説明

露光装置

【課題】
露光工程のタクトタイムを短縮することができる露光装置を提供する。
【解決手段】
搬送中に露光される基板Pが載置されるステージ1と、前記ステージ1の中間に設けられ、前記基板Pを露光する露光手段2と、前記露光手段2より基板1の搬送方向の手前側のステージ12と奥側のステージ13との間を往復し、前記手前側のステージ12上に載置された基板Pを前記奥側のステージ13上に搬送する搬送手段3と、を含んで構成され、前記搬送方向の手前側のステージ12上には複数枚の基板Pが搬送方向と平行な列を成して載置され、前記搬送手段3は、前記手前側のステージ12上に載置された複数枚の基板Pを同時に搬送し、前記露光手段2は、搬送手段3により搬送中の基板Pを露光する露光装置である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を露光する露光装置に関し、詳しくは、複数枚の基板を同時に搬送しながら露光することにより、露光工程のタクトタイムを短縮することができる露光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の露光装置には、基板の露光すべき面側にフォトマスクを配置し、フォトマスクを通して基板に光を照射することにより基板を露光する露光装置であって、基板が搬入され露光処理されて搬出される露光領域と、基板を水平状態で前記露光領域まで搬入するための搬入手段と、前記露光領域にて基板を起立させるための基板起立手段と、前記露光領域にて起立状態の基板に対してフォトマスクを通して光を照射するための露光処理手段と、露光処理された基板を起立状態から水平状態へと戻すための基板横倒し手段と、水平状態に戻された基板を前記露光領域から搬出するための搬出手段と、を備えたものがあった(例えば特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9−244257号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前記従来の露光装置は、基板を1枚ずつ搬送しながら露光するものであり、露光工程のタクトタイムを短縮するには、露光速度を上昇させる必要があった。しかし、露光速度を上昇させるためには、高出力の高価な露光光源が必要となった。また、基板に対する露光量の制限により、露光光源の出力にも上限があった。このため、露光速度を上昇させることによるタクトタイムの短縮は困難であった。
【0005】
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、露光速度を上昇させることなく露光工程のタクトタイムを短縮する露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するために、本発明による露光装置は、搬送中に露光される基板が載置されるステージと、前記ステージの中央部に設けられ、前記基板を露光する露光手段と、前記露光手段より基板の搬送方向の手前側のステージと奥側のステージとの間を往復し、前記手前側のステージ上に載置された基板を前記奥側のステージ上に搬送する搬送手段と、を含んで構成されたものである。そして、前記搬送方向の手前側のステージ上には複数枚の基板が搬送方向と平行な列を成して載置され、前記搬送手段は、前記手前側のステージ上に載置された複数枚の基板を同時に搬送し、前記露光手段は、搬送手段により搬送中の基板を露光する。
【発明の効果】
【0007】
本発明による露光装置によれば、搬送手段によって同時に搬送中の複数枚の基板を、露光手段によって露光することにより、露光工程のタクトタイムを短縮することができる。したがって、露光速度を上昇させることなく、露光工程のタクトタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明による露光装置の実施形態を示す平面図である。
【図2】図1の要部拡大図である。
【図3】前記露光装置による露光工程のフローチャートである。
【図4】前記フローチャートの各ステップにおける露光装置の動作を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図1は本発明による露光装置の実施形態を示す平面図である。この露光装置は、半導体素子、ディスプレイパネル、及びプリント基板等の露光対象となる基板P(図4参照)を搬送しながら露光するものであって、ステージ1と、露光手段2と、搬送手段3と、ロボットアーム4a,4bとを備える。本実施形態における露光装置は、基板Pを2枚ずつ同時に搬送しながら露光するものであるが、同時に搬送する基板Pの枚数は複数枚であればよく、例えば3枚、4枚及び5枚以上でもよい。
【0010】
前記ステージ1は、搬送中に露光される基板Pが載置されるものであって、LD(ローディング)ステージ11と、手前側ステージ12と、奥側ステージ13とを備える。LDステージ11は、ステージ1のうち、基板Pの搬送方向(以下単に「搬送方向」という。)の手前側(以下単に「手前側」という。)の部分である。ステージ1の外部に設けられた基板Pの保管手段からステージ1に搬入される基板Pは、まずLDステージ11に載置される。このLDステージ11には、同時に露光される基板P,Pがそれぞれ載置される位置A,Aが設定されている。
