技術領域
本發明是關于物體的搬出方法、物體的更換方法、物體保持裝置、曝光裝置、平面顯示器的制造方法以及元件制造方法,詳言之,是關于將物體保持裝置上的物體與物體支承構件一起從前述物體保持裝置搬出的物體的搬出方法、包含前述物體的搬出方法的前述物體保持裝置上的物體的更換方法、具備用以搬出前述物體的搬出裝置的至少一部的物體保持裝置、具備前述物體保持裝置的曝光裝置、使用前述曝光裝置的平面顯示器的制造方法、以及使用前述曝光裝置的元件制造方法。
背景技術:
一直以來,于制造液晶顯示元件、半導體元件(集成電路)等電子元件(微元件)的光刻工藝,主要是使用步進重復(step&repeat)方式的投影曝光裝置(所謂的步進機)、或步進掃描(step&scan)方式的投影曝光裝置(所謂的掃描步進機(亦稱為掃描機))等。
作為此種曝光裝置,已知有將曝光對象物的玻璃板或晶圓(以下,統稱為“基板”)使用既定基板搬送裝置對基板載臺裝置進行搬入及搬出者(例如,參照專利文獻1)。
此處,于曝光裝置,當對基板載臺裝置所保持的基板進行的曝光處理結束時,將該基板從基板載臺上搬出,并將另一基板搬送至基板載臺上,據以連續進行對復數個基板的曝光處理。因此,在對復數個基板連續進行曝光處理時,最好是能迅速地進行基板從基板載臺裝置的搬出。
先行技術文獻
專利文獻1:美國專利第6,559,928號說明書
技術實現要素:
本發明有鑒于上述情事,其第1觀點為一種物體的搬出方法,包含:使保持有用以保持物體的物體保持構件與用于該物體的搬送的物體支承構件的物體保持裝置,朝向從該物體保持構件上搬出該物體的物體搬出位置移動;以及在該物體保持裝置到達該物體搬出位置前,開始將該物體從該物體保持構件上搬出的搬出動作。
根據此方法,由于是在物體保持裝置到達物體搬出位置的前開始物體的搬出動作,因此能迅速進行物體保持構件上的物體的搬出動作。
本發明第2觀點,為一種在物體保持裝置上的物體的更換方法,包含:實施本發明第1觀點的物體的搬出方法的動作;在該物體保持裝置到達該物體搬出位置前,使被支承于另一物體支承構件的另一物體待機于既定待機位置的動作;在該物體保持裝置位于該物體搬出位置的狀態下,將該物體與支承該物體的該物體支承構件從該物體保持裝置搬出的動作;以及將位于該待機位置的該另一物體與支承該另一物體的該另一物體支承構件一起搬入該物體保持裝置上的動作。
本發明第3觀點,為一種物體保持裝置,具備:保持物體與用于搬送該物體的物體支承構件的物體保持構件;以及將該物體保持構件所保持的該物體與支承該物體的該物體支承構件一起從該物體保持構件上搬出的搬出裝置的的至少一部分。
本發明第4觀點,為一種曝光裝置,包含:本發明第3觀點的物體保持裝置;以及于該物體使用能量束形成既定圖案的圖案形成裝置。
本發明第5觀點,為一種曝光裝置,是通過能量束使物體曝光以于該物體形成圖案,包含:物體保持裝置,具有用以保持該物體與用于搬送該物體的物體支承構件的物體保持構件、與將該物體保持構件所保持的該物體與用以支承該物體的該物體支承構件一起從該物體保持構件上搬出的搬出裝置的至少一部;以及圖案形成裝置,使用能量束于該物體形成既定圖案。
本發明第6觀點,為一種平面顯示器的制造方法,包含:使用本發明第4或第5觀點的曝光裝置使該物體曝光的動作;以及使曝光后的該物體顯影的動作。
本發明第7觀點,為一種元件制造方法,包含:使用本發明第4或第5觀點的曝光裝置使該物體曝光的動作;以及使曝光后的該物體顯影的動作。
附圖說明
圖1為概略顯示第1實施形態的液晶曝光裝置的構成的圖。
圖2(A)為用于圖1的液晶曝光裝置的基板托盤的俯視圖、圖2(B)為圖2(A)的基板托盤的側視圖。
圖3為圖1的液晶曝光裝置所具有的基板保持具及埠部的俯視圖。
圖4(A)為顯示基板保持具與基板托盤的組合狀態的俯視圖、圖4(B)為圖4(A)的A-A線剖面圖。
圖5為圖1的液晶曝光裝置所具有的基板搬入裝置的俯視圖。
圖6(A)~圖6(C)為用以說明基板搬入動作的圖(其1~其3)。
圖7(A)及圖7(B)為用以說明基板搬出動作的圖(其1及其2)。
圖8(A)~圖8(C)為用以說明基板保持具上的基板更換動作的圖(其1~其3)。
圖9(A)為第2實施形態的基板托盤的俯視圖、圖9(B)為圖9(A)的基板托盤的側視圖。
圖10為第2實施形態的基板保持具及埠部的俯視圖。
圖11(A)~圖11(C)為用以說明第2實施形態的基板搬出動作的圖(其1~其3)。
圖12為第3實施形態的基板保持具及埠部的俯視圖。
圖13為第4實施形態的基板保持具的剖面圖。
圖14(A)為第5實施形態的基板保持具的俯視圖、圖14(B)為顯示圖14(A)的基板保持具與基板托盤的組合狀態的圖。
圖15(A)為第6實施形態的基板托盤的俯視圖、圖15(B)為顯示圖15(A)的基板托盤與第6實施形態的基板保持具的組合狀態的圖。
圖16為第6實施形態的基板保持具及埠部的俯視圖。
圖17(A)為第7實施形態的基板托盤、基板保持具及埠部的俯視圖、圖17(B)為用以說明第7實施形態中的基板搬出動作的圖。
圖18為第8實施形態的埠部的俯視圖。
圖19為用以說明在第8實施形態的基板搬出時的基板的動作的圖。
具體實施方式
《第1實施形態》
以下,使用圖1~圖8(C)說明第1實施形態。
圖1中概略顯示了第1實施形態的液晶曝光裝置10的構成。液晶曝光裝置10,為以用于例如液晶顯示裝置(平面顯示器)等的矩形(方型)玻璃基板P(以下,僅稱為基板P)為曝光對象物的投影曝光裝置。
液晶曝光裝置10,包含:照明系IOP、保持光罩M的光罩載臺MST、投影光學系PL、用以保持表面(圖1中朝向+Z側的面)涂有光阻劑(感應劑)的基板P的基板載臺裝置PST、基板搬入裝置50、與外部裝置之間進行基板的收授的埠部60a、以及此等的控制系等。以下,將曝光時光罩M與基板P相對投影光學系PL分別被掃描的方向設為X軸方向、水平面內與X軸正交的方向為Y軸方向、與X軸及Y軸正交的方向為Z軸方向,并將繞X軸、Y軸及Z軸旋轉的方向分別設為θx、θy及θz方向來進行說明。此外,將于X軸、Y軸及Z軸方向的位置分別設為X位置、Y位置及Z位置來進行說明。
照明系IOP具有與例如美國專利第6,552,775號說明書等所揭示的照明系相同的構成。亦即,照明系IOP使從未圖示的光源(例如水銀燈)射出的光分別經由未圖示的反射鏡、分色鏡、遮簾、濾波器、各種透鏡等,作為曝光用照明光(照明光)IL照射光罩M。照明光IL,使用例如i線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)等的光(或上述i線、g線、h線的合成光)。
于光罩載臺MST,例如以真空吸附方式吸附保持有于其圖案面形成有電路圖案等的光罩M。光罩載臺MST被搭載于裝置本體(機體)的一部分的鏡筒平臺16上,例如以包含線性馬達的光罩載臺驅動系(未圖示)以既定長行程被驅動于掃描方向(X軸方向),并適當地被微驅動于Y軸方向及θz方向。光罩載臺MST于XY平面內的位置信息(含θz方向的旋轉信息)為以包含未圖示的雷射干涉儀的光罩干涉儀系統加以求出。
投影光學系PL配置在光罩載臺MST的下方、以鏡筒平臺16加以支承。投影光學系PL具有與例如美國專利第6,552,775號說明書所揭示的投影光學系相同的構成。亦即,投影光學系PL包含光罩M的圖案像投影區域被配置成鋸齒狀的復數個投影光學系(多透鏡投影光學系),能發揮與具有以Y軸方向為長邊方向的長方形狀單一像場的投影光學系相同的功能。本實施形態中,復數個投影光學系分別使用例如兩側遠心的等倍系且形成正立像者。
