬送装置と、
前記チャックの内部から上昇する突き上げピン及び該突き上げピンを上下に移動するモータを有し、該突き上げピンにより、マスクを前記マスク搬送装置から受け取って前記マスクホルダに装着する複数の突き上げピンユニットと、
マスクを載せた前記突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサと、
前記チャックに設けられ、各スペーサを前記チャックの内部に収納し、また各スペーサを前記チャックの内部から前記チャックの表面に出す複数のスペーサ収納装置とを備えたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
【請求項２】
各スペーサ収納装置は、各スペーサ収納装置を駆動する駆動力の供給が遮断されたとき、前記チャックの内部から前記チャックの表面に出した各スペーサを、前記チャックの表面に保持することを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項３】
各スペーサ収納装置は、
前記チャックの開口内に前記チャックの表面と平行に設けられた回転軸と、
表面が前記チャックの表面と同じ高さになる様に前記回転軸に取り付けられ、裏面に各スペーサが取り付けられた回転台と、
前記回転軸を回転する回転機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項４】
各スペーサ収納装置は、
前記チャックの開口内に設けられ、各スペーサを搭載する昇降台と、
前記昇降台を、各スペーサの上面が前記チャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させ、また各スペーサの上面が前記チャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持する昇降保持機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項５】
各スペーサ収納装置は、
各スペーサの下面に設けられた凸部と、
前記チャックに設けられ、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの前記凸部を収容する凹部を有する溝と、
各スペーサを前記溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が前記溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させる昇降回転機構とを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項６】
基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、
チャックの内部から上昇する突き上げピン及び突き上げピンを上下に移動するモータを有する複数の突き上げピンユニットをチャックに設け、
マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、
複数の突き上げピンにより、マスクをマスク搬送装置から受け取ってマスクホルダに装着し、
マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面の周辺部を支持する複数のスペーサを、チャックの内部に収納し、
各スペーサをチャックの内部からチャックの表面に出して、マスクを載せた突き上げピンが下降したときマスクのパターン面がチャックの表面に接触するのを防止することを特徴とするプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項７】
チャックの開口内に、チャックの表面と平行に回転軸を設け、
回転台を、その表面がチャックの表面と同じ高さになる様に回転軸に取り付け、
各スペーサを回転台の裏面に取り付け、
回転軸を回転して、各スペーサをチャックの開口内に収容し、また各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すことを特徴とする請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項８】
チャックの開口内に、各スペーサを搭載する昇降台を設け、
昇降台を、各スペーサの上面がチャックの表面と同じ高さになる位置へ下降させて、各スペーサをチャックの開口内に収容し、各スペーサの上面がチャックの表面より高くなる位置へ上昇させて保持して、各スペーサをチャックの開口からチャックの表面に出すことを特徴とする請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項９】
各スペーサの下面に凸部を設け、
チャックに、各スペーサを収容し、底面に各スペーサの凸部を収容する凹部を有する溝を設け、
各スペーサをその凸部が溝の凹部に合う位置で下降させて、各スペーサをチャックの溝内に収容し、
各スペーサを溝から上昇させ、各スペーサをその凸部が溝の凹部から外れる様に回転した後に下降させて、各スペーサをチャックの溝からチャックの表面に出すことを特徴とする請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−６３５１４（Ｐ２０１２−６３５１４Ａ）
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０６６８７（Ｐ２０１０−２０６６８７）
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２９日（２０１２．３．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１５日（２０１０．９．１５）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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