KR101982454B1 - 기판 반송 장치, 노광 장치, 기판 지지 장치 및 디바이스 제조 방법 - Google Patents

기판 반송 장치, 노광 장치, 기판 지지 장치 및 디바이스 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 기판 지지 부재(T)에 배치된 기판(P)을 기판 지지 부재와 함께 반송하는 기판 반송 장치(7)로서, 기판이 배치된 기판 지지 부재를 진동시키는 가진부(V)와, 기판 지지 부재를 유지하고 이동하는 반송부(4)를 구비하는 기판 반송 장치가 제공된다.

Description

기판 반송 장치, 노광 장치, 기판 지지 장치 및 디바이스 제조 방법{SUBSTRATE CONVEYING APPARATUS, EXPOSURE APPARATUS, SUBSTRATE SUPPORTING APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING DEVICE}
본 발명은, 기판 반송 장치, 노광 장치, 기판 지지 장치 및 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.
본원은 2009년 10월 28일에 출원된 미국 가출원 제61/272,745호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.
플랫 패널 디스플레이 등의 전자 디바이스의 제조 공정에서는, 노광 장치나 검사 장치 등의 대형 기판의 처리 장치가 이용되고 있다. 이들 처리 장치를 이용한 노광 공정, 검사 공정에서는, 대형 기판(예컨대 유리 기판)을 처리 장치에 반송하는 하기 특허문헌에 개시되는 바와 같은 반송 장치가 이용된다.
일본 특허 공개 제2001-100169호 공보
그런데, 전술한 대형 기판의 반송 장치에서는, 반입반출부에 유지된 기판을 기판 지지 장치에 전달할 때에, 기판과 기판 지지 장치가 따로 지지된다. 이 때문에 기판의 지지 방법에 의해서는, 기판이 자중에 의해 아래쪽으로 휘는 경우가 있다. 자중에 의해 휜 상태의 기판이 기판 지지 장치에 전달되면, 기판의 아래쪽으로 휜 부분이 기판 지지 장치와 접촉하고, 접촉한 부분의 마찰에 의해, 기판 지지 장치 상에서 기판이 휜 상태가 유지된다.
예컨대 노광 장치에서는, 이와 같이 휜 상태의 기판이 전달된면, 기판상의 적정한 위치에 소정의 노광을 행할 수 없게 되는 등의 노광 불량의 문제가 생긴다. 또한, 기판 지지 장치에 배치된 기판에 휨이 생긴 경우, 이를 해소하기 위해 다시 전달을 행함으로써, 기판의 처리가 지연된다고 하는 문제가 생긴다.
본 발명의 양태는, 기판의 전달시에 기판의 휨을 해소할 수 있는 기판 반송 장치, 노광 장치, 기판 지지 장치 및 디바이스 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 기판 지지 부재에 배치된 기판을 상기 기판 지지 부재와 함께 반송하는 기판 반송 장치로서, 상기 기판이 배치된 상기 기판 지지 부재를 진동시키는 가진부와, 상기 기판 지지 부재를 유지하고 이동하는 반송부를 구비하는 기판 반송 장치가 제공된다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 기판 홀더가 유지하는 기판에 노광광을 조사하여 상기 기판을 노광하는 노광 장치로서, 상기 기판 홀더에 상기 기판을 반송하는 상기 기판 반송 장치를 구비하는 노광 장치가 제공된다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 기판을 지지하는 기판 지지 장치로서, 상기 기판이 배치되는 배치부와, 상기 배치부에 설치되고, 상기 배치부를 진동시키는 진동 발생부를 갖는 기판 지지 장치가 제공된다.
본 발명의 제4 양태에 따르면, 상기 노광 장치를 이용하여, 상기 기판을 노광하는 것과, 노광된 상기 기판을 노광 결과에 기초하여 처리하는 것을 포함하는 디바이스 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 양태에 의하면, 기판 전달시에 생기는 기판의 휨을 해소할 수 있다.
도 1은 노광 장치의 전체를 개략적으로 도시하는 단면 평면도이다.
도 2는 반송 로봇의 외관 사시도이다.
도 3은 반송 로봇의 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 반입반출부의 개략 구성을 도시하는 측면도이다.
도 5는 트레이의 평면 구조를 도시하는 평면도이다.
도 6은 트레이가 기판 홀더의 홈부에 수용된 상태를 도시하는 부분 측단면도이다.
도 7a는 제1 실시형태의 트레이 및 반송 핸드의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 7b는 제1 실시형태의 트레이 및 반송 핸드의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 8a는 제1 실시형태의 트레이 및 반입반출부의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 8B는 제1 실시형태의 트레이 및 반입반출부의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 9는 기판의 휨을 색의 농담으로 도시하는 평면도이다.
도 10은 종래의 노광 장치의 기판 전달 공정을 설명하는 모식도이다.
도 11은 종래의 노광 장치의 기판 전달 공정을 설명하는 모식도이다.
도 12는 본 실시형태의 노광 장치의 기판 전달 공정을 설명하는 모식도이다.
도 13은 본 실시형태의 노광 장치의 기판 전달 공정을 설명하는 모식도이다.
도 14는 제2 실시형태의 트레이 및 반송 핸드의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 15는 제2 실시형태의 트레이 및 반입반출부의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 16a는 제3 실시형태의 트레이 및 반송 핸드의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 16b는 제3 실시형태의 트레이 및 반송 핸드의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 17a는 제3 실시형태의 트레이 및 반입반출부의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 17b는 제3 실시형태의 트레이 및 반입반출부의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 18은 본 실시형태의 디바이스 제조 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명의 제1 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이하에서는, 본 발명에 따른 기판 반송 장치를 구비하고, 감광제를 도포한 기판에 대하여 액정 표시 디바이스용 패턴을 노광하는 노광 처리를 행하는 노광 장치에 대해서 설명하며, 본 발명에 따른 기판 지지 장치 및 디바이스 제조 방법의 일 실시형태에 대해서도 설명한다.
도 1은 본 실시형태의 노광 장치의 개략 구성을 도시하는 단면 평면도이다. 노광 장치(1)는, 기판에 액정 표시 디바이스용 패턴을 노광하는 노광 장치 본체(3)와, 반송 로봇(반송부)(4), 반입반출부(포트부)(5) 및 도시 생략된 가진부를 갖는 기판 반송 장치(7)를 구비하고 있고, 이들은 고도로 청정화되며서 소정 온도로 조정된 챔버(2) 내에 수용되어 있다. 기판 반송 장치(7)의 가진부에 대해서는, 도면을 이용하여 상세히 후술한다. 본 실시형태에서, 기판은, 대형 유리 플레이트이며, 그 한 변의 사이즈는, 예컨대 500 ㎜ 이상이다.
도 2는 노광 장치 본체(3) 및 이 노광 장치 본체(3)에 기판(P)을 반송하는 반송 로봇(4)의 외관 사시도이다. 노광 장치 본체(3)는, 마스크(M)를 노광광(IL)으로 조명하는 도시하지 않는 조명계와, 액정 표시 디바이스용 패턴이 형성된 마스크(M)를 유지하는 도시하지 않는 마스크 스테이지와, 이 마스크 스테이지의 아래쪽에 배치된 투영 광학계(PL)와, 투영 광학계(PL)의 아래쪽에 배치된 베이스(8) 상을 2차원적으로 이동 가능하게 설치된 기판 홀더(9)와, 기판 홀더(9)를 유지하고 그 기판 홀더(9)를 이동시키는 이동 기구(33)를 구비하고 있다. 즉, 노광 장치 본체(3)는, 기판 홀더(9)와 이동 기구(33)를 구비한 스테이지 장치가 설치되어 있다.
한편, 이하의 설명에서는, 베이스(8)에 대한 기판 홀더(9)의 2차원적인 이동이 수평면 내에서 행해지는 것으로 하고, 이 수평면 내에서 서로 직교하는 방향으로 X축 및 Y축을 설정하고 있다. 기판(P)에 대한 기판 홀더(9)의 유지면은, 기준의 상태[예컨대 기판(P)을 전달할 때의 상태]에서 수평면에 평행이 된다. 또한, X축 및 Y축과 직교하는 방향으로 Z축을 설정하고 있고, 투영 광학계(PL)의 광축은 Z축에 평행으로 되어 있다. 또한, X축, Y축 및 Z축 둘레의 각 방향을, 각각 θX 방향, θY 방향 및 θZ 방향이라 한다.
이동 기구(33)는, 이동 기구 본체(35)와, 이동 기구 본체(35) 상에 배치되어, 기판 홀더(9)를 유지하는 플레이트 테이블(34)을 갖는다. 이동 기구 본체(35)는, 기체(氣體) 베어링에 의해, 가이드면(8a)[베이스(8)의 상면]에 비접촉으로 지지되어 있고, 가이드면(8a) 상을 XY 방향으로 이동 가능하다. 노광 장치 본체(3)는, 기판(P)을 유지한 상태로, 광사출측[투영 광학계(PL)의 상(像)면측]에서, 가이드면(8a)의 소정 영역 내를 이동 가능하다.
이동 기구 본체(35)는, 예컨대 리니어 모터 등의 액추에이터를 포함하는 조동(粗動) 시스템(이동 기구)의 작동에 의해, 가이드면(8a) 상에서 XY 평면 내를 이동 가능하다. 플레이트 테이블(34)은, 예컨대 보이스 코일 모터 등의 액추에이터를 포함하는 미동(微動) 시스템의 작동에 의해, 이동 기구 본체(35)에 대하여 Z축, θX, θY 방향으로 이동 가능하다. 플레이트 테이블(34)은, 조동 시스템 및 미동 시스템을 포함하는 기판 스테이지 구동 시스템의 작동에 의해, 기판(P)을 유지한 상태로, X축, Y축, Z축, θX, θY 및 θZ 방향의 6개 방향으로 이동 가능하다.
반송 로봇(4)은, 노광 장치 본체(3) 및 반입반출부(5)에 대하여 기판(P)을 반송하기 위한 것이다. 반송 로봇(4)은, 배치된 기판(P)을 지지하는 후술의 트레이(기판 지지 부재, 기판 지지 장치)(T)를 유지하고 이동시킴으로써, 기판(P)을 트레이와 함께 반송하고, 노광 장치 본체(3) 및 반입반출부(5)에 대하여 기판(P)을 전달한다.