因此,當以來自照明系IOP的照明光IL照明光罩M上的照明區域時,通過通過光罩M的照明光IL,透過投影光學系PL將該照明區域內的光罩M的電路圖案的投影像(部分正立像),形成在基板P上與照明區域共軛的照明光IL的照射區域(曝光區域)。接著,通過光罩載臺MST與基板載臺裝置PST的同步驅動,相對照明區域(照明光IL)使光罩M移動于掃描方向,并相對曝光區域(照明光IL)使基板P移動于掃描方向,據以進行基板P上的1個照射區域的掃描曝光,將形成于光罩M的圖案轉印至照射區域。亦即,本實施形態為通過照明系IOP及投影光學系PL于基板P上形成光罩M的圖案,通過照明光IL照射基板P上的感應層(光阻層)的曝光于基板P上形成該圖案。
基板載臺裝置PST具備平臺12及配置在平臺12上方的基板載臺20a。
平臺12為由俯視(從+Z側觀察)矩形的板狀構件構成,其上面被加工成非常高的平面度。平臺12被搭載于裝置本體的一部分的基板載臺架臺13上。包含基板載臺架臺13的裝置本體搭載在設置于無塵室的地面11上的防振裝置14上,據此,上述光罩載臺MST、投影光學系PL等相對地面11在振動上分離。
基板載臺20a,具備:X粗動載臺23X、搭載在X粗動載臺23X上與X粗動載臺23X一起構成所謂龍門(gantry)式XY雙軸載臺裝置的Y粗動載臺23Y、配置在Y粗動載臺23Y的+Z側(上方)的微動載臺21、保持基板P的基板保持具30a、以及在平臺12上從下方支承微動載臺21的重量消除裝置26等。
X粗動載臺23X由俯視以Y軸方向為長邊方向的矩形構件構成,其中央部形成有以Y軸方向為長邊方向的長孔狀開口部(未圖示)。X粗動載臺23X搭載在與裝置本體分離設置在地面11上延伸于X軸方向的未圖示的導件上,例如在曝光時的掃描動作、基板更換動作時等時以包含線性馬達等的X載臺驅動系以既定行程驅動于X軸方向。
Y粗動載臺23Y由俯視矩形的構件構成,其中央部形成有開口部(未圖示)。Y粗動載臺23Y透過Y線性導引裝置25搭載在X粗動載臺23X上,例如在曝光時的Y步進動作時等以包含線性馬達等的Y載臺驅動在X粗動載臺23X上以既定行程驅動于Y軸方向。此外,Y粗動載臺23Y則通過Y線性導引裝置25的作用而與X粗動載臺23X一體移動于X軸方向。
微動載臺21由俯視大致正方形的低高度長方體狀構件構成。微動載臺21,以包含由固定于Y粗動載臺23Y的固定子與固定于微動載臺21的可動子構成的復數個音圈馬達(或線性馬達)的微動載臺驅動系,相對Y粗動載臺23Y被微驅動于6自由度方向(X軸、Y軸、Z軸、θx、θy、θz方向)。復數個音圈馬達中,包含將微動載臺21微驅動于X軸方向的復數個(圖1中為于圖面深度方向重迭)X音圈馬達29x、將微動載臺21微驅動于Y軸方向的復數個Y音圈馬達(未圖示)、以及將微動載臺21微驅動于Z軸方向的復數個(例如配置在對應微動載臺21的四個角部的位置)的Z音圈馬達29z。
此外,微動載臺21通過透過上述復數個音圈馬達被Y粗動載臺23Y誘導,而與Y粗動載臺23Y一起沿XY平面以既定行程往X軸方向及/或Y軸方向移動。微動載臺21的XY平面內的位置信息以基板干涉儀系統加以求出,此基板干涉儀系統包含對透過反射鏡座24固定于微動載臺21的移動鏡(包含具有與X軸正交的反射面的X移動鏡22x、及具有與Y軸正交的反射面的Y移動鏡(未圖示))照射測距光束的未圖示的干涉儀(包含使用X移動鏡22x測量微動載臺21的X位置的X干涉儀、與使用Y移動鏡測量微動載臺21的Y位置的Y干涉儀)。關于微動載臺驅動系及基板干涉儀系統的構成,例如已揭露于美國專利出愿公開第2010/0018950號說明書。
基板保持具30a由以X軸方向為長邊方向的俯視矩形的低高度長方體狀構件構成,固定在微動載臺21的上面上。于基板保持具30a的上面形成有未圖示的復數個孔部。基板保持具30a連接于設置在外部的真空裝置,可通過上述真空裝置吸附保持基板P。關于基板保持具30a的構成,留待后敘。
重量消除裝置26由延伸于Z軸方向的一支柱狀構件構成(亦稱為心柱),透過稱為調平裝置27的裝置從下方支承微動載臺21的中央部。重量消除裝置26插入X粗動載臺23X及Y粗動載臺23Y各個的開口部內。重量消除裝置26透過安裝在其下面部的復數個空氣軸承26a隔著微小間隙懸浮在平臺12上。重量消除裝置26在其Z軸方向的重心高度位置透過復數個連結裝置26b連接于Y粗動載臺23Y,通過被Y粗動載臺23Y牽引而與該Y粗動載臺23Y一起在平臺12上移動于Y軸方向及/或X軸方向。
重量消除裝置26具有例如未圖示的空氣彈簧,通過空氣彈簧產生的鉛直方向向上的力消除(抵銷)微動載臺21、調平裝置27、基板保持具30a等的重量(鉛直方向向下的力),據此減輕微動載臺驅動系所具有的復數個音圈馬達的負荷。調平裝置27從下方將微動載臺21支承為能相對XY平面擺動(傾斜動作)。調平裝置27透過未圖示的空氣軸承將重量消除裝置26從下方以非接觸方式加以支承。包含調平裝置27、連結裝置26b等,關于重量消除裝置26的詳細構成及動作已揭露于例如美國專利公開第2010/0018950號說明書等。
此處,于液晶曝光裝置10,基板P往基板保持具30a的搬入(load)及基板P從基板保持具30a的搬出(unload),為將基板P裝載于圖2(A)及圖2(B)所示的稱為基板托盤40a的構件上后進行。
基板托盤40a,如圖2(A)所示,具有復數個支承構件41、連結構件42、復數個補強構件43等。支承構件41由延伸于X軸方向的棒狀構件構成,與長邊方向正交的剖面(YZ剖面)形狀為矩形。復數個支承構件41于Y軸方向以大致均等間隔彼此平行的配置。如圖5所示,支承構件41的長邊方向尺寸設定為較基板P的X軸方向尺寸略長,基板托盤40a使用復數個支承構件41從下方支承基板P。于復數個支承構件41各個的上面形成有未圖示的復數個微小孔部,可透過該復數個孔部吸附保持基板P。另外,圖2(A)、圖4、圖5等所示的本第1實施形態的基板托盤40a,舉例而言具有3支支承構件41,但支承構件41的支數不限于此,例如可視基板P的大小、厚度(易彎曲度)等適當地加以變更。
于復數個支承構件41各個的+X側端部,如圖2(B)所示,安裝有具有從-X側往+X側漸細的錐面的錐狀(taper)構件44a(圓錐梯形構件)。此外,于復數個支承構件41各個的-X側端部,安裝有具有從+X側往-X側漸細的錐面的錐狀構件44b。
連結構件42,由圖2(A)及圖2(B)可知,由延伸于Y軸方向的XZ剖面為矩形的棒狀構件構成。連結構件42,其下部嵌合于形成在復數個支承構件41各個的+X側端部近旁上面的凹部,將復數個支承構件41彼此連結。復數個補強構件43由分別延伸于Y軸方向的XZ剖面為矩形的棒狀構件構成,其厚度被設定為較支承構件41薄。于復數個支承構件41的各個,如圖2(B)所示,其上面于X軸方向以既定間隔形成有凹部,補強構件43嵌合于該復數個凹部的各個。補強構件43嵌合的凹部的深度,設定為補強構件43的上面較支承構件41的上面位于-Z側(或相同Z位置)。基板托盤40a通過復數個支承構件41的長邊方向中間部以復數個補強構件43加以彼此連接,而提升了全體的剛性。
此外,復數個支承構件41(本實施形態中,例如為3支)中,中央的支承構件41在其下面的-X側端部近旁具有長方體狀的突起45a。關于突起45a的功能留待后敘。
如圖3所示,于基板保持具30a的上面(基板裝載面)對應上述基板托盤40a的復數個支承構件41(參照圖2(A)),延伸于X軸的X槽31x于Y軸方向以既定間隔形成有復數條(本第1實施形態中,例如為3條)。X槽31x于基板保持具30a的+X側及-X側的各側面開口。復數個X槽31x于Y軸方向的間隔,與圖2(A)所示的基板托盤40a的復數個支承構件41于Y軸方向的間隔大致一致。如圖4(A)所示,在基板P被裝載于基板保持具30a上的狀態下,于X槽31x內收容基板托盤40a的支承構件41。此外,基板保持具30a于X軸方向的長度被設定為較支承構件41于X軸方向的長度短,在基板托盤40a與基板保持具30a組合的狀態下,連結構件42位于基板保持具30a的外側(較基板保持具30a的+X側端部更為+X側),錐狀構件44a、44b分別突出于基板保持具30a的外側。