【0011】
前記位置A,Aは、LDステージ11上に、搬送方向と平行な列を成すように設定されている。したがって、位置A,Aにそれぞれ載置された基板P,Pは、LDステージ11上で搬送方向と平行な列を成すように載置される。位置A,Aの位置、大きさ及び間隔等は、基板P,Pの種類、大きさ及び形状等に応じて設定される。なお、露光装置が2枚より多い複数枚の基板Pを同時に露光する場合には、基板Pが載置される位置Aは、同時に露光される基板Pの枚数と同数設定されるのが好ましい。
【0012】
また、LDステージ11には、アライメント手段(図示省略)が設けられている。このアライメント手段は、基板Pを前記位置Aに位置合わせするためのものであって、位置A上に設けられている。このアライメント手段は、基板Pを位置A上に位置合わせ可能なものであればよく、例えば、基板Pと当接して基板Pと位置Aとを機械的に位置合わせするピンや、光学的に位置合わせする手段が使用される。手前側ステージ12において、改めて基板Pの高精度な位置合わせが行われるため、LDステージ11のアライメント手段は、安価な機械的なアライメント手段が使用されるのが好ましい。なお、アライメント手段は、位置A,Aにそれぞれ設けられてもよい。
【0013】
さらに、LDステージ11には、移送手段(図示省略)が設けられている。この移送手段は、LDステージ11上に載置された基板Pを、ステージ1より搬送方向の奥側(以下単に「奥側」という。)へ移送するものであって、例えば、ベルトコンベアや、手前側と奥側とを往復可能な基板Pの支持手段が使用される。前記支持手段として、真空チャック等を使用してもよい。この移送手段は、1つ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。
【0014】
LDステージ11より奥側には、手前側ステージ12が形成されている。この手前側ステージ12は、ステージ1のうち、LDステージ11と奥側ステージ13との間に形成された部分である。LDステージ11に載置された2枚の基板P,Pは、前記移送手段により、手前側ステージ12上に移送される。この手前側ステージ12には、基板P,Pがそれぞれ載置される位置A,Aが設定されている。
【0015】
前記位置A,Aは、手前側ステージ12上に、搬送方向と平行な列を成すように設定されている。したがって、位置A,Aにそれぞれ載置された基板P,Pは、手前側ステージ12上で搬送方向と平行な列を成すように載置される。位置A,Aの位置、大きさ及び間隔等は、基板P,Pの種類、大きさ及び形状等に応じて設定される。なお、露光装置が2枚より多い複数枚の基板Pを同時に露光する場合には、基板Pが載置される位置Aは、同時に露光される基板Pの枚数と同数設定されるのが好ましく、この手前側ステージ12の位置A,Aと前記LDステージ11の位置A,Aとは、搬送方向と平行な列を成すように設定されるのが好ましい。
【0016】
また、手前側ステージ12には、アライメント手段(図示省略)が設けられている。このアライメント手段は、基板P、Pを前記位置A,Aに位置合わせするためのものであって、位置A,A上に設けられている。このアライメント手段は、基板P,Pを位置A,A上に位置合わせ可能なものであればよく、例えば、基板P,Pと当接して基板P,Pと位置A,Aとを機械的に位置合わせするピンや、光学的に位置合わせする手段が使用される。このアライメント手段による位置合わせの後、基板P,Pは露光されるため、高精度な位置合わせが可能な光学的なアライメント手段が使用されるのが好ましい。
【0017】
手前側ステージ12より奥側には、奥側ステージ13が形成されている。この奥側ステージ13は、ステージ1のうち、奥側の部分である。手前側ステージ12に載置された2枚の基板P,Pは、後述する搬送手段3により、奥側ステージ13上に搬送される。この奥側ステージ13には、基板P,Pがそれぞれ載置される位置A,Aが設定されている。
【0018】
前記位置A,Aは、奥側ステージ13上に、搬送方向と平行な列を成すように設定されている。したがって、位置A,Aにそれぞれ載置された基板P,Pは、奥側ステージ13上で搬送方向と平行な列を成すように載置される。位置A,Aの位置、大きさ及び間隔等は、基板P,Pの種類、大きさ及び形状等に応じて設定される。なお、露光装置が2枚より多い複数枚の基板Pを同時に露光する場合には、基板Pが載置される位置Aは、同時に露光される基板Pの枚数と同数設定されるのが好ましい。
【0019】
また、奥側ステージ13には、移送手段(図示省略)が設けられている。この移送手段は、奥側ステージ13の位置Aに載置された基板Pを、位置Aへ移送するものであって、例えば、ベルトコンベアや真空チャックを備えたものが使用される。
【0020】
前記ステージ1の中間には、露光手段2が設けられている。露光手段2は、搬送手段3により搬送中の基板P,Pを露光するものであって、手前側ステージ12と奥側ステージ13との間に設けられている。この露光手段2は、1つ又は複数の露光光源(図示省略)を備え、この露光光源は、基板Pの種類や露光の目的に応じて選択される。
【0021】