노광 장치(1)는, 상기 기판 홀더(9) 상에 직사각형의 기판(P)이 배치된 상태로 스텝 앤드 스캔 방식의 노광이 행해지고, 마스크(M)에 형성된 패턴이 기판(P) 상의 복수, 예컨대 4개의 노광 영역(패턴 전사 영역)에 순차 전사되도록 되어 있다. 즉, 이 노광 장치(1)에서는, 조명계로부터의 노광광(IL)에 의해, 마스크(M) 상의 슬릿형의 조명 영역이 조명된 상태에서, 도시하지 않는 컨트롤러에 의해 도시하지 않는 구동계를 통해, 마스크(M)를 유지하는 마스크 스테이지와 기판(P)을 유지하는 기판 홀더(9)를 동기하여 소정의 주사 방향(여기서는 Y축 방향으로 한다)으로 이동시키는 것에 의해, 기판(P) 상의 하나의 노광 영역에 마스크(M)의 패턴이 전사되는, 즉 주사 노광이 행해진다. 또한 본 실시형태에 따른 노광 장치(1)는, 투영 광학계(PL)가 복수의 투영 광학 모듈을 가지며, 상기 조명계가 복수의 투영 광학 모듈에 대응하는 복수의 조명 모듈을 포함하는, 소위 멀티 렌즈형 스캔 노광 장치를 구성하는 것이다.
이 하나의 노광 영역의 주사 노광 종료 후에, 기판 홀더(9)를 다음 노광 영역의 주사 시작 위치까지 소정량 X 방향으로 이동하는 스텝핑 동작이 행해진다. 그리고, 노광 장치 본체(3)에서는, 이러한 주사 노광과 스텝핑 동작을 반복하여 행하는 것에 의해, 순차적으로 4개의 노광 영역에 마스크(M)의 패턴이 전사된다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 반송 로봇(4)은, 예컨대 수평 관절형 구조를 갖는 것이며, 수직인 관절축을 통해 연결된 복수 부분으로 이루어지는 아암부(10)와, 이 아암부(10)의 선단에 연결되는 반송 핸드(12)와, 구동 장치(13)를 구비하고 있다. 아암부(10)는, 구동 장치(13)에 의해 예컨대 상하 방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 구동 장치(13)는, 도시하지 않는 제어 장치에 의해, 그 구동이 제어되고 있다.
반송 핸드(12)는, 선단부가 개방된 대략 U형의 형상으로 마련되고, 트레이(T)의 긴 길이 방향[기판(P)의 긴 변 방향]의 양측부(18, 18)를 트레이(T)의 긴 변과 평행한 지지 방향으로 지지함으로써, 트레이(T)를 통해 기판(P)을 유지 가능하게 되어 있다. 또한, 반송 핸드(12)는, 트레이(T)에 설치된 도시하지 않는 진동 액추에이터(진동 발생부)에 전력을 공급하는 도시하지 않는 급전부를 구비하고 있다. 진동 액추에이터 및 급전부에 대해서는, 도면을 이용하여 상세히 후술한다.
도 3은 반송 로봇(4)의 동작을 설명하기 위한 사시도이다. 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 반송 로봇(4)은, 반송 핸드(12)의 긴 길이 방향[기판(P)의 긴 변 방향]을 노광 장치 본체(3)의 기판 홀더(9)측을 향하도록 반송 핸드(12)의 방향을 바꿀 수 있게 되어 있다. 이것에 의해, 반송 로봇(4)은 기판(P)을 기판 홀더(9)에 전달하게 되어 있다.
또한, 이 반송 로봇(4)은, 도 2 및 도 3에는 편의상 도시하지 않지만, 반송 핸드(12)의 아래쪽에 설치되고, 이 반송 핸드(12)와 같은 기구를 가지며, 독립 구동이 가능한 반송 핸드를 구비한 더블 아암 구조로 되어 있다. 또한, 반송 로봇(4)은 수평 관절형 구조의 로봇에 한정되는 것이 아니라, 공지의 로봇(일반적으로는 반송 기구)을 적절하게 채용 또는 조합하여 실현 가능한 것이다.
도 4는 반입반출부(5)의 개략 구성을 도시하는 측면도이다. 반입반출부(5)는, 노광 장치(1)에 인접 배치된 코터·디벨로퍼(도시 생략)에서 감광제가 도포되어 반송되어 온 기판(P)이 전달되도록 되어 있다. 반입반출부(5)는, 기판(P)을 지지하는 기판 지지부(51)와, 후술하는 트레이(T)를 지지하는 트레이 지지부(52)를 구비하고 있다. 기판 지지부(51)는, 평판형의 제1 지지부(51a)와, 이 제1 지지부(51a) 상에 세워져 있고, 기판(P) 하면의 상이한 지점을 각각 지지하는 복수의 기판 지지핀(지지핀)(51b)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서 기판 지지핀(51b)은, 예컨대 30개 설치되어 있다.
기판 지지핀(51b) 각각은, 하단부가 제1 지지부(51a)에 고정되고, 상단부(상단면)가 기판(P)을 지지 가능하게 설치되어 있다. 기판 지지핀(51b)의 상단면에는 도시하지 않는 진공 펌프에 접속된 흡착 구멍이 형성되어, 기판(P)을 흡착하여 유지할 수 있게 되어 있다. 또한, 기판 지지핀(51b)의 상단부에는, 기판 지지핀(51b)에 기판(P)이 배치되어 있는지의 여부를 검출하는 도시하지 않는 기판 검출부가 설치되어 있다.
기판 지지부(51)는, 연결 부재(53)를 통해 구동부(54)에 접속되어 있다. 구동부(54)는, 예컨대 조동 시스템 및 미동 시스템을 포함하는 구동 시스템의 작동에 의해, 베이스부(55) 상에서 XY 평면 및 θZ 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 반입반출부(5)는, 기판 지지핀(51b)에 지지된 기판(P)의 위치 보정을 하거나, 기판(P)을 90도 회전시킬 수 있도록 되어 있다.
트레이 지지부(52)는, 프레임형의 제2 지지부(52a)와, 이 제2 지지부(52a) 상에 세워져 있고, 트레이(T) 하면의 상이한 지점을 각각 지지하는 복수의 트레이 지지핀(제2 지지핀)(52b)을 구비하고 있다. 또한, 트레이 지지핀(52b)은, 트레이(T)가 구비하는 도시하지 않는 진동 액추에이터(진동 발생부)에 전력을 공급하는 도시하지 않는 급전부를 구비하고 있다. 진동 액추에이터 및 급전부에 대해서는, 도면을 이용하여 상세히 후술한다.
트레이 지지핀(52b) 각각은, 하단부가 제2 지지부(52a)에 고정되고, 상단부가 트레이(T)를 지지 가능하게 설치되어 있다. 트레이 지지핀(52b)은 기판 지지부(51)의 제1 지지부(51a)보다 외측에 배치되어 있다. 또한, 트레이 지지핀(52b)의 상단부에는, 트레이 지지핀(52b)에 트레이(T)가 배치되어 있는지의 여부를 검출하는 도시하지 않는 트레이 검출부가 설치되어 있다.
트레이 지지부(52)는, 도시하지 않는 구동부의 작동에 의해, 가이드부(56)를 따라 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 가이드부(56)는, 기판 지지부(51)의 구동부(54) 및 베이스부(55)의 외측에 설치되어 있다. 또한, 기판 지지부(51)의 제1 지지부(51a), 연결 부재(53) 및 구동부(54)는, 프레임형의 제2 지지부(52a)의 내측에 배치되어 있다. 이것에 의해, 트레이 지지부(52), 기판 지지부(51)의 제1 지지부(51a), 연결 부재(53) 및 구동부(54)와 간섭하지 않고, Z축 방향으로 이동할 수 있도록 되어 있다.
또한, 트레이 지지부(52)는, Z축 정방향으로 상승함으로써, 트레이 지지핀(52b)에 지지된 트레이(T)를 Z축 정방향으로 상승시켜, 기판 지지부(51)의 기판 지지핀(51b) 상에 지지된 기판(P)을, 트레이(T)에 배치시키도록 되어 있다. 또한, 트레이 지지부(52)는, 트레이 지지핀(52b)에 의해 지지되며, 기판(P)이 배치된 트레이(T)를, 반송 로봇(4)의 반송 핸드(12)에 전달하도록 되어 있다.
다음에, 트레이(T)의 구조에 대해서 상세히 기술한다. 도 5는 트레이(T)의 평면 구조를 도시하는 평면도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)는, 종횡으로 소정 간격으로 펼쳐진 복수 라인의 선형 부재(19)에 의해 격자형으로 형성된 배치부(20)를 구비하고 있다. 즉, 배치부(20)에 있어서 선형 부재(19)가 배치되어 있지 않은 부분은, 직사각형상의 개구부(21)로 되어 있다. 트레이(T)는 배치부(20)의 양측부(18, 18) 사이의 소정 위치에 기판(P)을 배치하여, 기판(P)을 아래쪽으로부터 지지하도록 되어 있다. 또한, 트레이(T)의 형상은 도 5에 도시하는 형상에 한정되지 않고, 예컨대 개구부(21)가 하나만 형성된, 기판(P)의 주연부만을 지지하는 프레임형의 단일 프레임이어도 좋다.
기판(P)은, 긴 변이 배치부(20)의 양측부(18)에 평행이 되도록 배치된다. 트레이(T)는, 배치부(20)에 기판(P)을 배치한 상태로, 양측부(18, 18)가 반송 로봇(4)의 반송 핸드(12)에 의해 아래쪽으로부터 지지되도록 되어 있다(도 2 및 도 3 참조). 즉, 본 실시형태에서의 반송 로봇(4)은, 반송 핸드(12)에 의해 트레이를 유지하고 이동시킴으로써, 트레이(T)를 통해 기판(P)을 지지하고, 기판(P)을 소정의 위치에 반송하도록 되어 있다.
트레이(T)는, 배치부(20)의 하면이, 도 4에 도시하는 반입반출부(5)의 트레이 지지부(52)의 복수의 트레이 지지핀(52b)에 의해 지지되도록 되어 있다. 또한 트레이(T)는, 도 4에 도시하는 바와 같이 배치부(20)의 하면이 트레이 지지핀(52b)에 의해 지지된 상태에서, 기판 지지부(51)의 복수의 기판 지지핀(51b)을, 도 5에 도시하는 복수의 개구부(21)에 삽통(揷通)시키도록 되어 있다.
또한, 트레이(T)의 형성 재료로서는, 트레이(T)가 기판(P)을 지지했을 때에 기판(P)의 자중에 의한 휨을 억제하는 것이 가능한 재료를 이용하는 것이 바람직하고, 예컨대 각종 합성 수지, 또는 금속을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 나일론, 폴리프로필렌, AS 수지, ABS 수지, 폴리카보네이트, 섬유 강화 플라스틱, 스테인리스강 등을 들 수 있다. 섬유 강화 플라스틱으로서는, GFRP(Glass Fiber Reinforced Plastic: 유리 섬유 강화 열경화성 플라스틱), 및/또는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic: 탄소 섬유 강화 열경화성 플라스틱)를 들 수 있다. 또한, 격자형으로 펼쳐지는 선형 부재(19)는, 와이어 등의 유연성이 우수한 부재를 이용하여 형성하여도 좋다.