回到圖3,于基板保持具30a的上面,對應上述基板托盤40a的復數個補強構件43(參照圖2(A)),延伸于Y軸方向的Y槽31y于X軸方向以既定間隔形成有復數條(本第1實施形態中,例如為3條)。復數個Y槽31y于X軸方向的間隔,與圖2(A)所示的基板托盤40a的復數個補強構件43于X軸方向的間隔大致一致,如圖4(A)所示,在基板托盤40a與基板保持具30a組合的狀態下,于Y槽31y內收容基板托盤40a的補強構件43。
回到圖3,復數個X槽31x中、除中央的X槽31x外的其他X槽31x(本第1實施形態中,為+Y側及-Y側的2條X槽31x)內,分別收容復數個(本第1實施形態中,一條X槽31x于X軸方向以既定間隔,收容例如3個)托盤導引裝置32。托盤導引裝置32,如圖4(B)所示,具有被收容在形成于用以規定X槽31x的底面的凹部33內的Z致動器34、以及被Z致動器34在X槽31x內驅動于于上下(Z軸)方向的導件35。Z致動器34的種類并無特別限定,但可使用例如將水平方向的力轉換為垂直方向的力的凸輪裝置、進給螺桿裝置、空氣致動器等。復數個托盤導引裝置32各個的Z致動器34,通過未圖示的主控制裝置被同步驅動。導件35由與XY平面平行的板狀構件構成,從下方支承基板托盤40a的支承構件41。于導件35上面形成有復數個未圖示的微小孔部,可從該孔部噴出加壓氣體(例如、空氣),隔著微小間隙懸浮支承支承構件41。此外,導件35可使用上述孔部(或另一孔部)吸附保持裝載于其上面上的支承構件41。
回到圖3,復數個X槽31x中、于中央的X槽31x內收容有基板搬出裝置70a。基板搬出裝置70a具有X行進導件71及按壓構件72a。X行進導件71由延伸于X軸方向的構件構成,被固定在用以規定X槽31x的底面。X行進導件71的長邊(X軸)方向尺寸設定為較基板保持具30a的X軸方向尺寸長,其長邊方向兩端部分別突出于基板保持具30a的外側。按壓構件72a,如圖7(A)所示,由XZ剖面L字形的構件構成,平行于XY平面的部分以可滑動于X軸方向的方式卡合于X行進導件71,以既定行程在X行進導件71上被驅動于X軸方向。用以驅動按壓構件72a的驅動裝置的種類無特別限定,可使用例如由X行進導件71所具有的固定子與按壓構件72a所具有的可動子構成的X線性馬達、或由X行進導件71所具有的進給螺桿與按壓構件72a所具有的螺帽構成的進給螺桿裝置等。
基板搬入裝置50,如圖1所示,具有第1搬送單元51a與第2搬送單元51b。第1搬送單元51a配置在后述埠部60a的上方,第2搬送單元51b則配置成在第1搬送單元51a的-X側、當為進行基板P的更換而基板載臺20a移動至與埠部60a相鄰接的位置(平臺12的+X側端部近旁上的位置。以下,稱基板更換位置)時,位于基板保持具30a的上方。另外,基板更換位置亦可如后述般稱為將被保持于基板保持具30a(基板載臺20a)的基板P從基板保持具30a(基板載臺20a)上搬出的基板搬出位置(物體搬出位置)。
第1搬送單元51a,如圖5所示,具有一對X行進導件52、與一對X行進導件52對應設置的一對X滑件53及架設在一對X滑件53間的保持構件54a。一對X行進導件52分別由延伸于X軸方向的構件構成,其長邊方向尺寸被設定為較基板P的X軸方向尺寸略長。一對X行進導件52于Y軸方向以既定間隔(較基板P的Y軸方向尺寸略寬的間隔)配置成彼此平行。一對X滑件53分別以能滑動于X軸方向的方式卡合于對應的X行進導件52,以未圖示的致動器(例如進給螺桿裝置、線性馬達、皮帶驅動裝置等)沿X行進導件52以既定行程加以同步驅動。
保持構件54a由延伸于Y軸方向的構件構成,在朝向-X側的面部形成有復數個凹部55a。復數個凹部55a于Y軸方向以既定間隔(與基板托盤40a的復數個錐狀構件44a于Y軸方向的間隔大致相同的間隔)形成有復數個。凹部55a由從-X側朝+X側漸窄的錐面加以規定,保持構件54a,透過基板托盤40a的復數個錐狀構件44a分別插入復數個凹部55a內,據以保持基板托盤40a的+X側端部。上述一對X行進導件52、一對X滑件53及保持構件54a被未圖示的Z致動器以既定行程驅動于Z軸方向。另外,亦可作成不變更一對X行進導件52及一對X滑件53的Z位置,而僅使保持構件54a可相對一對X行進導件52移動于Z軸方向。第2搬送單元51b的構成,除被基板托盤40a的錐狀構件44b插入的復數個凹部55b形成在保持構件54b的+X側面部外,與上述第1搬送單元51a相同,因此省略其說明。
基板搬入裝置50,可在以第1搬送單元51a的保持構件54a及第2搬送單元51b的保持構件54b保持基板托盤40a的狀態,同步驅動復數個X滑件53,據以使基板托盤40a沿XY平面(水平面)在埠部60a的上方、與基板更換位置的上方之間移動。此外,基板搬入裝置50,可通過將第1搬送單元51a與第2搬送單元51b同步驅動于Z軸方向,據以在埠部60a的上方、或基板更換位置的上方區域分別使基板托盤40a上下動。
此處,針對使用基板搬入裝置50將基板P搬入基板保持具30a的搬入動作,使用圖6(A)~圖6(C)加以說明。另外,圖6(A)~圖6(C)中,為簡化說明,基板載臺20a中除基板保持具30a以外的構件、基板搬入裝置50中除保持構件54a、54b以外的構件的圖示,分別加以省略。如圖6(A)所示,被保持于保持構件54a、54b的基板托盤40a,被搬送至位于基板更換位置的基板保持具30a上方。基板載臺20a的Y位置被定位成基板托盤40a的復數個支承構件41(參照圖2(A))的Y位置、與復數個X槽31x的Y位置大致一致。于基板保持具30a,復數個托盤導引裝置32各個的導件35,被定位成其上面較基板保持具30a的上面位于+Z側(從基板保持具30a的上面突出)。此外,基板搬出裝置70a的按壓構件72a位在其可動范圍的最-X側位置、基板保持具30a的外側。X行進導件71的長度設定為基板搬入時按壓構件72a與基板托盤40a不會接觸。
從圖6(A)所示的狀態起,未圖示的主控制裝置通過將保持構件54a、54b分別驅動于-Z方向(參照圖6(A)的箭頭),據以使基板托盤40a降下。據此,如圖6(B)所示,基板托盤40a被交至復數個托盤導引裝置32上,被吸附保持于復數個導件35。主控制裝置,在基板托盤40a被裝載于復數個托盤導引裝置32的導件35上的狀態下,將保持構件54a、54b分別驅動于從基板托盤40a離開的方向(參照圖6(B)的箭頭)后,如圖6(C)所示,驅動于上方(參照圖6(C)的箭頭)。
此外,于基板保持具30a,如圖6(C)所示,復數個導件35被同步驅動于-Z方向(參照圖6(C)的箭頭),據此,基板托盤40a及降下,基板P被裝載于基板保持具30a的上面上。此外,復數個導件35,在將基板P裝載于基板保持具30a的上面上后,亦進一步被驅動于-Z方向。據此,基板托盤40a與基板P的下面分離,基板P被吸附保持于基板保持具30a。
回到圖1,埠部60a具有架臺61及復數個托盤導引裝置62(圖1中為重迭于紙面深度方向而被遮蔽。參照圖3)。架臺61設在地面11上、平臺12的+X側位置,與基板載臺裝置PST一起被收容在未圖示的腔室(chamber)內。
復數個(本實施形態中,例如為2臺)的托盤導引裝置62,如圖3所示,為于Y軸方向以既定間隔搭載在架臺61上。另外,本實施形態的埠部60a,例如具有2臺托盤導引裝置62,但復數個托盤導引裝置62的臺數不限于此,例如可視基板托盤40a的支承構件41(圖3中未圖示。參照圖2(A))的支數適當地加以變更。具體而言,對應復數個支承構件41中、除了具有突起45a(參照圖2(B))的支承構件41(本第1實施形態中為中央的支承構件41)外的其他支承構件41,托盤導引裝置62被設置在架臺61上。本實施形態中,例如2臺托盤導引裝置62于Y軸方向的間隔,如圖5所示,與基板托盤40a的最+Y側的支承構件41與最-Y側的支承構件41間的間隔大致一致。