前記ステージ1の手前側ステージ12には、搬送手段3が設けられている。この搬送手段3は、手前側ステージ12と奥側ステージ13との間を往復し、手前側ステージ12上に載置された基板P,Pを、奥側ステージ13上に同時に搬送するものである。この搬送手段3は、基板Pを支持する支持手段として、真空による負のゲージ圧によって基板Pを支持する真空チャックを1つ備える。この真空チャックにより、手前側ステージ12の位置A,Aに載置された基板P,Pを同時に支持し、奥側ステージ13上へ搬送する。
【0022】
なお、この搬送手段3は、真空チャックを備えたものに限られず、例えば、ベルトコンベアや、真空チャック以外の支持手段を備えたものであってもよい。また、搬送手段3は、基板P,Pをそれぞれ支持する支持手段を2つ備え、2つの支持手段が同時に基板P、Pを搬送するものであってもよい。さらに、露光装置が2枚より多い複数枚の基板Pを同時に露光する場合には、搬送手段3は、同時に露光される複数枚の基板Pを同時に支持する1つの支持手段を備えたものであってもよいし、基板Pの枚数と同数の支持手段を備え、複数の支持手段が同時に複数枚の基板Pを搬送するものであってもよい。
【0023】
ステージ1の手前側端部及び奥側端部近傍には、ロボットアーム4a,4bが設けられている。ロボットアーム4aは、ステージ1の外部に設けられた基板Pの保管手段から、基板PをLDステージ11の位置Aへ搬入するものである。また、ロボットアーム4bは、奥側ステージ13の位置Aに載置された基板Pを、ステージ1の外部に設けられた基板Pの保管手段へ搬出するものである。なお、ロボットアーム4a,4b以外の手段により、基板Pがステージ1上へ運ばれてもよい。また、ステージ1が他の装置と直接接続され、基板Pを受け取る構成としてもよい。
【0024】
ここで、本実施形態において、図2に示すように、前記手前側ステージ12の位置Aと位置Aとの間隔dは、位置Aと位置Aとの間隔dよりも狭くされている(d<d)。このような構成により、位置A,Aに載置される基板P,Pの間隔は、露光手段2の手前側に隣接する位置Aに載置される基板Pと、露光手段2の奥側に隣接する位置Aに載置される基板Pと、の間隔よりも狭くなる。
【0025】
次に、このように構成された露光装置の動作について、図3,4を参照して説明する。
ステップS1において、ロボットアーム4aは、図4(a)に示すように、ステージ1の外部に設けられた保管手段に保管された基板Pを、LDステージ11の位置A上へ搬入する。基板Pは、LDステージ11のアライメント手段により、位置Aに位置合わせされる。
【0026】
ステップS2において、位置Aに載置された基板Pは、図4(b)に示すように、LDステージ11の移送手段によって位置Aまで移送される。基板Pは、位置Aにおいて位置合わせされているため、位置Aにおける位置ずれを小さくすることができる。
【0027】
ステップS3において、ロボットアーム4aは、図4(c)に示すように、ステージ1の外部に設けられた基板Pの保管手段に保管された基板Pを、LDステージ11の位置A上へ搬入する。基板Pは、LDステージ11のアライメント手段により、位置Aに位置合わせされる。ロボットアーム4aが、前記保管手段へ基板Pを取りに行く動作は、ステップS2における基板Pの移送中に開始されるのが好ましい。これにより、基板Pが位置Aに移送されてから、基板Pが位置Aに移送されるまでの待ち時間を短縮することができる。
【0028】
ステップS4において、図4(d)に示すように、基板P,Pは、LDステージ11の移送手段により手前側ステージ12へ移送される。基板P,Pは、相対的な位置関係を維持したまま移送され、基板Pは位置Aへ、基板Pは位置Aへ移送される。基板P,Pの移送が完了すると、手前側ステージ12のアライメント手段により、基板P,Pは、位置合わせされる。基板P,Pは、LDステージ11において既に位置合わせされているため、手前側ステージ12での位置ずれは小さい。したがって、手前側ステージ12での位置合わせを容易に行うことができる。また、手前側ステージ12において再度位置合わせを行うことにより、露光精度を向上させることができる。
【0029】
ステップS5において、図4(e)に示すように、搬送手段3は、基板P,Pの搬送を開始する。基板P,Pは真空チャックにより支持されているため、位置ずれを小さくすることができる。また、1つの真空チャックにより基板P,Pを支持するため、複数の真空チャックにより基板P,Pを支持する場合のように、複数の真空チャック間での搬送を同期させる必要がない。したがって、基板P,P間での位置ずれを小さくすることができる。
【0030】
ステップS6において、図4(f)に示すように、露光手段2は、搬送手段3により搬送中の基板P,Pを露光する。
【0031】
ステップS7において、図4(g)に示すように、搬送手段3は、基板P,Pの搬送を終了する。基板Pは奥側ステージ13の位置Aに、基板Pは位置Aに搬送される。搬送手段3は、基板P,Pの搬送を終了すると、手前側ステージ12の元の位置まで移動する。本実施形態において、搬送手段3が前記元の位置に戻るまでに、次のステップS1〜S4までが終了している、すなわち、搬送手段3によって次に搬送される基板P,Pが手前側ステージ12の位置A,Aまで搬送されているのが好ましい。特に、基板P,Pが位置A,Aに位置合わせまで完了しているのが好ましい。これにより、搬送手段3の待ち時間を短縮し、露光工程のタクトタイムを短縮することができる。