여기서, 도 2에 도시하는 바와 같이, 기판 홀더(9)의 상면에는, 트레이(T)를 유지하는 홈부(30)가 형성되어 있다. 홈부(30)는, 트레이(T)의 프레임 구조에 대응하여 격자형으로 형성되어 있다. 또한, 기판 홀더(9)의 상면에는, 홈부(30)가 형성되는 것에 의해, 기판(P)의 유지부(홀더부)(31)가 섬 형상으로 복수 마련되어 있다. 유지부(31)는, 트레이(T)의 개구부(21)에 대응하는 크기를 갖고 있다.
유지부(31)의 상면은, 기판(P)에 대한 기판 홀더(9)의 실질적인 유지면이 양호한 평면도를 갖도록 마무리되어 있다. 또한 유지부(31)의 상면에는, 기판(P)을 이 면에 따르게 하여 밀착시키기 위한 흡인 구멍(K)이 복수 형성되어 있다(도 2 참조). 각 흡인 구멍(K)은, 도시하지 않는 진공 펌프에 접속되어 있다.
도 6은, 트레이(T)가 기판 홀더(9)의 홈부(30)에 수용된 상태를 도시하는 부분 측단면도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)의 두께는, 홈부(30)의 깊이보다 작게 되어 있다. 이것에 의해, 트레이(T)가 홈부(30) 내에 삽입되어 가라앉음으로써, 개구부(21)로부터 유지부(31)가 돌출된 상태가 되어, 트레이(T) 상에 배치되어 있는 기판(P)만이 유지부(31)에 전달되게 되어 있다.
트레이(T)의 배치부(20)의 하면측의 네 코너에는 원뿔형의 오목부(41)가 형성되고, 홈부(30) 내에서 각 오목부(41)에 대응하는 위치에는, 오목부(41)에 결합하는 구상(球狀)의 볼록부(42)가 마련되어 있다. 트레이(T)는, 배치부(20)가 홈부(30)에 삽입되었을 때, 배치부(20)의 오목부(41) 내에 기판 홀더(9)의 볼록부(42)가 결합함으로써, 홈부(30)에 수용되었을 때의 위치 어긋남이 방지되도록 되어 있다.
이하, 본 실시형태의 기판 반송 장치(7)의 가진부, 진동 발생부 및 급전부에 대해서, 도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b를 이용하여 상세히 설명한다.
도 7a 및 7b는, 본 실시형태의 반송 핸드(12) 및 트레이(T)의 개략 구성을 설명하는 도면으로서, 도 7a는 도 2의 선 A-A'를 따라 취한 단면에 대응하는 모식적인 단면도이고, 도 7b는 도 7a의 α부의 확대도이다. 도 8a 및 8b는, 본 실시형태의 트레이 지지부(52) 및 트레이(T)의 개략 구성을 설명하는 도면으로서, 도 8a는 도 4의 선 B-B'를 따라 취한 단면에 대응하는 모식적인 단면도이고, 도 8b는 도 8a의 β부의 확대도이다.
도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 기판 반송 장치(7)는, 트레이(T)를 진동시키는 가진부(V)를 구비하고 있다. 가진부(V)는, 트레이(T)에 설치된 진동 액추에이터(진동 발생부)(VA)와, 트레이(T)에 설치된 트레이측 급전부(급전부)(ET)와, 반송 핸드(12)에 설치된 핸드측 급전부(급전부)(EH)를 갖고 있다. 또한, 가진부(V)는, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 반입반출부(5)의 트레이 지지부(52)에 설치된 지지부측 급전부(급전부)(EP)를 갖고 있다.
진동 액추에이터(VA)는, 배치부(20)를 구성하는 선형 부재(19)에 매립되어 배치부(20)의 내부에 배치되고, 배치부(20)에 대하여 고정되어 있다. 진동 액추에이터(VA)로서는, 예컨대 편심된 분동(分銅)을 회전시킴으로써 진동을 발생시키는 진동 모터 및/또는 인가하는 전압에 따라 변형하는 압전 소자를 구비한 초음파 모터 등을 이용할 수 있다. 본 실시형태에서는 복수의 진동 액추에이터(VA)를 구비하는 구성에 대해서 설명한다. 다른 실시형태에서, 조건에 따라서는 진동 액추에이터(VA)는 하나로 할 수 있다.
한편, 진동 액추에이터(VA)는, 배치부(20)에 고정할 수 있고, 배치부(20)를 원하는 진동수로 진동시킬 수 있는 것이면, 상기 진동 모터 및/또는 초음파 모터에 한정되지 않는다. 또한, 진동 액추에이터(VA)는, 반드시 배치부(20)의 내부에 매립할 필요는 없고, 선형 부재(19)의 하면 및/또는 측면에 고정할 수도 있다. 또한, 진동 액추에이터(VA)는, 배치부(20)의 진동을 부여하고자 하는 지점의 근방에 배치하는 것이 효과적이다.
진동 액추에이터(VA)는, 단자부(VAT)에 소정의 전압이 인가됨으로써 구동되고, 트레이(T)의 배치부(20)를 소정의 진동수로 진동시키도록 되어 있다. 여기서, 진동 액추에이터(VA)의 진동의 주파수는, 배치부(20)의 진동의 주파수에 따라 설정된다. 배치부(20)의 진동의 주파수는, 배치부(20)에 배치된 기판(P)의 하면과 배치부(20)의 상면(기판 지지면)(20a)이 진동의 작용에 의해 미끄러지게 하는 고주파로 설정된다.
핸드측 급전부(EH)는, 반송 로봇(4)에 설치된 전원부(도시 생략)와, 핸드측 배선(14)과, 핸드측 단자부(15)를 구비한다. 핸드측 배선(14)은, 일단측이 핸드측 단자부(15)에 접속되고, 타단측이 반송 로봇(4)의 도시하지 않는 전원부에 접속됨으로써, 핸드측 단자부(15)와 전원부를 전기적으로 접속하고 있다.
핸드측 단자부(15)는, 트레이(T)의 하면에 배치된 트레이측 단자부(22)에 대응하여, 반송 핸드(12)의 상면에 노출되어 형성되어 있다. 핸드측 단자부(15)는, 반송 핸드(12)가 트레이(T)에 대하여 위치 결정되어 트레이(T)를 유지했을 때에, 트레이(T)의 하면에 노출되어 형성된 트레이측 단자부(22)와 접촉함으로써, 트레이측 단자부(22)와 전기적으로 접속되도록 되어 있다.
또한, 핸드측 단자부(15)는 탄성 변형 가능하게 마련되고, 반송 핸드(12)가 트레이(T)를 유지했을 때에, 트레이(T)에 마련된 트레이측 단자부(22)와 접촉하여 반송 핸드(12)측으로 탄성 변형함으로써, 트레이측 단자부(22)에 대하여 압박되도록 되어 있다. 이것에 의해, 핸드측 단자부(15)는, 트레이측 단자부(22)에 대하여 압박된 상태로 접촉하여, 트레이측 단자부(22)와의 전기적인 접속이 확실하게 이루어지도록 되어 있다.
트레이측 급전부(ET)는, 트레이(T)에 설치된 트레이측 배선(23)과, 트레이측 단자부(22)를 구비한다.
트레이측 배선(23)은, 일단이 진동 액추에이터(VA)의 단자부(VAT)에 접속되고, 타단이 트레이측 단자부(22)에 접속됨으로써, 트레이(T)의 하면에 노출된 트레이측 단자부(22)와 배치부(20) 내부에 배치된 진동 액추에이터(VA)의 단자부(VAT)를 전기적으로 접속하고 있다.
트레이측 단자부(22)는, 반송 핸드(12)의 상면에 배치된 핸드측 단자부(15)에 대응하여, 배치부(20)의 하면에 노출되어 형성되어 있다. 트레이측 단자부(22)는, 반송 핸드(12)가 트레이(T)에 대하여 위치 결정되어 트레이(T)를 유지했을 때에, 반송 핸드(12)의 상면에 노출되어 형성된 핸드측 단자부(15)와 접촉함으로써, 핸드측 단자부(15)와 전기적으로 접속되도록 되어 있다.
또한, 트레이측 단자부(22)는 탄성 변형 가능하게 마련되고, 반송 핸드(12)가 트레이(T)를 유지했을 때에, 반송 핸드(12)에 마련된 핸드측 단자부(15)와 접촉하여 트레이(T)측으로 탄성 변형함으로써, 핸드측 단자부(15)에 대하여 압박되도록 되어 있다. 이것에 의해, 트레이측 단자부(22)는, 핸드측 단자부(15)에 대하여 압박된 상태로 접촉하여, 핸드측 단자부(15)와의 전기적인 접속이 확실하게 이루어지도록 되어 있다.
이상의 구성에 의해, 핸드측 급전부(EH) 및 트레이측 급전부(ET)는, 핸드측 단자부(15)와 트레이측 단자부(22)가 전기적으로 접속되었을 때에, 핸드측 배선(14)의 타단에 접속된 도시하지 않는 전원부가 공급하는 전력을, 핸드측 배선(14) 및 트레이측 배선(23)을 통해 진동 발생부로서의 진동 액추에이터(VA)에 공급 가능하게 되어 있다.
또한, 반송 핸드(12)의 상면에는, 트레이(T)의 배치부(20)의 하면을 지지하는 복수의 접촉부(16)가 마련되어 있다. 접촉부(16)는, 트레이(T)에 설치된 진동 액추에이터(VA)와 평면에서 봤을 때 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있다. 환언하면, 진동 액추에이터(VA)는, 트레이(T)가 반송 핸드(12)에 대하여 위치 결정되어 유지된 상태로, 트레이(T)를 따른 방향에 관해서 2개의 접촉부(16)와 접촉부(16)의 사이에 배치되어 있다. 여기서, 진동 액추에이터(VA)는, 접촉부(16)에 의해 지지된 트레이(T)의 배치부(20)가 진동할 때에, 선형 부재(19)의 진동의 배(antinode)가 되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 지지부측 급전부(EP)는, 반입반출부(5)에 설치된 전원부(도시 생략)와, 지지부측 배선(57)과, 지지부측 단자부(58)를 구비한다. 지지부측 배선(57)은, 일단측이 지지부측 단자부(58)에 접속되고, 타단측이 반입반출부(5)의 도시되지 않는 전원부에 접속됨으로써, 지지부측 단자부(58)와 전원부를 전기적으로 접속하고 있다.
지지부측 단자부(58)는, 트레이(T)의 하면에 배치된 트레이측 단자부(22)에 대응하여, 트레이 지지핀(52b)의 상단부에 노출되어 형성되어 있다. 지지부측 단자부(58)는, 트레이(T)가 트레이 지지핀(52b)에 대하여 위치 결정되어 유지되었을 때에, 트레이(T)의 하면에 노출되어 형성된 트레이측 단자부(22)와 접촉함으로써, 트레이측 단자부(22)와 전기적으로 접속되도록 되어 있다.