托盤導引裝置62,如圖1所示,具有由延伸于X軸方向的板狀構件構成的基座63、在基座63上于X軸方向以既定間隔搭載的復數個(例如3臺)Z致動器64、以及被Z致動器64驅動于上下(Z軸)方向的復數個導件65等。基座63,被由固定在架臺61上面的復數個X線性導件66與固定在基座63下面、滑動自如地卡合于X線性導件66的X滑件67構成的X線性導引裝置,直進引導于X軸方向。此外,基座63,被未圖示的X致動器(例如進給螺桿裝置、線性馬達等)以既定行程驅動于X軸方向。Z致動器64的種類無特別限定,可使用例如凸輪裝置、進給螺桿裝置、空氣致動器等。復數個托盤導引裝置62各個的Z致動器64通過未圖示的主控制裝置加以同步驅動。導件65由平行于XY平面的板狀構件構成,于其上面上裝載基板托盤40a的支承構件41(參照圖2(A))。于導件65的上面形成有未圖示的復數個微小孔部,通過從該孔部噴出加壓氣體(例如空氣),而能隔著微小間隙懸浮支承基板托盤40a。
此處,針對使用基板搬出裝置70a將基板托盤40a及基板托盤40a上所裝載的基板P從基板保持具30a交至埠部60a的搬送動作(基板搬出動作),使用圖7(A)及圖7(B)加以說明。另外,圖7(A)及圖7(B)中,為簡化說明,基板載臺20a中除基板保持具30a外的構件、埠部60a中的架臺61的一部分的圖示,分別加以省略。從基板保持具30a搬出基板P時,于基板保持具30a,如圖7(A)所示,在解除基板P的吸附保持后,同步驅動復數個托盤導引裝置32將復數個導件35驅動于+Z方向。據此,基板托盤40a上升,基板P被復數個支承構件41從下方支承。此外,主控制裝置在基板P被支承于基板托盤40a后,亦進一步使復數個導件35移動于+Z方向。據此,基板P與基板托盤40a一體的往+Z方向移動,基板P的下面從基板保持具30a的上面分離。此時,主控制裝置使基板P從基板保持具30a分離,且以使復數個補強構件43的下面較基板保持具30a的上面位于+Z側所需的最小行程驅動導件35。因此,基板托盤40a的復數個支承構件41成為其下半部被收容在X槽31x內的狀態。
此外,于埠部60a,復數個托盤導引裝置62被驅動于-X方向(基板載臺20a側),將基座63的-X側端部定位在從架臺61往-X側突出的位置。此外,控制復數個Z致動器64,使復數個導件65的Z位置與基板保持具30a內的復數個導件35的Z位置大致相同(或略-Z側)。
接著,于基板保持具30a,基板搬出裝置70a的按壓構件72a被驅動于+X方向。按壓構件72a的Z位置(高度)被設定為為搬出基板P而基板托盤40a在基板保持具30a內被支承于復數個托盤導引裝置32的狀態下,抵接于突起45a。因此,當按壓構件72a被驅動于+X方向時,如圖7(B)所示,基板托盤40a被按壓構件72a按壓,與按壓構件72a一體的移動于+X方向。此外,于埠部60a,與往+X方向移動的基板托盤40a連動,將托盤導引裝置62驅動于+X方向。
此時,基板保持具30a側的導件35及埠部60a側的導件65分別對支承構件41的下面噴出加壓氣體,以懸浮支承基板托盤40a。因此,能將基板托盤40a(基板P)以高速、且低發塵從基板保持具30a搬出至埠部60a。另外,由于是以高速搬出基板P,因此,基板托盤40a為避免基板P的位置偏移,亦可吸附保持基板P(亦可僅是通過摩擦力的保持)。此外,亦可將限制基板P在基板托盤40a上的移動的限制構件(例如,從支承構件41突出的銷狀構件等)設在基板托盤40a。此外,由于基板托盤40a被懸浮支承,因此為了避免以按壓構件72a按壓基板托盤40a時基板托盤40a與按壓構件72a分離,例如可于按壓構件72a設置吸附保持突起45a的吸附裝置(例如真空吸附裝置、磁氣吸附裝置等)。或者,亦可設置例如使按壓構件72a與基板托盤40a機械性卡合的機構(例如,鎖銷(lock pin)等)。再者,亦可例如利用導件35的吸附保持機能使-Z方向的輕負荷(制動力)作用于基板托盤40a,據以防止按壓構件72a與突起45a分離。
進一步地,本第1實施形態中,基板P的搬出是以基板保持具30a所具有的基板搬出裝置70a進行,但亦可與此并用而于埠部60a設置保持基板托盤40a移動于+X方向的另一基板搬出裝置,在基板托盤40a的移動途中從使用基板搬出裝置70a的基板搬出動作切換為使用上述另一基板搬出裝置的基板搬出動作。此場合,可縮短按壓構件72a的行程。此外,由于基板托盤40a被懸浮支承,因此亦可使被按壓構件72a按壓(被賦予+X方向的推力)的基板托盤40a通過慣性從導件35上移動至導件65上。此場合亦能縮短按壓構件72a的行程。
以上述方式構成的液晶曝光裝置10(參照圖1),為在未圖示的主控制裝置的管理下,通過未圖示的光罩裝載器進行光罩M往光罩載臺MST上的裝載、并通過基板搬入裝置50進行基板P往基板保持具30a上的裝載。之后,由主控制裝置使用未圖示的對準檢測實施對準測量,此對準測量結束后,對設定在基板P上的復數個照射區域逐次進行步進掃描(step&scan)方式的曝光動作。由于此曝光動作與一直以來進行的步進掃描方式的曝光動作相同,因此省略其詳細說明。接著,結束曝光處理的基板被從基板保持具30a搬出,并通過將下一個將被曝光的另一基板搬送至基板保持具30a,以進行基板保持具30a上的基板更換,據以對復數片基板連續進行曝光動作等。
以下,針對在液晶曝光裝置10的基板保持具30a上的基板更換動作,使用圖8(A)~圖8(C)加以說明。另外,圖8(A)~圖8(C)中為簡化說明,于基板載臺20a除基板保持具30a以外的構件、于基板搬入裝置50除保持構件54a、54b以外的構件、于埠部60a則為架臺61的部分圖示皆分別予以省略。本第1實施形態中,在基板保持具30a上的基板更換動作時,如圖8(A)~圖8(C)所示,為使用二個基板托盤40a(為方便起見,稱為基板托盤40a1、40a2)進行基板P的搬送。二個基板托盤40a1、40a2為實質上相同之物。以下的基板更換動作,為在未圖示的主控制裝置的管理下進行。
如圖8(A)所示,從基板保持具30a搬出的已結束曝光處理的基板P1被裝載在一基板托盤40a1上,該基板托盤40a1被基板保持具30a的復數個托盤導引裝置32從下方支承。相對于此,下一片預定進行曝光處理的另一基板P2則被裝載在另一基板托盤40a2上。此外,基板托盤40a2被保持在保持構件54a、54b,當基板保持具30a位于基板更換位置的情形時,位于該基板保持具30a上方。
此處,主控制裝置在對設定于基板P1上的復數個照射區域中、最后一個照射區域的曝光處理結束后,使基板載臺20a從投影光學系為PL(參照圖1)的下方移動至基板更換位置(與埠部60a相鄰接的位置)。接著,主控制裝置,如圖8(A)所示,在基板載臺20a的移動中、亦即在到達基板更換位置之前,控制基板保持具30a內的復數個托盤導引裝置32使基板托盤40a1上升以使基板P1從基板保持具30a的上面離開,并進一步控制基板搬出裝置70a,使用按壓構件72a使基板托盤40a1往+X側(埠部60a側)移動。如以上所述,本第1實施形態中,基板載臺20a往基板更換位置的移動動作與基板P1的搬出動作部分同時(亦即,在基板載臺20a往基板更換位置的定位前,進行基板P1的搬出動作)進行。
以下,基板P1的搬出從圖8(A)所示狀態,以前述圖7(A)及圖7(B)所示順序進行。亦即,支承基板P1的基板托盤40a1被基板保持具30a內的基板搬出裝置70a進一步驅動向+X側,將該基板托盤40a1交至埠部60a的托盤導引裝置62。