【0032】
ここで、本実施形態において、2枚の基板P,Pを、搬送手段3が搬送開始し、露光手段2が露光し、搬送手段3が搬送終了するまでの時間、すなわちステップS5〜S7の時間Tは、図2に示すように、間隔d,d、基板Pの搬送方向の長さL及び搬送手段3の搬送速度V(平均速度)より、T=(2L+d+d)/Vと求められる。
【0033】
これに対して、基板Pを1枚ずつ搬送して露光する前記従来の露光装置が、2枚の基板Pを、搬送開始し、露光し、搬送終了するまでに要する時間tは、間隔d,長さL及び搬送速度Vの条件が等しい場合、t=(2L+2d)/Vとなる。上記の通り、d<dであるから、T<tとなり、2枚の基板Pの搬送開始から終了までの時間Tを短縮することができる。したがって、基板Pの露光工程のタクトタイムを短縮することができる。また、この際、搬送速度V(露光速度)や露光光源の出力を変化させる必要がない。
【0034】
また、露光装置により2枚より多い枚数の基板Pを同時に露光する場合には、本実施形態と同様、手前側ステージ12に載置される複数枚の基板P同士の間隔が、露光手段2に隣接して手前側ステージ12上に載置される基板Pと、露光手段2に隣接して奥側ステージ13上に載置される基板Pと、の間隔よりも狭くなるように、基板Pを載置する位置を設定するのが好ましい。このような構成により、基板Pの露光工程のタクトタイムを短縮することができる。
【0035】
ステップS8において、図4(h)に示すように、ロボットアーム4bが、奥側ステージ13の位置Aに載置された基板Pを、ステージ1の外部に設けられた基板Pの保管手段に搬出する。
【0036】
ステップ9において、図4(i)に示すように、奥側ステージ13の位置Aに載置された基板Pが、奥側ステージ13の移送手段により、位置Aまで移送される。基板Pの移送は、ロボットアーム4bによる基板Pの搬出中に開始されるのが好ましい。これにより、ロボットアーム4bの待ち時間を短縮することができる。
【0037】
ステップ10において、図4(j)に示すように、ロボットアーム4bが、奥側ステージ13の位置Aに載置された基板Pを、ステージ1の外部に設けられた基板Pの保管手段に搬出する。
【符号の説明】
【0038】
1…ステージ
11…LDステージ
12…手前側ステージ
13…奥側ステージ
2…露光手段
3…搬送手段
4a,4b…ロボットアーム
〜A…ステージ上で基板が載置される位置
P…基板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
搬送中に露光される基板が載置されるステージと、
前記ステージの中間に設けられ、前記基板を露光する露光手段と、
前記露光手段より基板の搬送方向の手前側のステージと奥側のステージとの間を往復し、前記手前側のステージ上に載置された基板を前記奥側のステージ上に搬送する搬送手段と、
を含んで構成され、
前記搬送方向の手前側のステージ上には複数枚の基板が搬送方向と平行な列を成して載置され、
前記搬送手段は、前記手前側のステージ上に載置された複数枚の基板を同時に搬送し、
前記露光手段は、搬送手段により搬送中の基板を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項2】
前記手前側のステージ上に載置される複数枚の基板同士の間隔は、前記露光手段に隣接して手前側のステージ上に載置される基板と前記露光手段に隣接して奥側のステージ上に載置される基板との間隔よりも狭いことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。
【請求項3】
前記搬送手段が、複数枚の基板の搬送を開始してから元の位置に戻るまでに、次に搬送される複数枚の基板が前記手前側のステージ上に載置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の露光装置。
【請求項4】
前記搬送手段は、1つの真空チャックを備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の露光装置。
【請求項5】
前記搬送手段は、前記基板を2枚ずつ同時に搬送することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の露光装置。

【図1】
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【図3】
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【図4】
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【図2】
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【公開番号】特開2013−93503(P2013−93503A)
【公開日】平成25年5月16日(2013.5.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−235834(P2011−235834)
【出願日】平成23年10月27日(2011.10.27)
【出願人】(500171707)株式会社ブイ・テクノロジー (283)
【Fターム(参考)】