또한, 지지부측 단자부(58)는 탄성 변형 가능하게 마련되고, 트레이 지지핀(52b)이 트레이(T)를 지지했을 때에, 트레이(T)에 마련된 트레이측 단자부(22)와 접촉하여 트레이 지지부(52)측으로 탄성 변형함으로써, 트레이측 단자부(22)에 대하여 압박되도록 되어 있다. 이것에 의해, 지지부측 단자부(58)는, 트레이측 단자부(22)에 대하여 압박된 상태로 접촉하여, 트레이측 단자부(22)와의 전기적인 접속이 확실하게 이루어지도록 되어 있다.
이상의 구성에 의해, 지지부측 급전부(EP)는, 지지부측 단자부(58)와 트레이측 단자부(22)가 전기적으로 접속되었을 때에, 지지부측 배선(57)의 타단에 접속된 도시하지 않는 전원부가 공급하는 전력을, 지지부측 배선(57) 및 트레이측 배선(23)을 통해 진동 발생부로서의 진동 액추에이터(VA)에 공급하도록 되어 있다.
또한, 트레이 지지핀(52b)의 상면에는, 트레이(T)의 배치부(20)의 하면을 지지하는 복수의 접촉부(52c)가 마련되어 있다. 트레이 지지핀(52b)은, 트레이(T)를 지지했을 때에, 트레이(T)에 설치된 진동 액추에이터(VA)와 평면에서 봤을 때 중첩되지 않도록 배치되어 있다. 즉, 진동 액추에이터(VA)는 트레이(T)가 트레이 지지핀(52b)에 대하여 위치 결정되어 트레이 지지핀(52b)에 의해 지지되었을 때에, 트레이(T)를 따른 방향에 관해서 2개의 접촉부(52c)와 접촉부(52c)의 사이에 배치되도록 되어 있다. 여기서, 진동 액추에이터(VA)는, 접촉부(52c)에 의해 지지된 트레이(T)의 배치부(20)가 진동할 때에, 선형 부재(19)의 진동의 배가 되는 위치에 배치되는 것이 바람직하다
도 9는, 도 4에 도시하는 기판 지지핀(51b)에 의해 지지된 기판(P)의 휨을 색의 농담으로 도시하는 평면도이다. 도면 중, 색이 옅을수록 기판(P)이 아래쪽[도 4에서의 Z축 부(負)방향]으로 휘어 있는 것을 도시하고 있다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 기판(P)은, 5×6의 매트릭스상으로 배치된 합계 30개의 기판 지지핀(51b)에 의해 하면측이 지지된다. 이 때문에 기판 지지핀(51b)으로부터 떨어진 기판(P)의 중앙부 및/또는 외측 가장자리부는, 기판(P)의 자중에 의해 아래쪽으로 휜 상태가 된다. 또한, 기판(P)의 긴 변을 따르는 부분이 가장 아래쪽으로 휜 상태가 되고, 이어서 짧은 변을 따르는 부분 및 짧은 변에 평행한 중앙 부분이 아래쪽으로 휜 상태가 된다.
다음에, 노광 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 구체적으로는, 반송 로봇(4)에 의해 기판(P)을 반입 및 반출하는 방법에 대해서 설명한다. 여기서는, 기판(P)을 트레이(T)에 배치하고, 이 트레이(T)에 배치된 기판(P)을 반송 로봇(4)으로 노광 장치 본체(3)에 대하여 반입, 반출하는 절차에 대해서 설명한다.
감광제가 도포된 기판(P)은, 코터·디벨로퍼로부터 도 1에 도시하는 반입반출부(5)에 반송되고, 도 4에 도시하는 기판 지지부(51)의 기판 지지핀(51b) 상의 소정의 위치에 위치 결정되어 배치되며, 기판 지지핀(51b)의 상면에 흡착 유지된다. 이와 같이, 복수의 기판 지지핀(51b)에 의해 지지된 기판(P)은, 도 9에 도시하는 바와 같이, 기판 지지핀(51b)에 의해 지지되어 있지 않은 부분이 아래쪽으로 휜 상태로 되어 있다.
기판(P)이 기판 지지핀(51b)의 상면에 흡착 유지되면, 기판 지지부(51)는, 기판 지지핀(51b)의 상면에 기판(P)을 흡착 유지한 상태로, 구동부(54)를 작동시켜, 트레이(T)에 대하여 기판(P)을 정렬한다. 기판(P)과 트레이(T)의 정렬이 종료되면, 반입반출부(5)는, 트레이 지지부(52)를 가이드부(56)를 따라 상승시켜, 트레이 지지핀(52b) 상의 트레이(T)를 상승시킨다. 이것에 의해, 기판(P)은 위치 결정된 상태로 트레이(T)의 배치부(20) 상에 배치된다.
이때, 종래의 노광 장치에서는, 휜 상태의 기판을 트레이에 배치시킬 때에, 이하와 같은 문제가 있었다. 도 10의 (a)∼(c)는, 종래의 노광 장치의 반입반출부(500)로부터 종래의 트레이(T0)에 기판(P0)을 전달하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 복수의 기판 지지핀(510b)에 의해 지지된 기판(P0)은, 기판 지지핀(510b)에 의해 지지되어 있지 않은 부분이 아래쪽으로 휜 상태로 되어 있다. 이 상태로, 트레이 지지부(520)를 상승시켜, 트레이 지지핀(520b)에 의해 지지된 트레이(T0)를 상승시킨다.
그러면, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기판(P0)은 트레이(T0) 상에 배치되고, 반입반출부(500)의 기판 지지핀(510b)으로부터 트레이(T0)에 기판(P0)이 전달된다. 이때, 기판(P0)은, 아래쪽으로 휜 부분부터 트레이(T0)와 접촉하고, 이 부분과 트레이(T0)의 마찰에 의해, 기판(P)이 트레이(T0) 상에서 펴질 수 없으며, 물결치듯이 휜 상태가 유지된다. 다음에, 트레이(T0)의 아래쪽에 배치한 반송 로봇(400)의 반송 핸드(1200)를 상승시킨다.
그러면, 10의 (c)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T0)의 양측부가 반송 핸드(1200)에 의해 유지되어, 트레이(T0)가 기판(P0)을 배치한 상태로 트레이 지지핀(520b)의 위쪽으로 들어 올려진다. 트레이(T0)는 양측부가 지지됨으로써, 기판(P0)과 트레이(T0)의 자중에 의해, 반송 핸드(1200)에 의해 지지된 양측부의 사이가 아래쪽으로 휜 상태가 된다. 그러면, 기판(P0)은 중앙부가 아래쪽으로 볼록해지도록 휜 상태가 되어, 중앙부를 향해 압축되는 응력이 작용하고, 위쪽에서 본 기판(P0)의 평면적이 작아진다.
그 후, 반송 핸드(1200)를 이동시켜, 기판(P0)을 배치한 트레이(T0)를, 도 11에 도시하는 기판 홀더(900)의 위쪽을 향해 반송한다.
도 11은, 종래의 트레이(T0)로부터 종래의 노광 장치의 기판 홀더(900)에 기판(P0)을 전달하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 11의 (a)에 도시하는 바와 같이, 반송 핸드(1200)에 의해 기판(P0)을 기판 홀더(900)의 위쪽에 반송한 후, 반송 핸드(1200)를 하강시킨다. 그러면, 도 11의 (b)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T0)는, 기판 홀더(900)의 홈부(300)에 수용되고, 기판(P0)은 기판 홀더(900) 상에 배치된다. 이때, 기판(P0)은 가장 아래쪽으로 휜 부분부터 기판 홀더(900)와 접촉한다.
도 11의 (c)에 도시하는 바와 같이, 반송 핸드(1200)를 더 하강시키면, 기판(P0)이 기판 홀더(900)에 배치되고, 기판(P0)이 트레이(T0)로부터 기판 홀더(900)에 전달된다. 또한, 트레이(T0)가 기판 홀더(900)의 홈부(300)의 바닥부와 접촉하여, 트레이(T0)가 반송 핸드(1200)로부터 기판 홀더(900)의 홈부(300)에 전달된다. 이때, 기판 홀더(900)와 기판(P0)의 마찰에 의해, 기판(P0)이 휜 상태의 형상은 원래대로 완전하게는 돌아가지 않고, 기판(P0)은 완전하게 평탄한 경우보다 평면적이 축소되어 버린다. 이와 같이, 종래의 노광 장치에서는, 기판(P0)이 기판 홀더(900) 상에서 휜 상태가 되어, 기판상의 적정한 위치에 소정의 노광을 행할 수 없게 되는 등의 노광 불량의 문제가 생기는 경우가 있다.
한편, 본 실시형태의 노광 장치(1)는, 이러한 종래의 노광 장치의 문제를 해소하기 위해, 상기한 기판 반송 장치(7)를 이용하고 있다. 이하, 노광 장치(1)의 동작과 함께 본 실시형태의 기판 반송 장치(7)의 작용을 설명한다.
도 12의 (a)∼(c)는, 본 실시형태의 노광 장치(1)의 반입반출부(5)로부터 트레이(T)에 기판(P)을 전달하는 공정을 설명하는 모식도이다.
도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 복수의 기판 지지핀(51b)에 의해 지지된 기판(P)은, 기판 지지핀(51b)에 의해 지지되어 있지 않은 부분이 아래쪽으로 휜 상태로 되어 있다.
또한, 트레이(T)는 트레이 지지핀(52b)에 의해 지지되고, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)의 하면에 마련된 트레이측 단자부(22)와, 트레이 지지핀(52b)의 선단부에 설치된 지지부측 단자부(58)가 접촉하여 전기적으로 접속되어 있다. 즉 지지부측 급전부(EP)는, 도시하지 않는 전원부에 의해 전력을 공급하여, 트레이(T)에 설치된 진동 액추에이터(VA)의 단자부(VAT)에 대하여 급전 가능한 상태로 되어 있다. 이 상태로, 트레이 지지부(52)를 상승시켜, 트레이 지지핀(52b)에 의해 지지된 트레이(T)를 상승시킨다.
그러면, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기판(P)은 트레이(T) 상에 배치되고, 반입반출부(5)의 기판 지지핀(51b)으로부터 트레이(T)에 기판(P)이 전달된다. 이때, 반입반출부(5)는, 지지부측 급전부(EP)의 도시하지 않는 전원부에 의해 진동 액추에이터(VA)의 단자부(VAT)에 전력을 공급하여, 진동 액추에이터(VA)를 소정의 주파수로 진동시킨다. 진동 액추에이터(VA)가 소정의 주파수로 진동하면, 진동 액추에이터(VA)가 고정된 트레이(T)의 배치부(20)가 소정의 주파수로 진동한다.