接著,如圖8(B)所示,以前述圖6(A)~圖6(C)所示順序,進行將原本在基板保持具30a上方預先待機的基板P2對基板保持具30a的搬入。而且如圖8(C)所示,于基板載臺20a,X粗動載臺23X及/或Y粗動載臺23Y(于圖8(C)中皆未圖示。參照圖1)適當地被驅動,進行對保持在基板保持具30a的基板P2的曝光動作。此外,與基板P2的曝光動作并行,于埠部60a則將曝光完成的基板P1從基板托盤40a1上搬送至外部裝置(例如,涂布顯影裝置),并將另一基板P3裝載至基板托盤40a1上。在上述埠部60a的基板更換動作,使用例如未圖示的機械臂、設于埠部60a的未圖示的頂銷(lift pin)裝置等進行。
以下,雖未圖示,支承基板P3的基板托盤40a1被保持于保持構件54a、54b,并被搬送至圖8(A)所示位置(基板更換位置的上方)。一般而言,由于在埠部60a的基板P1、P3的更換動作及使用基板搬入裝置50的基板托盤40a1的搬送動作較對基板P2的曝光動作早結束,因此,主控制裝置可在對基板P2的曝光動作結束、基板保持具30a移動到基板更換位置之前,使基板P3位于基板更換位置的上方。如以上所述,本第1實施形態,由于使用二個基板托盤40a1、40a2,因此能縮短基板保持具30a上的基板更換的周期時間。
以上說明的本第1實施形態,由于基板保持具30a具備基板搬出裝置70a,因此可在曝光動作結束后、基板保持具30a到達基板更換位置之前,開始基板P的搬出動作。故能縮短基板保持具30a上的基板更換周期時間,增加美單位時間的基板P的處理片數。相對于此,在基板搬出裝置設在基板載臺20a外部(例如埠部60a)的場合,為開始基板搬出動作,必須將基板保持具30a定位在基板更換位置,因此與本第1實施形態相較,基板搬出動作較耗費時間。
《第2實施形態》
接著,使用圖9(A)~圖11(C)說明第2實施形態。本第2實施形態的液晶曝光裝置,除基板保持具30b、埠部60b(分別參照圖10)及基板托盤40b(參照圖9(A))的構成外,與上述第1實施形態的液晶曝光裝置10(參照圖1)相同,因此,以下僅說明相異點,針對與上述第1實施形態具有相同構成、功能的要件,賦予與上述第1實施形態相同符號并省略其說明。
上述第1實施形態的基板托盤40a(參照圖2(A))使用例如3支(奇數支)支承構件41從下方支承基板,相對于此,圖9(A)所示的第2實施形態的基板托盤40b,具有例如4支(偶數支)支承構件41。此外,上述第1實施形態的基板托盤40a(參照圖2(A)),例如以3支補強構件43將復數個支承構件41的長邊方向中間部加以彼此連接,相對于此,圖9(A)所示的第2實施形態的基板托盤40b,則進一步具有將復數個支承構件41的-X側端部近旁加以彼此連接的補強構件43(合計例如有4支補強構件43)。另外,基板托盤40b不具有如上述第1實施形態的基板托盤40a般的突起45a(參照圖2(B))。
如圖10所示,于基板保持具30b的上面,形成有對應上述基板托盤40b(圖10中未圖示。參照圖9(A))的例如4支支承構件41及例如4支補強構件43的各個的復數個X槽31x、Y槽31y。在基板保持具30b與基板托盤40b組合的狀態下,復數個支承構件41、補強構件43的各個收容在對應的X槽31x、Y槽31y內。但是,如圖11(A)所示,最-X側的補強構件43則位在基板保持具30b的外側。回到圖10,于復數個X槽31x內分別收容有復數個托盤導引裝置32。此外,于基板保持具30b上面的Y軸方向中央部形成有另一X槽73x。于X槽73x內收容有基板搬出裝置70b。另外,X槽73x為收容基板搬出裝置70b而形成,基板托盤40b的支承構件41并不被收容。再者,于埠部60b,在架臺61上對應例如4支支承構件41,搭載有例如4個托盤導引裝置62。
基板搬出裝置70b具有X行進導件71及按壓基板托盤40b的按壓構件72b。按壓構件72b,如圖11(A)所示,具有由平行于XY平面的板狀構件構成且在X行進導件71上被驅動于X軸方向的X滑動部72b1、與例如透過鉸鏈裝置一端連接于X滑動部72b1的由板狀構件構成的按壓部72b2。基板搬出裝置70b具有未圖示的致動器,以該致動器適當地控制X滑動部72b1與按壓部72b2間的角度。
以下,使用圖11(A)~圖11(C)說明使用基板搬出裝置70b的基板更換動作。本第2實施形態,亦與上述第1實施形態同樣地,使用2個基板托盤40b(圖11(A)~圖11(C)中,為基板托盤40b1、40b2)。從圖11(A)所示的基板保持具30b與基板托盤40b1組合的狀態,將基板P1與基板托盤40b1一起從基板保持具30b搬出時,如圖11(B)所示,X滑動部72b1與按壓部72b2間的角度,例如為90°,與上述第1實施形態同樣地,通過按壓構件72b按壓基板托盤40b1來進行基板P1的搬出。此時,按壓構件72b為按壓基板托盤40b1所具有的復數個補強構件43中最-X側的補強構件43。因此,按壓構件72b的高度(Z軸)方向尺寸設定為較上述第1實施形態略長。
此外,本第2實施形態中,基板保持具30b上的基板P的更換,亦與上述第1實施形態同樣地,在板P1被從保持具30b上搬出后,如11(C)所示,被支承在托盤40b2的另一基板P2被未圖示的基板搬入裝置搬入基板保持具30b上而進行。
然后,在基板P2的搬入動作結束后,如圖11(C)所示,基板搬出裝置70b的按壓構件72b受未圖示的致動器的控制而成為X滑動部72b1與按壓部72b2間的角度成為鈍角(較基板搬出時更張開的狀態),于此狀態下,于X行進導件71上被驅動于-X方向。此處,X滑動部72b1與壓部72b2間的角度被設定為在被復數個托盤導引裝置32支承的基板托盤40b2位于最-Z側的狀態下(基板P2被裝載在基板保持具30b的上面上,與基板托盤40b2分離的狀態)不接觸于補強構件43。
以上說明的第2實施形態中,即使是在基板P被裝載于基板保持具30b上的狀態(例如含曝光中),亦能使按壓構件72b回到(復歸)(圖11(A)所示的初期位置(可按壓基板托盤40b的位置)。因此,可在搬出基板P后,立刻開始另一基板P的搬入動作(相對于此,上述第1實施形態中必須等待使按壓構件72a回到初期位置的復歸)。
此外,于基板保持具30b,由于基板搬出裝置70b被收容在X槽73x(非用于基板托盤40b的收容的專用槽)內,因此基板托盤40b于基板保持具30b,所有的支承構件41被托盤導引裝置32從下方支承,且于埠部60b,所有的支承構件41被托盤導引裝置62從下方支承。因此,基板托盤40b及基板P的撓曲受到抑制。
另外,按壓構件72b雖作成按壓部72b2可相對X滑動部72b1旋轉的構成,但按壓構件72b的構成若是能在可按壓基板托盤40b的狀態、與不接觸基板托盤40b而能往X軸方向移動的狀態間可轉換則并不限于此,例如按壓構件72b(或基板搬出裝置70b全體)亦可構成為能于Z軸方向移動(上下動)。此外,亦可將圖3等所示的上述第1實施形態的基板搬出裝置70a作成與本第2實施形態的基板搬出裝置70b相同的構成。
《第3實施形態》
接著,使用圖12說明第3實施形態。本第3實施形態的液晶曝光裝置的構成,除基板保持具30c外與上述第2實施形態的液晶曝光裝置相同(包含基板托盤40b(圖12中未圖示。參照圖9(A))、埠部60b),因此于以下說明中僅說明相異點,針對與上述第1及第2實施形態具有相同構成、功能的要件,則賦予和上述第1及第2實施形態相同的符號并省略其說明。