여기서, 진동 액추에이터(VA)의 진동의 주파수는, 배치부(20)의 진동의 주파수에 따라 설정되어 있다. 또한, 배치부(20)의 진동의 주파수는, 배치부(20)에 배치된 기판(P)의 하면과 배치부(20)의 상면(20a)이 진동의 작용에 의해 미끄러지게 하는 고주파로 설정되어 있다. 이 때문에, 배치부(20)가 소정의 주파수로 진동하면, 배치부(20)의 상면(20a)과 기판(P)의 하면이 부분적 및 순간적으로 이격과 접촉을 반복하는 상태가 되고, 배치부(20)의 상면(20a)과 기판(P)의 하면 사이의 마찰력이 저하되는 상태가 된다.
이것에 의해, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이 면방향으로 압축되도록 휘어 평면적이 작아진 상태로 트레이(T)의 배치부(20)에 배치된 기판(P)의 응력이 개방되고, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이, 기판(P)의 외측 가장자리부가 기판(P)의 중앙부로부터 외측을 향해 펴지도록 이동한다. 이것에 의해, 기판(P)이 트레이(T)의 배치부(20)에 평탄한 상태로 배치된다.
이때, 도 8a 및 도 8b에 도시하는 바와 같이, 트레이 지지핀(52b)은, 트레이(T)에 설치된 진동 액추에이터(VA)와 평면적으로 중첩되지 않는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 트레이 지지핀(52b) 사이의 선형 부재(19)를 보다 진동하기 쉽게 할 수 있고, 배치부(20)를 효율적으로 진동시킬 수 있다. 또한, 진동 액추에이터(VA)를 선형 부재(19)의 진동의 배가 되는 부분에 배치한 경우에는, 선형 부재(19)의 진동을 증폭시켜, 배치부(20)를 보다 효율적으로 효과적으로 진동시킬 수 있다.
다음에, 기판(P)을 노광 처리가 실시되는 온도로 조정한 후, 트레이(T)의 아래쪽에 배치한 반송 로봇(4)의 반송 핸드(12)를 상승시킨다.
그러면, 12의 (c)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)의 양측부(18, 18)(도 2 및 도 5 참조)가 반송 핸드(12)에 의해 유지되고, 트레이(T)가 기판(P)을 배치한 상태로 트레이 지지핀(52b)의 위쪽으로 들어 올려진다. 트레이(T)는 양측부(18, 18)가 지지됨으로써, 기판(P)과 트레이(T)의 자중에 의해, 반송 핸드(12)에 의해 지지된 양측부(18, 18)의 사이가 아래쪽으로 휜 상태가 된다.
이때, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 바와 같이, 반송 핸드(12)의 상면에 마련된 핸드측 단자부(15)와, 트레이(T)의 하면에 마련된 트레이측 단자부(22)가 접촉하여 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 핸드측 급전부(EH)는, 도시하지 않는 전원부에 의해 전력을 공급하여, 트레이(T)에 설치된 진동 액추에이터(VA)의 단자부(VAT) 에 대하여 급전 가능한 상태로 되어 있다.
그래서, 반송 로봇(4)은, 반송 핸드(12)에 의해 트레이(T)의 양측부(18, 18)를 지지하여 위쪽으로 들어 올릴 때에, 핸드측 급전부(EH)의 도시하지 않는 전원부에 의해 진동 액추에이터(VA)의 단자부(VAT)에 전력을 공급하여, 진동 액추에이터(VA)를 소정의 주파수로 진동시킨다. 진동 액추에이터(VA)가 소정의 주파수로 진동하면, 진동 액추에이터(VA)가 고정된 트레이(T)의 배치부(20)가 소정의 주파수로 진동한다.
여기서, 진동 액추에이터(VA)의 진동의 주파수는, 배치부(20)의 진동의 주파수에 따라 설정되어 있다. 또한, 배치부(20)의 진동의 주파수는, 배치부(20)에 배치된 기판(P)의 하면과 배치부(20)의 상면(20a)이 진동의 작용에 의해 미끄러지게 하는 고주파로 설정되어 있다. 이 때문에, 배치부(20)가 소정의 주파수로 진동하면, 배치부(20)의 상면(20a)과 기판(P)의 하면이 부분적 및 순간적으로 이격과 접촉을 반복하는 상태가 되고, 배치부(20)의 상면(20a)과 기판(P)의 하면 사이의 마찰력이 저하되는 상태가 된다.
이것에 의해, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이, 기판(P)의 하면과 트레이(T)의 배치부(20)의 상면(20a)이, 기판(P)의 응력을 개방하도록 미끄러져, 기판(P)이 휘어 물결치는 상태가 되는 것이 방지된다. 또한, 기판(P)을 중앙부를 향해 압축하는 응력이 완화된다.
계속해서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 반송 로봇(4)은, 반송 핸드(12)의 긴 길이 방향[기판(P)의 긴변 방향]을 노광 장치 본체(3)의 기판 홀더(9)측을 향하도록 반송 핸드(12)의 방향을 바꾼다. 그 후, 반송 핸드(12)를 이동시켜, 기판(P)을 배치한 트레이(T)를, 도 13에 도시하는 기판 홀더(9)의 위쪽을 향해 반송한다. 이때, 핸드측 급전부(EH)에 의한 진동 액추에이터(VA)에의 전력 공급을 계속하여, 트레이(T)의 배치부(20)를 계속 진동시켜도 좋고, 진동 액추에이터(VA)에의 전력 공급을 일차적으로 중단하여, 트레이(T)의 배치부(20)의 진동을 중단시켜도 좋다.
또한, 반송 핸드(12)는, 기판(P)의 표면과 기판 홀더(9)의 유지부(31)가 대략 평행이 되도록 기판(P)을 반송한다. 여기서, 대략 평행이란, 자중에 의한 기판(P)의 휨을 배제한 경우에 평행 또는 평행에 가까운 상태인 것을 의미하고 있다. 구체적으로는, 반송 핸드(12)는, 트레이(T)에 의한 기판(P)의 피유지 부분과 유지부(31)의 기판 배치면이 대략 평행이 되도록 기판(P)을 반송한다. 이것에 의해, 트레이(T)의 반송시에 배치부(20)를 계속 진동시킨 경우라도, 기판(P) 및/또는 트레이(T)의 위치 어긋남을 방지할 수 있다.
도 13은, 트레이(T)로부터 노광 장치(1)의 기판 홀더(9)에 기판(P)을 전달하는 공정을 설명하는 모식도이다.
반송 로봇(4)은, 도 13의 (a)에 도시하는 바와 같이, 반송 핸드(12)에 의해 기판(P)을 기판 홀더(9)의 위쪽으로 반송하여, 트레이(T)와 홈부(30)를 정렬한 후, 도 2에 도시하는 구동 장치(13)를 구동시켜, 반송 핸드(12)를 하강시킨다. 그러면, 도 13의 (b)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)는 기판 홀더(9)의 홈부(30)에 수용되고, 기판(P)은 기판 홀더(9) 상에 배치된다. 이때, 기판(P)은 가장 아래쪽으로 휜 부분부터 기판 홀더(9)의 유지부(31)(도 3 참조)와 접촉한다.
여기서, 반송 로봇(4)은, 핸드측 급전부(EH)에 의해 진동 액추에이터(VA)에 전력을 공급하여 진동 액추에이터(VA)를 진동시켜, 트레이(T)의 배치부(20)를 소정의 진동수로 진동시킨다. 그러면, 배치부(20)의 상면(20a)과 기판(P)의 하면 사이의 마찰력이 저하되는 상태가 된다. 그리고, 기판(P)과 기판 홀더(9)의 유지부(31)의 접촉 면적이 증가해 갈 때, 기판(P)의 하면과 트레이(T)의 배치부(20)의 상면(20a)이 미끄러짐으로써 기판(P)의 응력이 개방되고, 기판(P)의 휨이 방지된다.
반송 핸드(12)를 더 하강시키면, 도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이, 기판(P)이 기판 홀더(9)의 유지부(31)에 배치되고, 기판(P)이 트레이(T)로부터 기판 홀더(9)에 전달된다. 또한, 트레이(T)가 기판 홀더(9)의 홈부(30)의 바닥부와 접촉하고, 트레이(T)가 반송 핸드(12)로부터 기판 홀더(9)의 홈부(30)에 전달된다. 이와 같이, 본 실시형태의 노광 장치(1)에서는, 기판(P)의 전달시에 기판(P)의 휨이 방지되어, 기판(P)이 기판 홀더(9) 상에서 평탄한 상태가 된다. 따라서, 기판(P) 상의 적정한 위치에 소정의 노광을 양호하게 행할 수 있다.
기판 홀더(9)에의 기판(P)의 전달이 완료된면, 반송 로봇(4)은 반송 핸드(12)를 기판 홀더(9) 상으로부터 후퇴시킨다.
기판 홀더(9)에 기판(P)이 배치된 후, 도 2에 도시하는 마스크(M)는 조명계에 의해 노광광(IL)으로 조명된다. 노광광(IL)으로 조명된 마스크(M)의 패턴은, 기판 홀더(9)에 배치되어 있는 기판(P)에 투영 광학계(PL)를 통해 투영 노광된다.
노광 장치(1)에서는, 전술한 바와 같이 기판 홀더(9) 상에 양호하게 기판(P)을 배치할 수 있기 때문에, 기판(P) 상의 적정한 위치에 소정의 노광을 고정밀도로 행할 수 있어, 신뢰성이 높은 노광 처리를 실현할 수 있다. 또한, 노광 장치(1)에서는, 전술한 바와 같이 트레이(T) 및 기판 홀더(9)에 대한 기판(P)의 전달을 원활히 행할 수 있기 때문에, 기판(P)에 대한 노광 처리를 지연 없이 행할 수 있다.
다음에, 노광 처리 종료 후의 기판 홀더(9)로부터의 기판(P)의 반출 동작에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 반송 핸드(12)가 기판(P)을 반출하도록 설명하지만, 더블 핸드 구조 중 다른 하나의 반송 핸드가 반출하도록 하여도 좋다.
노광 처리가 종료되면, 반송 로봇(4)은 반송 핸드(12)를 구동하여, 기판 홀더(9) 상에 배치된 트레이(T)의 아래쪽에서 기판 홀더(9)의 X축 방향 양측에 반송 핸드(12)를 -Y 방향측으로부터 삽입한다. 이것과 동시에, 도시하지 않는 제어 장치에 의해 진공 펌프에 의한 흡인이 해제되고, 기판 홀더(9)에 의한 기판(P)의 흡착이 해제된다.
다음에, 구동 장치(13)에 의해 반송 핸드(12)가 소정량 위쪽으로 구동되면, 반송 핸드(12)가 트레이(T)의 배치부(20)의 양측부(18, 18)의 하면에 각각 접촉한다. 위쪽으로 반송 핸드(12)가 더 구동되면, 기판 홀더(9)의 유지부(31)에 배치된 기판(P)이 트레이(T)에 전달된다. 이때, 본 실시형태에 의하면 전술한 바와 같이 기판(P)의 휨이 방지되어 있기 때문에, 트레이(T)를 위쪽으로 이동시켰을 때에 기판(P)을 트레이(T)의 배치부(20) 상에 종래보다 평탄한 상태로 배치할 수 있다. 위쪽으로 반송 핸드(12)가 더 구동되면, 기판(P)을 지지하는 트레이(T)가 기판 홀더(9)의 위쪽으로 들어 올려져, 배치부(20)가 기판 홀더(9)로부터 이격된다.
이 배치부(20)와 기판 홀더(9)가 이격하는 위치까지 트레이(T)가 들어 올려진 시점에서, 기판(P)을 유지하고 있는 트레이(T)가 반송 핸드(12)에 의해 기판 홀더(9) 상으로부터 후퇴된다. 이와 같이 하여, 노광 장치 본체(3)에 대한 기판(P)의 반출 동작이 완료된다.
다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서, 도 1∼도 13을 원용하고, 도 14 및 도 15를 이용하여 설명한다. 본 실시형태의 기판 반송 장치(7a)는, 진동 발생부가 트레이(기판 지지 부재)(T1)가 아니라, 반송 로봇(4a) 및 반입반출부(포트부)(5a)에 마련되어 있는 점에서, 전술한 제1 실시형태의 기판 반송 장치(7)와 상이하다. 그 외의 점은 제1 실시형태의 기판 반송 장치(7)와 유사하기 때문에, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다.
도 14는, 본 실시형태의 트레이(T1) 및 반송 핸드(12)의 개략 구성을 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 트레이(T1)는, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 진동 액추에이터(VA) 및 트레이측 급전부(ET)가 설치되어 있지 않은 점에서 제1 실시형태에서 설명한 트레이(T)와 상이하고, 그 외의 점은 트레이(T)와 마찬가지로 마련되어 있다.
반송 로봇(반송부)(4a)은, 트레이(T1)를 유지하는 반송 핸드(12)와, 반송 핸드(12)를 이동시키는 핸드 액추에이터(액추에이터, 진동 발생부)(61)와, 핸드 액추에이터(61)를 제어하는 핸드 제어부(제어부, 진동 발생부)(62)를 구비하고 있다. 핸드 액추에이터(61)는, 액추에이터 본체(61a)와, 승강 구동부(63)와, 직동 구동부(64)를 갖고 있다.
승강 구동부(63)는, 축 둘레로 회전함으로써 반송 핸드(12)를 승강시키는 이송 나사(63a)와, 액추에이터 본체(61a)에 고정되어 이송 나사(63a)를 축 둘레로 회전시키는 승강 모터(63b)와, 반송 핸드(12)에 고정된 핸드 지지부(63c)를 구비하고 있다. 액추에이터 본체(61a)에는, 반송 핸드(12)를 승강시키는 방향을 따라 슬라이드 홈(61b)이 형성되어 있다. 핸드 지지부(63c)는, 액추에이터 본체(61a)에 형성된 슬라이드 홈(61b)과 결합하여 슬라이드 홈(61b)의 연장 방향으로 슬라이드 가능하게 마련된 결합부(63d)를 갖고 있다.
승강 구동부(63)는, 승강 모터(63b)에 의해 이송 나사(63a)를 축 둘레로 회전시키고, 반송 핸드(12)를 핸드 지지부(63c)와 함께 슬라이드 홈(61b)을 따라 이동시킴으로써, 반송 핸드(12)를 트레이(T1)의 배치부(20)의 상면(20a)과 교차하는 방향, 예컨대 수직 방향(Z 방향)으로 이동시키도록 되어 있다.
직동 구동부(64)는, 액추에이터 본체(61a)를 트레이(T1)의 배치부(20)의 상면(20a)을 따라 이동시키는 리니어 모터(64a)와, 액추에이터 본체(61a)를 슬라이드 가능하게 결합시키는 직동 가이드(64b)를 갖고 있다. 리니어 모터(64a) 및 직동 가이드(64b)는 배치부(20)의 상면(20a)을 따르는 반송 핸드(12)의 이동 방향을 따라 설치되어 있다.
직동 구동부(64)는, 리니어 모터(64a)를 구동시키고, 액추에이터 본체(61a)를 직동 가이드(64b)를 따라 이동시킴으로써, 핸드 지지부(63c)를 통해 액추에이터 본체(61a)와 연결된 반송 핸드(12)를 배치부(20)의 상면(20a)을 따르는 방향, 예컨대 수평 방향(XY 평면 방향)으로 이동시키도록 되어 있다.
핸드 제어부(62)는, 핸드 액추에이터(61)의 승강 모터(63b) 및 리니어 모터(64a)에 각각 소정의 제어 신호를 전달 가능하게 마련되고, 승강 모터(63b) 및 리니어 모터(64a)를 각각 진동적으로 제어 가능하게 마련되어 있다. 여기서, 진동적으로 제어한다는 것은, 각 모터에 소정의 주파수의 진동을 발생시켜, 반송 핸드(12)를 각 이동 방향으로 소정의 주파수로 진동시키는 것을 말한다.
승강 모터(63b) 및 리니어 모터(64a)의 진동의 주파수는, 반송 핸드(12)의 진동의 주파수에 기초하여 설정된다. 또한, 반송 핸드(12)의 진동의 주파수는, 반송 핸드(12)에 유지된 트레이(T1)에 반송 핸드(12)의 진동이 전달되어 트레이(T1)가 진동할 때의 배치부(20)의 진동의 주파수에 기초하여 설정된다. 배치부(20)의 진동의 주파수는, 제1 실시형태에서의 진동 액추에이터(VA)에 의해 진동되는 트레이(T)의 배치부(20)의 진동의 주파수와 마찬가지로 설정된다.
반송 핸드(12)의 상면에는, 트레이(T)의 배치부(20)의 하면을 지지하는 복수의 접촉부(17)가 마련되어 있다. 본 실시형태의 접촉부(17)는, 반송 핸드(12)에서 발생한 진동을 효율적으로 트레이(T1)에 전달 가능하게 마련되어 있다. 즉, 본 실시형태의 접촉부(17)는, 진동을 전달하는 진동 전달 부재로서도 기능하고 있다.
도 15는, 본 실시형태의 트레이(T1) 및 반입반출부(5a)의 트레이 지지부(52)의 개략 구성을 도시하는 모식적인 단면도이다.
도 15에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 반입반출부(5a)의 트레이 지지부(52)는, 트레이 지지부(52)를 승강시키는 지지부 액추에이터(액추에이터, 진동 발생부)(71)와, 지지부 액추에이터를 제어하는 지지부 제어부(제어부, 진동 발생부)(72)를 갖고 있다.
지지부 액추에이터(71)는, 전술한 제1 실시형태에서 설명한 바와 같이, 트레이 지지부(52)를 도 4에 도시하는 가이드부(56)를 따라 Z축 방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 지지부 제어부(72)는, 지지부 액추에이터(71)에 소정의 제어 신호를 전달 가능하게 마련되고, 지지부 액추에이터(71)를 진동적으로 제어 가능하게 마련되어 있다. 여기서, 진동적으로 제어한다는 것은, 각 액추에이터에 소정의 주파수의 진동을 발생시켜, 트레이 지지부(52)를 Z 방향을 따라 소정의 주파수로 진동시키는 것을 말한다.
본 실시형태에서는, 전술한 핸드 액추에이터(61) 및 핸드 제어부(62)와, 지지부 액추에이터(71) 및 지지부 제어부(72)가, 각각 반송 핸드(12) 및 트레이 지지부(52)에 진동을 발생시키는 진동 발생부를 구성하고 있다. 또한, 이들 진동 발생부가, 공급 전력에 기초하여, 트레이(T1)를 유지하는 반송 핸드(12) 및 트레이 지지핀(52b)에 각각 진동을 발생시키는 가진부(V1)를 구성하고 있다.
또한, 트레이 지지핀(52b)의 상면에는, 트레이(T1)의 배치부(20)의 하면을 지지하는 복수의 접촉부(52e)가 마련되어 있다. 본 실시형태의 접촉부(52e)는, 트레이 지지부(52)에서 발생한 진동을 효율적으로 트레이(T1)에 전달 가능하게 마련되어 있다. 즉, 본 실시형태의 접촉부(52e)는, 진동을 전달하는 진동 전달 부재로서도 기능하고 있다.
도 12의 (a)∼도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이 기판 지지핀(51b)에 의해 지지된 기판(P)을 트레이(T1)의 배치부(20)에 배치시킬 때는, 우선 도 15에 도시하는 지지부 액추에이터(71)를 작동시킨다. 그리고, 도 12의 (a)에 도시하는 바와 같이, 트레이 지지부(52)를 상승시킴으로써, 트레이 지지핀(52b)에 의해 유지한 트레이(T1)를 상승시킨다.
이어서, 도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이 기판 지지핀(51b)에 의해 지지된 기판(P)을 트레이(T1)의 배치부(20)에 배치시킬 때에, 도 15에 도시하는 지지부 제어부(72)에 의해, 지지부 액추에이터(71)를 소정의 주파수로 진동시킨다. 그러면, 도 15에 도시하는 바와 같이, 지지부 액추에이터(71)의 진동이 트레이 지지부(52)에 전달되어, 트레이 지지핀(52b)이 소정의 주파수로 진동한다.
트레이 지지핀(52b)이 소정의 진동수로 진동하면, 그 진동이 접촉부(52e)를 통해 트레이(T1)에 전달되어, 제1 실시형태와 마찬가지로, 트레이(T1)의 배치부(20)가 소정의 진동수로 진동한다. 이것에 의해, 도 12의 (b)에 도시하는 제1 실시형태와 마찬가지로, 기판(P)의 휨이 제거되어 기판(P)이 평탄해진다.
또한, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)를 반송 핸드(12)에 의해 유지하고 들어 올릴 때에, 도 14에 도시하는 핸드 제어부(62)에 의해 핸드 액추에이터(61)의 승강 모터(63b) 및 리니어 모터(64a)를 소정의 진동수로 진동시킨다. 이때, 기판(P)의 상황에 따라, 승강 모터(63b)만을 진동시키도록 하여도 좋고, 리니어 모터(64a)만을 진동시키도록 하여도 좋다.
그러면, 승강 모터(63b) 및 리니어 모터(64a)의 진동이 반송 핸드(12)에 전달되어, 반송 핸드(12)가 소정의 진동수로 트레이(T1)의 상면(20a)과 교차하는 방향 및 상면(20a)을 따르는 방향으로 진동한다. 반송 핸드(12)가 소정의 진동수로 진동하면, 반송 핸드(12)의 진동이 접촉부(17)를 통해 트레이(T1)에 전달되어, 트레이(T1)의 배치부(20)가 소정의 진동수로 각 방향으로 진동한다.