上述第2實施形態中,如圖10所示,在基板保持具30b中央用以收容基板搬出裝置70b的X槽73x,與用以收容基板托盤40b(圖10中未圖示。參照圖9(A))的復數個支承構件41的X槽31x分別形成,相對于此,本第3實施形態,如圖12所示,于基板保持具30c,例如在4條X槽31x中、從+Y側起的第1條X槽31x與第2條X槽31x之間及第3條X槽31x與第4條X槽31x之間,分別形成有用以收容基板搬出裝置70c的X槽73x。因此,基板保持具30c具有2臺在Y軸方向分離的基板搬出裝置70c。基板搬出裝置70c,除了在按壓構件72c的與基板托盤(圖12中未圖示)抵接部分具有半球狀的壓抵構件(圖12中未圖示)外,與上述第2實施形態相同。此外,關于基板更換動作亦與上述第2實施形態相同,因此省略其說明。
根據本第3實施形態,由于具有例如2臺基板搬出裝置70c,因此能輕易的抑制在基板搬出時的基板托盤及基板往θz方向(yawing方向)的移動。此外,由于使基板托盤移動的推力獲得提升,因此能更順暢且迅速地進行基板托盤的搬出。此外,按壓構件72c亦可不具有半球狀的壓抵構件(對基板托盤可以是點接觸亦可以是面接觸)。
《第4實施形態》
接著,使用圖13說明第4實施形態。本第4實施形態的液晶曝光裝置的構成,除基板保持具30d外,與上述第1實施形態的液晶曝光裝置10(參照圖1)相同(包含基板托盤40a),因此以下的說明中僅說明相異點,針對與上述第1實施形態具有相同構成、功能的要件,則賦予與上述第1實施形態相同符號并省略其說明。
如圖13所示,基板保持具30d具有包含繩索驅動裝置74及按壓構件72a的基板搬出裝置70d。繩索驅動裝置74包含繩索741、復數個滑輪742等。于繩索741的中間部分連接有按壓構件72a。繩索741的一部分與按壓構件72a一起插入形成在基板保持具30d上面的X槽31x內。另外,圖13中雖未圖示,但X槽31x在基板保持具30d上面于Y軸方向以既定間隔形成有例如3條,繩索741插入其中位在中央的X槽31x內,于其他的X槽31x內則收容復數個托盤導引裝置32。此外,于基板保持具30d下面的Y軸方向的中央部形成有另一X槽743,于該X槽743內插入繩索741的其他部分。復數個滑輪742在基板保持具30d的+X側及-X側端面分別于上下方向分離、并安裝有例如各2個(共4個)。于復數個滑輪742的各個,卷掛有繩索741。于復數個滑輪742中的一個,連接有未圖示的致動器(例如旋轉馬達),通過連接該致動器的滑輪742被旋轉驅動,按壓構件72a在X槽31x內以既定行程移動于X軸方向。使用基板搬出裝置70d的基板搬出動作與上述第1實施形態相同,因此省略其說明。
根據本第4實施形態的基板搬出裝置70d,與使用例如進給螺桿裝置等的情形相較,能將按壓構件72a以更高速驅動于X軸方向,將基板迅速地從基板保持具30d搬出。此外,若能將按壓構件72a牽引于+X方向及-X方向,則亦可取代繩索741而使用、皮帶(有齒無齒皆可)、鏈條等。此外,繩索741的材質并無特別限定,可以是例如鋼索、亦可以是合成樹脂制。此外,使滑輪旋轉的致動器等基板搬出裝置70d的一部分,可以設在基板保持具30d以外的構件(例如Y粗動載臺23Y(圖13中未圖示。參照圖1))。此情形,可使基板保持具30d輕量化而提升基板的位置控制性。按壓構件72a可以是如上述第2實施形態般的可動式(參照圖11(A)等)。此外,基板搬出裝置70d可以是如上述第3實施形態般,于Y軸方向分離設置復數個。再者,亦可設置將按壓構件72a往X軸方向引導的導件。
《第5實施形態》
接著,使用圖14(A)及圖14(B)說明第5實施形態。本第5實施形態的液晶曝光裝置的構成,除基板保持具30e、基板托盤40e(圖14(A)中未圖示。參照圖14(B))外,與上述第1實施形態的液晶曝光裝置10(參照圖1)相同,因此以下的說明中僅說明相異點,針對與上述第1實施形態具有相同構成、功能的要件,則賦予與上述第1實施形態相同符號并省略其說明。
用于第5實施形態的液晶曝光裝置的基板托盤40e,與上述第1實施形態(參照圖2(A))同樣地具有復數(例如3支)支承構件41,但其下面不具有突起45a(參照圖2(B))的點,與上述第1實施形態不同。此外,于基板保持具30e的上面形成有與上述復數(例如3支)支承構件41對應的復數(例如3條)X槽31x,于該所有X槽31x內收容有復數(例如于X軸方向既定間隔的3個)托盤導引裝置32,基板托盤40e的復數個支承構件41,全部在基板保持具30e的X槽31x內被托盤導引裝置32從下方支承。另外,雖未圖示,但第5實施形態的埠部具有與上述復數(例如3支)支承構件41對應的復數(例如3臺)托盤導引裝置62(參照圖1)。
如圖14(B)所示,基板保持具30e所具有的基板搬出裝置70e,具備一對滾輪裝置75。在基板保持具30e的+X側端部近旁的中央的X槽31x的+Y側及-Y側分別形成有凹部753,一對滾輪裝置75以一方在+Y側的凹部753內、另一方在-Y側的凹部753內,夾著中央的X槽31x的狀態被收容。一對滾輪裝置75,分別具有被旋轉馬達751及旋轉馬達751旋轉驅動的滾輪752。滾輪752的Z位置設定為在為搬出基板P(圖14(B)中未圖示。參照圖1)而使基板托盤40e的補強構件43的下面位在較基板保持具30e上面更+Z側的狀態下,亦能夾著該基板托盤40e的支承構件41的位置。于基板搬出裝置70e,當在一對滾輪752間插入支承構件41的狀態下,一對滾輪752彼此分別往相反方向旋轉時,由于該一對滾輪752的各個與支承構件41間的摩擦力,使得基板托盤40e相對基板保持具30e往+X方向移動,從基板保持具30e被送出至未圖示的埠部。使用基板搬出裝置70e的基板搬出動作,由于與上述第1實施形態相同,因此省略其說明。
根據本第5實施形態的基板搬出裝置70e,能在小型輕量的同時將基板托盤40e迅速地從基板保持具30e搬出。此外,由于沒有在搬出基板托盤40e時于X軸方向以既定行程移動的構件(例如上述第1實施形態的按壓構件72a(參照圖3)),而無需使該構件在基板托盤40e的搬出后回到初期位置的動作,因此能迅速地進行基板更換動作。此外,于基板保持具30e(及未圖示的埠部),能在所有復數個支承構件41被從下方支承的狀態下進行基板托盤40e的搬出,因此能抑制基板P(圖14(A)及圖14(B)中未圖示。參照圖1)的撓曲。
另外,若能于滾輪裝置75設置將滾輪752彈壓向支承構件41的彈壓構件則較佳,據此,能抑制滾輪752與支承構件41間的滑動。此外,亦可將一對滾輪752作成可分別于Y軸方向微驅動。如此,在將支承構件41挿入X槽31x時,可使一對滾輪752確實的從支承構件41退避、以及在基板托盤40e的搬出時確實的以一對滾輪752夾著支承構件41。此外,基板搬出裝置70e可于Y軸方向分離設置復數個(例如對應最+Y側及最-Y側的X槽31x)。進一步地,亦可在埠部設置與一對滾輪裝置75(參照圖14(A)及圖14(B))具有相同構成的一對滾輪裝置(未圖示)。
《第6實施形態》
接著,使用圖15(A)~圖16說明第6實施形態。本第6實施形態的液晶曝光裝置的構成,除基板保持具30f(圖15(A)中未圖示。參照圖15(B))、基板托盤40f、埠部60f(圖15(A)及圖15(B)中未圖示。參照圖16)外,與上述第1實施形態的液晶曝光裝置10(參照圖1)相同,因此以下的說明中僅說明相異點,針對與上述第1實施形態具有相同構成、功能的要件,則賦予與上述第1實施形態相同符號并省略其說明。
上述第1~第5實施形態,基板搬出裝置分別設于基板保持具,相對于此,本第6實施形態,如圖15(B)所示,由基板保持具30f所具有的一對X固定子76、與基板托盤40f所具有的一對X可動子45f所構成的一對X線性馬達70f,發揮作為基板搬出裝置的功能。
如圖15(A)所示,基板托盤40f,與上述第1實施形態(參照圖2(A))同樣地,具有復數(例如3支)支承構件41。而且,在例如3支支承構件41中的中央的支承構件41的+Y側及-Y側的各面部,分別安裝有包含于X軸方向以既定間隔排列的復數個永久磁石的X可動子45f。X可動子45f,除了支承構件41的兩端部近旁外設置在大致全體。另外,上述中央的支承構件41,不具有如上述第1實施形態的基板托盤40a般的突起45a(參照圖2(B))。