그러면, 도 12의 (c)에 도시하는 제1 실시형태와 마찬가지로, 기판(P)의 하면과 트레이(T1)의 배치부(20)의 상면(20a)이 미끄러져, 기판(P)의 응력이 개방되고, 기판(P)의 휨이 방지된다. 또한, 도 13의 (a)∼도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T1)에 배치된 기판(P)을 기판 홀더(9)에 전달할 때에도, 제1 실시형태와 마찬가지로 기판(P)의 휨을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면 제1 실시형태와 같은 효과가 얻어질 뿐만 아니라, 트레이(T)에 진동 액추에이터(VA) 및/또는 트레이측 급전부(ET)를 설치할 필요가 없어, 기판 반송 장치(7)의 구성을 간결하게 할 수 있게 된다.
다음에, 본 발명의 제3 실시형태에 대해서, 도 1∼도 13을 원용하고, 도 16a, 도 16b, 도 17a 및 도 17b를 이용하여 설명한다. 본 실시형태의 기판 반송 장치(7b)는, 진동 발생부가 트레이(기판 지지 부재)(T2)가 아니라, 반송 로봇(4b) 및 반입반출부(포트부)(5b)에 설치되는 점에서, 전술한 제1 실시형태의 기판 반송 장치(7)와 상이하다. 그 외의 점은 제1 실시형태의 기판 반송 장치(7)와 같기 때문에, 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명은 생략한다.
도 16a 및 16b는, 본 실시형태의 반송 핸드(12) 및 트레이(T2)의 개략 구성을 설명하는 도면으로서, 도 16a는 도 2의 선 A-A'를 따라 취한 단면에 대응하는 모식적인 단면도이고, 도 16b는 도 16a의 α1부의 확대도이다. 도 17a 및 17b는, 본 실시형태의 트레이 지지부(52) 및 트레이(T2)의 개략 구성을 설명하는 도면으로서, 도 17a는 도 4의 선 B-B'를 따라 취한 단면에 대응하는 모식적인 단면도이고, 도 17b는 도 17a의 β1부의 확대도이다.
도 16a 및 도 16b에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 트레이(T2)는, 도 7a 및 도 7b에 도시하는 진동 액추에이터(VA) 및 트레이측 급전부(ET)가 설치되어 있지 않은 점에서 제1 실시형태에서 설명한 트레이(T)와 상이하고, 그 외의 점은 트레이(T)와 마찬가지로 마련되어 있다.
도 16a 및 도 16b에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태의 기판 반송 장치(7b)는, 반송 핸드(12)를 진동시켜 트레이(T2)를 진동시키는 가진부(V2)를 구비하고 있다. 가진부(V2)는, 반송 핸드(12)에 설치된 복수의 진동 액추에이터(진동 발생부)(VA1)와, 반송 핸드(12)에 설치된 핸드측 급전부(급전부)(EH2)를 갖고 있다. 또한, 가진부(V2)는, 도 17a 및 도 17b에 도시하는 바와 같이, 반입반출부(5b)의 트레이 지지부(52)에 설치된 진동 액추에이터(진동 발생부)(VA2)와, 지지부측 급전부(급전부)(EP2)를 갖고 있다.
도 16a 및 도 16b에 도시하는 바와 같이, 진동 액추에이터(VA1)는, 제1 실시형태의 진동 액추에이터(VA)와 같은 것이 이용되고, 반송 핸드(12)의 내부에 매립되어 반송 핸드(12)에 고정되어 있다. 진동 액추에이터(VA1)는, 트레이(T2)의 배치부(20)의 양측부(18, 18)를 지지하는 한 쌍의 클로형 부분의 쌍방에 각각 설치되어 있다.
핸드측 급전부(EH2)는, 반송 로봇(4B)에 설치된 전원부(도시 생략)와, 핸드측 배선(14B)을 구비한다. 핸드측 배선(14B)은 일단측이 진동 액추에이터(VA1)의 단자부(VAT1)에 접속되고, 타단측이 반송 로봇(4B)의 도시하지 않는 전원부에 접속됨으로써, 진동 액추에이터(VA1)의 단자부(VAT1)와 전원부를 전기적으로 접속하고 있다.
또한, 반송 핸드(12)의 상면에는, 전술한 제2 실시형태와 같은 접촉부(17)가 복수 마련되어 있다. 본 실시형태에서, 접촉부(17)는 진동 액추에이터(VA1)의 근방에 마련되고, 진동 액추에이터(VA1)와 평면적으로 중첩되도록 배치되어 있다. 환언하면, 본 실시형태에서, 진동 액추에이터(VA1)는, 접촉부(17)의 근방에 마련되고, 접촉부(17)와 평면적으로 중첩되는 위치에 배치되어 있다.
도 17a 및 도 17b에 도시하는 바와 같이, 진동 액추에이터(VA2)는, 제1 실시형태의 진동 액추에이터(VA)와 같은 것이 이용되고, 트레이 지지핀(52b)에 매립되어 트레이 지지핀(52b)에 고정되어 있다. 지지부측 급전부(EP2)는, 반입반출부(5b)에 설치된 전원부(도시 생략)와, 지지부측 배선(57b)을 구비한다. 지지부측 배선(57b)은, 일단측이 진동 액추에이터(VA2)에 접속되고, 타단측이 반입반출부(5b)의 도시하지 않는 전원부에 접속됨으로써, 진동 액추에이터(VA2)와 전원부를 전기적으로 접속하고 있다.
또한, 트레이 지지핀(52b)의 상면에는, 전술한 제2 실시형태와 같은 접촉부(52e)가 마련되어 있다. 본 실시형태에서는, 접촉부(52e)는 진동 액추에이터(VA2)의 근방에 마련되고, 진동 액추에이터(VA2)와 평면적으로 중첩되도록 배치되어 있다. 환언하면, 본 실시형태에서, 진동 액추에이터(VA2)는, 접촉부(52e)의 근방에 설치되고, 접촉부(52e)와 평면적으로 중첩되는 위치에 배치되어 있다.
본 실시형태에서는, 도 12의 (a)∼도 12의 (b)에 도시하는 바와 같이 기판 지지핀(51b)에 의해 지지된 기판(P)을 트레이(T2)의 배치부(20)에 배치시킬 때에, 도 17a 및 도 17b에 도시하는 지지부측 급전부(EP2)로부터 진동 액추에이터(VA2)에 전력을 공급하여, 진동 액추에이터(VA2)를 소정의 진동수로 진동시킨다. 그러면, 도 17b에 도시하는 바와 같이, 진동 액추에이터(VA2)에 의해 트레이 지지핀(52b)이 소정의 주파수로 진동한다.
트레이 지지핀(52b)이 소정의 진동수로 진동하면, 그 진동이 접촉부(52e)를 통해 트레이(T2)에 전달되어, 제1 실시형태 및 제2 실시형태와 마찬가지로, 트레이(T2)의 배치부(20)가 소정의 진동수로 진동한다. 이것에 의해, 도 12의 (b)에 도시하는 제1 실시형태와 마찬가지로, 기판(P)의 휨이 제거되어 기판(P)이 평탄해진다.
여기서, 본 실시형태에서는, 진동 액추에이터(VA2)가 접촉부(52e) 근방에 설치되고, 접촉부(52e)와 평면적으로 중첩되는 위치에 배치되어 있다. 따라서, 진동의 감쇠가 방지되어, 진동 액추에이터(VA2)에서 발생한 진동 에너지를 트레이(T2)와 기판(P)에 효율적으로 전달할 수 있다.
또한, 도 12의 (c)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T)를 반송 핸드(12)에 의해 유지하고 들어 올릴 때에, 도 16a 및 도 16b에 도시하는 핸드측 급전부(EH2)에 의해 진동 액추에이터(VA1)에 전력을 공급하여, 진동 액추에이터(VA1)를 소정의 진동수로 진동시킨다. 진동 액추에이터(VA1)가 소정의 진동수로 진동하면, 반송 핸드(12)가 소정의 진동수로 진동한다. 반송 핸드(12)가 소정의 진동수로 진동하면, 반송 핸드(12)의 진동이 접촉부(17)를 통해 트레이(T2)에 전달되어, 트레이(T2)의 배치부(20)가 소정의 진동수로 진동한다.
그러면, 도 12의 (c)에 도시하는 제1 실시형태와 마찬가지로, 기판(P)의 하면과 트레이(T2)의 배치부(20)의 상면(20a)이 미끄러져, 기판(P)의 응력이 개방되고, 기판(P)의 휨이 방지된다. 또한, 도 13의 (a)∼도 13의 (c)에 도시하는 바와 같이, 트레이(T2)에 배치된 기판(P)을 기판 홀더(9)에 전달할 때에도, 제1 실시형태와 마찬가지로 기판(P)의 휨을 방지할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 도 16a 및 도 16b에 도시하는 바와 같이, 진동 액추에이터(VA1)가 접촉부(17)의 근방에 마련되고, 접촉부(17)와 평면적으로 중첩되는 위치에 배치되어 있다. 따라서, 진동의 감쇠가 방지되어, 진동 액추에이터(VA1)에서 발생한 진동 에너지를 트레이(T2)와 기판(P)에 효율적으로 전달할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 트레이(T)에 진동 액추에이터(VA) 및/또는 트레이측 급전부(ET)를 설치할 필요가 없어, 기판 반송 장치(7)의 구성을 간결하게 할 수 있게 된다. 또한 제2 실시형태와 비교하여, 반송 핸드(12) 및 트레이 지지부(52)의 이동 중에도 트레이(T2)에 대하여 균일한 진동을 계속적으로 부여하는 것이 가능해진다.
한편, 본 실시형태에서는 진동 액추에이터(VA1, VA2)를 각각 복수 구비하는 구성에 대해서 설명했지만, 이들은 반송 핸드(12) 및 트레이 지지부(52)에 하나 이상씩 설치될 수도 있다.
또한, 전술한 실시형태의 기판(P)으로서는, 디스플레이 디바이스용의 유리 기판뿐만 아니라, 반도체 디바이스 제조용 반도체 웨이퍼, 박막 자기헤드용 세라믹 웨이퍼, 또는 노광 장치에서 이용되는 마스크 또는 레티클의 원판(합성 석영, 실리콘 웨이퍼) 등이 적용된다.
또한, 노광 장치로서는, 마스크(M)와 기판(P)을 동기 이동하여 마스크(M)의 패턴을 통해 노광광(IL)으로 기판(P)을 주사 노광하는 스텝 앤드 스캔 방식의 주사형 노광 장치(스캐닝 스테퍼) 외에, 마스크(M)와 기판(P)을 정지한 상태로 마스크(M)의 패턴을 일괄 노광하고, 기판(P)을 순차 단계 이동시키는 스텝 앤드 리피트 방식의 투영 노광 장치(스테퍼)에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 미국 특허 제6341007호 명세서, 미국 특허 제6208407호 명세서, 미국 특허 제6262796호 명세서 등에 개시되어 있는, 복수의 기판 스테이지를 구비한 트윈 스테이지형 노광 장치에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명은, 미국 특허 제6897963호 명세서, 유럽 특허 출원 공개 제1713113호 명세서 등에 개시되어 있는, 기판을 유지하는 기판 스테이지와, 기판을 유지하지 않고, 기준 마크가 형성된 기준 부재 및/또는 각종 광전 센서를 탑재한 계측 스테이지를 구비한 노광 장치에도 적용할 수 있다. 또한, 복수의 기판 스테이지와 계측 스테이지를 구비한 노광 장치를 채용할 수 있다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 광 투과성의 기판상에 소정의 차광 패턴(또는 위상 패턴·감광 패턴)을 형성한 광 투과형 마스크를 이용했지만, 이 마스크 대신에, 예컨대 미국 특허 제6778257호 명세서에 개시되어 있는 바와 같이, 노광해야 하는 패턴의 전자 데이터에 기초하여 투과 패턴 또는 반사 패턴, 또는 발광 패턴을 형성하는 가변 성형 마스크(전자 마스크, 액티브 마스크, 또는 이미지 제너레이터라고도 함)를 이용하여도 좋다. 또한, 비발광형 화상 표시 소자를 구비하는 가변 성형 마스크 대신에, 자발광형 화상 표시 소자를 포함하는 패턴 형성 장치를 구비하도록 하여도 좋다.
전술한 실시형태의 노광 장치는, 각 구성 요소를 포함하는 각종 서브 시스템을, 소정의 기계적 정밀도, 전기적 정밀도, 광학적 정밀도를 유지하도록, 조립함으로써 제조된다. 이들 각종 정밀도를 확보하기 위해, 이 조립의 전후에는, 각종 광학 시스템에 대해서는 광학적 정밀도를 달성하기 위한 조정이, 각종 기계 시스템에 대해서는 기계적 정밀도를 달성하기 위한 조정이, 각종 전기 시스템에 대해서는 전기적 정밀도를 달성하기 위한 조정이 행해진다.
각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정은, 각종 서브 시스템 상호의 기계적 접속, 전기 회로의 배선 접속, 기압 회로의 배관 접속 등이 포함된다. 이 각종 서브 시스템으로부터 노광 장치에의 조립 공정 전에, 각 서브 시스템 개개의 조립 공정이 있는 것은 물론이다. 각종 서브 시스템의 노광 장치에의 조립 공정이 종료되었다면, 종합 조정이 행해져, 노광 장치 전체로서의 각종 정밀도가 확보된다. 또한, 노광 장치의 제조는 온도 및 클린도 등이 관리된 클린룸에서 행하는 것이 바람직하다.
반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스는, 도 18에 도시하는 바와 같이, 마이크로 디바이스의 기능·성능 설계를 행하는 단계 201, 이 설계 단계에 기반한 마스크(레티클)를 제작하는 단계 202, 디바이스의 기재인 기판을 제조하는 단계 203, 전술한 실시형태에 따라, 마스크의 패턴을 이용하여 노광광으로 기판을 노광하는 것과, 노광된 기판(감광제)을 현상하는 것을 포함하는 기판 처리(노광 처리)를 포함하는 기판 처리 단계 204, 디바이스 조립 단계(다이싱 공정, 본딩 공정, 패키지 공정 등의 가공 프로세스를 포함) 205, 검사 단계 206 등을 거쳐 제조된다. 또한 단계 204에서는, 감광제를 현상함으로써, 마스크의 패턴에 대응하는 노광 패턴층(현상된 감광제의 층)을 형성하고, 이 노광 패턴층을 통해 기판을 가공하는 것이 포함된다.
또한, 전술한 실시형태의 요건은, 적절하게 조합할 수 있다. 또한, 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다. 또한, 법령으로 허용되는 한에서, 전술한 실시형태에서 인용한 노광 장치 등에 관한 모든 공개 공보 및 미국 특허의 개시를 원용하여 본문 기재의 일부로 한다.
1: 노광 장치 3: 노광 장치 본체
4, 4a, 4b: 반송 로봇(반송부) 5, 5a, 5b: 반입반출부(포트부)
7, 7a, 7b: 기판 반송 장치 9: 기판 홀더
12: 반송 핸드 16, 17: 접촉부
18: 측부 20: 배치부
20a: 상면(기판 지지면) 30: 홈부
31: 유지부(홀더부) 52b: 트레이 지지핀(지지부)
52c, 52e: 접촉부
61: 핸드 액추에이터(액추에이터, 진동 발생부)
62: 핸드 제어부(제어부, 진동 발생부)
71: 지지부 액추에이터(액추에이터, 진동 발생부)
72: 지지부 제어부(제어부, 진동 발생부)
EH, EH2: 핸드측 급전부(급전부) EP, EP2: 지지부측 급전부(급전부)
ET: 트레이측 급전부(급전부) IL: 노광광
P: 기판
T, T1, T2: 트레이(기판 지지 부재, 기판 지지 장치)
V, V1, V2: 가진부
VA, VA1, VA2: 진동 액추에이터(진동 발생부)

Claims (18)

  1. 기판 지지 부재에 배치된 기판을 상기 기판 지지 부재와 함께, 기판 홀더를 향하여 반송하는 기판 반송 장치로서,
    상기 기판 지지 부재에 마련되어, 상기 기판이 상기 기판 지지 부재에 배치된 상태로 상기 기판 지지 부재를 진동시키는 가진부와,
    상기 기판을 상기 기판 지지 부재로부터 상기 기판 홀더에 전달하도록, 상기 기판이 배치된 상기 기판 지지 부재를, 상기 기판 홀더를 향하여 이동시키는 반송부를 구비하고,
    상기 가진부는, 상기 반송부에 의해 상기 기판이 배치된 상기 기판 지지 부재가 상기 기판 홀더를 향하여 이동되기 전에, 상기 기판 지지 부재를 진동시키는 기판 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 가진부는, 상기 기판 지지 부재에 설치되고 공급 전력에 기초하여 상기 기판 지지 부재에 진동을 발생시키는 적어도 하나의 진동 발생부를 포함하는 것인 기판 반송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가진부는, 상기 진동 발생부에 대하여 전력을 공급하는 급전부를 포함하고, 상기 급전부의 적어도 일부는, 상기 반송부에 마련되어 있는 것인 기판 반송 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 기판이 배치된 상기 기판 지지 부재를 지지하는 포트부를 구비하고,
    상기 가진부는, 상기 진동 발생부에 대하여 전력을 공급하는 급전부를 포함하며, 상기 급전부의 적어도 일부는, 상기 포트부에 마련되고,
    상기 반송부는, 상기 포트부에 지지된 상기 기판 지지 부재를 유지하고 이동하는 것인 기판 반송 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 포트부는, 상기 기판 지지 부재에서의 서로 다른 지점을 각각 지지하는 복수의 지지부를 가지며,
    상기 복수의 지지부는, 상기 복수의 지지부가 지지하는 상기 기판 지지 부재 상에 있어서 상기 진동 발생부와 평면에서 봤을 때 중첩되지 않는 위치에 배치되는 것인 기판 반송 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가진부는, 공급 전력에 기초하여 상기 반송부 중 상기 기판 지지 부재를 유지하는 부분에 진동을 발생시키는 적어도 하나의 진동 발생부를 포함하는 것인 기판 반송 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 지지 부재를 유지하는 반송 핸드와, 상기 반송 핸드를 이동시키는 액추에이터를 구비하고,
    상기 진동 발생부는, 상기 반송 핸드가 진동하도록 상기 액추에이터를 제어하는 제어부를 갖는 것인 기판 반송 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 지지 부재를 유지하는 반송 핸드를 구비하고,
    상기 진동 발생부는, 상기 반송 핸드에 설치되며, 상기 반송 핸드를 진동시키는 적어도 하나의 진동 액추에이터를 갖는 것인 기판 반송 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 지지 부재를 지지하는 복수의 접촉부를 더 구비하고,
    상기 진동 액추에이터는, 상기 접촉부의 근방에 배치되는 것인 기판 반송 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 액추에이터는, 상기 반송 핸드를 상기 기판 지지 부재의 기판 지지면을 따르는 방향 및 상기 기판 지지면과 교차하는 방향 중 적어도 한쪽으로 이동 가능하게 설치되어 있는 것인 기판 반송 장치.
  11. 제1항에 있어서, 상기 기판 홀더와는 다른 위치에 마련되어, 상기 기판이 배치된 상기 기판 지지 부재를 지지하는 포트부를 구비하고,
    상기 가진부는, 상기 포트부에 설치되고 공급 전력에 기초하여 상기 포트부에 진동을 발생시키는 적어도 하나의 진동 발생부를 포함하는 것인 기판 반송 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 포트부는, 상기 기판 지지 부재에서의 서로 다른 지점을 각각 지지하는 복수의 지지부를 가지며,
    상기 진동 발생부는, 상기 지지부에 설치되고, 상기 지지부를 진동시키는 적어도 하나의 진동 액추에이터를 갖는 것인 기판 반송 장치.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 포트부는, 상기 기판 지지 부재에서의 서로 다른 지점을 각각 지지하는 복수의 지지부와, 상기 지지부를 이동시키는 액추에이터를 구비하고,
    상기 진동 발생부는, 상기 지지부가 진동하도록 상기 액추에이터를 제어하는 제어부를 갖는 것인 기판 반송 장치.
  14. 제1항 내지 제9항, 제11항, 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 지지 부재를 상기 기판 홀더에 전달하는 것인 기판 반송 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 홀더 중 상기 기판이 배치되는 홀더부에 상기 기판을 전달하고, 상기 기판 홀더 중 상기 홀더부와 다른 부분에 상기 기판 지지 부재
    를 전달하는 것인 기판 반송 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 홀더 중 상기 홀더부에 대하여 홈 형상으로 형성된 홈부에 상기 기판 지지 부재를 전달하는 것인 기판 반송 장치.
  17. 제2항 내지 제9항, 제11항, 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반송부는, 상기 기판 지지 부재의 양측부를 유지하는 것인 기판 반송 장치.
  18. 제1항 내지 제9항, 제11항, 제12항 중 어느 한 항에 기재된 기판 반송 장치와,
    상기 기판 반송 장치에 의해 상기 기판 홀더에 반송된 상기 기판에 노광광을 조사하여 상기 기판을 노광하는 조명 광학계를 구비하는 노광 장치.
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