如圖16所示,于基板保持具30f的上面,形成有對應上述復數(例如3支)支承構件41的復數(例如3條)X槽31x。而且,于所有的X槽31x內收容復數(例如于X軸方向以既定間隔的3個)托盤導引裝置32,基板托盤40f的復數個支承構件41(圖16中未圖示。參照圖15(B)),全部在基板保持具30f的X槽31x內被托盤導引裝置32從下方支承。此外,于基板保持具30f的+X側端部近旁、例如3條X槽31x中用以規定中央的X槽31x的一對對向面部,分別如圖15(B)所示,收容了包含線圈單元的X固定子76。另外,圖15(B)相當于圖16的B-B線剖面圖(但是,圖16中未顯示基板托盤40f)。一對X固定子76各自的Z位置,設定為為了搬出基板P(圖15(B)中未圖示。參照圖1)而使基板托盤40f的補強構件43下面位在較基板保持具30f的上面更+Z側的狀態下,與安裝在該基板托盤40f的支承構件41的X可動子45f對向的位置。
此外,如圖16所示,埠部60f具有對應上述復數(例如3支)支承構件41(圖16中未圖示。參照圖15(A))的復數(例如3臺)托盤導引裝置62。而且,在例如3臺托盤導引裝置62中的中央的托盤導引裝置62的基座63的-X側端部近旁,安裝有一對X固定子68。一對X固定子68的各個,與X固定子76同樣地包含線圈單元。一對X固定子68以較上述基板托盤40f的支承構件41于Y軸方向的尺寸(寬度)較大的間隔于Y軸方向分離配置,其Z位置被設定為在復數個導件65上搭載支承構件41的狀態下,與安裝在該支承構件41的X可動子45f(圖16中未圖示。參照圖15(A))的Z位置大致相同(與X可動子45f對向)。
本第6實施形態中,在從基板保持具30f搬出基板托盤40f時,適當地使用由基板保持具30f的一對X固定子76與基板托盤40f的一對X可動子45f構成的一對X線性馬達70f、以及由埠部60f的一對X固定子68與基板托盤40f的一對X可動子45f構成的另一對X線性馬達的合計4個X線性馬達來作為基板搬出裝置。關于基板搬出動作,由于與上述第1實施形態相同,因此省略其說明。
本第6實施形態,由于能以非接觸方式從基板保持具30f高速地搬出基板托盤40f,因此能防止發塵(產生塵屑)。此外,于基板保持具30f及埠部60f,可在復數個支承構件41全部被從下方支承的狀態下進行基板托盤40f的搬出,因此能抑制基板P(圖15(A)~圖16中未圖示。參照圖1)的撓曲。另外,X線性馬達可如上述第3實施形態般,于Y軸方向分離設置復數個(例如對應最+Y側及最-Y側的支承構件41)。
《第7實施形態》
接著,使用圖17(A)及圖17(B)說明第7實施形態。本第7實施形態的液晶曝光裝置的構成,除基板保持具30g、基板托盤40g、埠部60g外,與上述第1實施形態的液晶曝光裝置10(參照圖1)相同,因此以下僅針對相異點加以說明,而與上述第1實施形態具有相同構成、功能的要件,則賦予與上述第1實施形態相同符號并省略其說明。
上述第1~第6實施形態中,基板保持具30a~30f(分別參照圖1~圖16)具有基板搬出裝置(或基板搬出裝置的一部分),相對于此,本第7實施形態中,如圖17(A)所示,在基板保持具30g的外部、基板保持具30g的+Y側及-Y側分別配置有基板搬出裝置70g。例如2個基板搬出裝置70g各個的構成,除按壓構件72g的Z軸方向尺寸被設定為略長的點外,與上述第1實施形態的基板搬出裝置70a(參照圖3)相同。
如圖17(A)所示,基板托盤40g具有復數(例如5支)支承構件41。此外,上述第1實施形態的基板托盤40a(參照圖2(A))透過例如3支補強構件43將復數個支承構件41的長邊方向中間部加以彼此連接,相對于此,基板托盤40g進一步具有將復數個支承構件41的-X側端部加以彼此連結的補強構件45g。另外,基板托盤40g不具有如上述第1實施形態的基板托盤40a般的突起45a(參照圖2(B))。
此外,上述復數個補強構件43、45g中最-X側的補強構件45g,其長邊方向尺寸較其他補強構件43長,其尺寸,如圖17(A)所示,被設定為在基板托盤40g被收容在基板保持具30g內的狀態下,其-Y側端部從基板保持具30g的-Y側端部往-Y側突出、且+Y側的端部從基板保持具30g的+Y側端部往+Y側突出。基板托盤40g,如圖17(B)所示,通過補強構件45g的+Y側端部近旁被配置在基板保持具30g的+Y側的基板搬出裝置70g的按壓構件72g按壓、且補強構件45g的-Y側端部近旁被配置在基板保持具30g的-Y側的基板搬出裝置70g的按壓構件72g按壓,而從基板保持具30g搬出。
此處,第7實施形態的基板載臺20g的基板保持具30g,與圖1所示的上述第1實施形態同樣地,為配置在Y粗動載臺23Y(圖17(A)及圖17(B)中未圖示)的上方。而且,如圖17(A)及圖17(B)所示的、例如2個基板搬出裝置70g的各個,透過未圖示的支承構件安裝于Y粗動載臺23Y,對基板保持具30g成機械性的(及振動上)分離。關于使用例如2個基板搬出裝置70g的基板搬出動作,由于與上述第1實施形態相同,因此省略其說明。另外,埠部60g及未圖示的基板搬入裝置,除了對應例如具有5支支承構件41的基板托盤40g而構成的點外,由于其功能與上述第1實施形態相同,因此省略其說明。
本第7實施形態中,例如2臺基板搬出裝置70g的各個配置在基板保持具30g的外部,因此,無需于基板保持具30g形成用以收容基板搬出裝置70g的槽等,能抑制基板保持具30g的剛性降低。此外,由于能以較大面積吸附保持基板P,因此能提升基板P的平坦度。此外,由于能使基板保持具30g輕量化、且驅動按壓構件72g時的反力不會作用于基板保持具30g,因此能提升基板保持具30g(基板P)的位置控制性。再者,由于基板搬出裝置70g配置在基板保持具30g的外部,因此維修保養性亦佳。
此外,通過使用復數個Z音圈馬達29z(參照圖1)將基板保持具30g微驅動于+Z方向,使例如2臺基板搬出裝置70g分別位于基板托盤40g的補強構件45g的-Z側,那么在基板保持具30g上裝載有基板P的狀態下,按壓構件72g亦能通過補強構件45g的下方。據此,能夠獲得與上述第2實施形態相同的效果、亦即在基板搬出后迅速地進行另一基板的搬入。另外,亦可作成使例如2臺基板搬出裝置70g能分別在Y粗動載臺23Y上上下動。
另外,若作成按壓構件72g不吸附(僅抵接)補強構件45g的構成,則與上述第3實施形態同樣地,能容易的抑制基板托盤40g及基板P的θz方向(yawing方向)的移動。此外,在按壓構件72g是吸附保持補強構件45g的情形時,基板搬出裝置70g亦可在基板保持具30g的外側僅設置一個。此外,按壓構件72g,亦可與上述第4實施形態同樣地以繩索等加以牽引。此外,亦可將如上述第5實施形態的基板搬出裝置70e(參照圖14(A))般的滾輪裝置75,與本第7實施形態同樣地設置在基板保持具的外側。此外,亦可與上述第6實施形態同樣地,于基板托盤安裝可動子,將X固定子配置在基板保持具的外側。
《第8實施形態》
接著,使用圖18及圖19說明第8實施形態。本第8實施形態的液晶曝光裝置的構成,除埠部60h外,與上述第7實施形態的液晶曝光裝置(包含基板保持具30g、基板托盤40g)相同,因此僅針對相異點加以說明,與上述第7實施形態具有相同構成、功能的要件,則賦予與上述第7實施形態相同符號并省略其說明。
如圖18所示,埠部60h,于架臺61的-X側具有托盤導引裝置62h。托盤導引裝置62h包含搭載在未圖示的地面上的基座63h、與搭載在基座63h上的導件65h。另外,本第8實施形態中,搭載在架臺61上的復數個托盤導引裝置62不往X軸方向移動。導件65h由延伸于Y軸方向的構件構成,其長邊方向尺寸被設定為較基板托盤40g(及基板P)于Y軸方向的長度(寬度)長(寬幅)。導件65h設置在與架臺61上其他導件65相同高度位置,與導件65同樣地,可從其上面噴出加壓氣體以懸浮支承基板托盤40g。據此,在為了將基板托盤40g從基板保持具30g交至埠部60h而使基板載臺20g移動至基板更換位置時,從基板保持具30g的+X側端部突出的基板托盤40g被導件65h從下方支承。因此,能抑制基板托盤40g及基板P的撓曲。
此處,例如在基板P設定有復數個照射區域的情形時,通常,最后一個進行曝光處理的照射區域,為減少基板P的總移動量,設定在基板P的+Y側、或-Y側。因此,在對最后一個照射區域的曝光處理結束后的基板載臺20g在朝向基板更換位置移動時,不僅會往X軸方向移動亦會往Y軸方向移動(相對X軸移動于斜方向)。相對于此,本第8實施形態,由于導件65h于Y軸方向的尺寸設定為較基板托盤40g于Y軸方向的尺寸長,因此即使是在基板載臺20g相對X軸移動于斜方向的情形時,基板托盤40g的從基板保持具30g的+X側端部突出的部分亦會被導件65h從下方支承。如此,能更迅速地搬出基板P。
使用圖19具體說明如后。于基板P上設定有例如6個照射區域,其中的最后一個照射區域被設定在基板P的+Y側且+X側的照射區域S6。此外,對照射區域S6的曝光動作開始前的基板P的中心位于位置CP1,該曝光動作結束時的基板P的中心則位于位置CP2。另外,圖19中省略了基板托盤40a、基板搬出裝置70g、托盤導引裝置62、62h等(分別參照圖18)的圖示。
而且,第8實施形態中,在基板載臺20g到達基板更換位置之前,以未圖示的基板搬出裝置70g(參照圖18)開始基板P(及未圖示的基板托盤40g)的搬出動作。據此,基板P(及未圖示的基板托盤40g)從基板保持具30g的+X側端部突出,托盤導引裝置62h的導件65h(圖19中未圖示。參照圖18)較架臺61上的導件65先從下方支承該突出部分。
而且,本第8實施形態中,可以基板P的中心依序通過圖19的位置CP1→CP2→CP3的方式進行基板載臺20g的位置控制。亦即,假設埠部60h不具有托盤導引裝置62h(圖19中未圖示。參照圖18)的情形時,由于在基板P的搬出時基板托盤40g(圖19中未圖示。參照圖18)為與X軸方向平行移動,因此必須進行基板載臺20g的Y位置控制以使架臺61上的復數個托盤導引裝置62(圖19中未圖示。參照圖18)于Y軸方向的位置、與基板托盤40g(圖19中未圖示。參照圖18)所具有的復數個支承構件41于Y軸方向的位置大致一致,此情形,必須以基板P的中心依序通過圖19中的位置CP1→CP2→CP4→CP3的方式進行基板載臺20g的位置控制。
相對于此,本第8實施形態中,由于與基板載臺20g的Y位置無關的基板托盤40g(圖19中未圖示。參照圖18)的+X側端部近旁被導件65h(圖19中未圖示。參照圖18)支承,因此能使基板載臺20g從最終照射區域的曝光處理結束時的位置(位置CP2)直接移動至基板更換位置(位置CP3),迅速地進行基板P的搬出動作。另外,本第8實施形態中的輔助性的托盤導引裝置62h及基板P的搬出方法,亦能適用于上述第1~第7實施形態。但是,在基板P從基板保持具的突出量較小的情形時(在基板更換位置亦不會接觸托盤導引裝置62的情形),即使不具有輔助性的托盤導引裝置62h,亦可使基板載臺20a~20f從最終照射區域的曝光處理結束時的位置直接移動至基板更換位置。
另外,液晶曝光裝置的構成不限于上述第1~第8實施形態所說明者,可適當地加以變更。例如,托盤導引裝置32、62的導件35、65的各個,雖以非接觸(懸浮)支承基板托盤40a~40g,但不限于此,亦可例如使用球等轉動體以低摩擦進行接觸支承。此外,托盤導引裝置32、62的各個,可構成為使用導件35、65將基板托盤40a~40g直進引導于X軸方向。
此外,照明光可以是ArF準分子雷射光(波長193nm)、KrF準分子雷射光(波長248nm)等的紫外光、或F2雷射光(波長157nm)等的真空紫外光。此外,作為照明光,亦可使用例如將從DFB半導體雷射或光纖雷射發出的紅外線帶或可見光帶的單一波長雷射光以例如摻雜有鉺(或鉺及鐿兩者)的光纖放大器加以増幅,使用非線性光學結晶加以波長轉換為紫外光的諧波。再者,亦可使用固體雷射(波長:355nm、266nm)等。
此外,上述各實施形態中,雖針對投影光學系PL是具備有復數支投影光學單元的多透鏡方式的投影光學系的情形作了說明,但投影光學單元的支數不限于此,只要是一支以上即可。此外,不限于多透鏡方式的投影光學系,亦可以是例如使用歐夫那(Ofner)型大型反射鏡的投影光學系等。此外,上述實施形態中雖針對作為投影光學系PL使用投影倍率為等倍者的情形作了說明,但不限于此,投影光學為可以是縮小系及放大系的任一種。
另外,上述實施形態中,雖使用在光透射性的光罩基板上形成有既定遮光圖案(或相位圖案、減光圖案)的光透射型光罩,但亦可取代此光罩,使用例如美國專利第6,778,257號說明書所揭示的根據待曝光圖案的電子資料,來形成透射圖案或反射圖案、或發光圖案的電子光罩(可變成形光罩),例如使用非發光型影像顯示元件(亦稱空間光調變器)的一種的DMD(Digital Micro-mirror Device))的可變成形光罩。
另外,作為曝光裝置,特別是對使尺寸(包含外徑、對角線、一邊的至少一個)為500mm以上的基板、例如液晶顯示元件等平板顯示器(FPD)用大型基板曝光的曝光裝置尤其有效。
此外,作為曝光裝置,亦可適用于步進重復(step&repeat)方式的曝光裝置、步進接合(step&stitch)方式的曝光裝置。
此外,曝光裝置的用途并不限于將液晶顯示元件圖案轉印至方型玻璃板的液晶用曝光裝置,亦可廣泛適用于例如半導體制造用的曝光裝置、用以制造薄膜磁頭、微機器及DNA芯片等的曝光裝置。此外,不僅是半導體元件元件等的微元件,本發明亦能適用于為制造用于光曝光裝置、EUV曝光裝置、X線曝光裝置及電子線曝光裝置等的光罩或標線片,而將電路圖案轉印至玻基板或硅晶圓等的曝光裝置。再者,曝光對象的物體不限于玻璃板,亦可以是例如晶圓、陶瓷基板、薄膜構件或光罩基板(maskblank)等其他物體。另外,曝光對象物是平板顯示器用基板的情形時,該基板的厚度并無特別限定,例如亦包含薄膜狀(具可撓性的片狀構件)者。
此外,不僅是曝光裝置,對例如用于既定物體的檢查的物體檢查裝置等、對物體進行既定處理的物體處置裝置,皆能適用上述第1~第8實施形態所說明的基板(物體)的更換方法。
液晶顯示元件(或半導體元件)等的電子元件,經由進行元件的功能性能設計的步驟、依據此設計步驟制作光罩(或標線片)的步驟、制作玻璃基板(或晶圓)的步驟、以上述各實施形態的曝光裝置及其曝光方法將光罩(標線片)圖案轉印至玻璃基板的光刻步驟、使經曝光的玻璃基板顯影的顯影步驟、將殘存抗蝕劑的部分以外部分的露出構件以蝕刻加以去除的蝕刻步驟、去除完成蝕刻而無需的抗蝕劑的抗蝕劑去除步驟、元件組裝步驟、檢查步驟等加以制造。此場合,由于在光刻步驟使用上述實施形態的曝光裝置實施前述曝光方法,于玻璃基板上形成元件圖案,因此能以良好生產性制造高積體度的元件。
此外,援用上述說明所引用的關于曝光裝置的所有公報、國際公開公報、美國專利及美國專利申請公開說明書的揭示作為本說明書記載的一部分。
產業上的可利用性
如以上的說明,本發明的物體的搬出方法適合從物體保持裝置上搬出物體。此外,本發明的物體的更換方法適合對物體保持裝置所保持的物體進行更換。此外,本發明的物體保持裝置適合迅速地進行物體的搬出。此外,本發明的曝光裝置適合使物體曝光。此外,本發明的平面顯示器的制造方法適合平面顯示器的制造。此外,本發明的元件制造方法適合微元件的制造。