(57)【要約】【課題】基板の搬送高さが変わる場合でも基板を効果的に除電し、パーティクルの付着を防止する。【解決手段】本実施形態に係る基板搬送システム１００は、基板を搬送する基板搬送部と、前記基板を除電する除電器１２０と、を備える。前記基板搬送部は前記基板の搬送高さを変える。除電器１２０は、前記基板の搬送高さに基づいて除電出力を変える。除電器１２０は、前記基板搬送部により搬送される基板よりも上方に設けられ、前記基板の搬送高さが高い程、除電出力を弱める。【選択図】図３
2019169536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搬送する基板搬送部と、
前記基板を除電する除電器と、
を備える基板搬送システムであって、
前記基板搬送部は前記基板の搬送高さを変え、
前記除電器は、前記基板の搬送高さに基づいて除電出力を変えることを特徴とする基板搬送システム。
【請求項２】
前記除電器は、前記基板搬送部により搬送される基板よりも上方に設けられ、前記基板の搬送高さが高い程、除電出力を弱めることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送システム。
【請求項３】
導入部を介して流入した空気を下方へ送出する送出ファンをさらに備え、
前記除電器はコロナ放電式除電器であり、コロナ放電によって発生したイオンが、前記送出ファンによって送出された空気によって下方へ移動することを特徴とする請求項２に記載の基板搬送システム。
【請求項４】
前記基板搬送部は、第１の高さと、前記第１の高さより高い第２の高さで前記基板を搬送し、
前記除電器は、前記基板が前記第１の高さで搬送されている間は前記基板の除電を行い、前記基板が前記第２の高さで搬送されている間はオフになることを特徴とする請求項２又は３に記載の基板搬送システム。
【請求項５】
基板を搬送する基板搬送部と、前記基板を除電する除電器と、を備える基板搬送システムにおける基板除電方法であって、
前記基板の搬送高さに応じて前記除電器の除電出力を変えることを特徴とする基板除電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板搬送システム及び基板除電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の帯電に伴うパーティクル付着を防止するために、処理室と外部との間で基板を搬入出する通路となる搬送ユニットに除電器が設けられている。例えば、コロナ放電式の除電器が搬送ユニットの上方に設置され、放電電極へ電界を集中させることによりコロナ放電が起き、イオンが発生する。イオン化した空気が、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）により形成された下向流によって基板に当たり、基板が除電される。
【０００３】
従来、除電器の除電出力は常時一定となっていた。そのため、搬送ユニット内で基板の搬送高さが変わる場合、一方の搬送高さでは基板を除電できるが、他方の搬送高さでは除電できない又は基板を帯電させてしまうおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５９８３４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８３１３２号公報
【特許文献３】特開２０１７−１１２４１号公報
【特許文献４】特開平９−２５１９３６号公報
【特許文献５】特開２０１５−１４６３４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされたものであり、基板の搬送高さが変わる場合でも基板を効果的に除電し、パーティクルの付着を防止できる基板搬送システム及び基板除電方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による基板搬送システムは、基板を搬送する基板搬送部と、前記基板を除電する除電器と、を備える基板搬送システムであって、前記基板搬送部は前記基板の搬送高さを変え、前記除電器は、前記基板の搬送高さに基づいて除電出力を変えるものである。
【０００７】
本発明の一態様による基板搬送システムにおいて、前記除電器は、前記基板搬送部により搬送される基板よりも上方に設けられ、前記基板の搬送高さが高い程、除電出力を弱める。
【０００８】
本発明の一態様による基板搬送システムにおいて、導入部を介して流入した空気を下方へ送出する送出ファンをさらに備え、前記除電器はコロナ放電式除電器であり、コロナ放電によって発生したイオンが、前記送出ファンによって送出された空気によって下方へ移動する。
【０００９】
本発明の一態様による基板搬送システムにおいて、前記基板搬送部は、第１の高さと、前記第１の高さより高い第２の高さで前記基板を搬送し、前記除電器は、前記基板が前記第１の高さで搬送されている間は前記基板の除電を行い、前記基板が前記第２の高さで搬送されている間はオフになる。
【００１０】
本発明の一態様による基板除電方法は、基板を搬送する基板搬送部と、前記基板を除電する除電器と、を備える基板搬送システムにおける基板除電方法であって、前記基板の搬送高さに応じて前記除電器の除電出力を変えるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板の搬送高さが変わる場合でも基板を効果的に除電し、パーティクルの付着を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る電子ビーム描画装置の平面図である。
【図２】同実施形態に係る電子ビーム描画装置の一部断面図である。
【図３】同実施形態に係る基板搬送システムの概略図である。
【図４】変形例による基板搬送システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施形態に係る基板搬送システムを備えた電子ビーム描画装置の平面図であり、図２は電子ビーム描画装置の一部であるライティングチャンバ（Ｗチャンバ）４００及び電子ビーム鏡筒５００の断面図である。図１、図２に示すように、電子ビーム描画装置は、基板搬送システム１００、搬入出（Ｉ／Ｏ）チャンバ２００、ロボットチャンバ（Ｒチャンバ）３００、Ｗチャンバ４００、電子ビーム鏡筒５００、制御装置６００、及びゲートバルブＧ１〜Ｇ３を備える。図１では、電子ビーム鏡筒５００の図示を省略している。
【００１５】
基板搬送システム１００は、マスク基板Ｗを搬送する搬送ロボット（搬送アーム）１１０を有し、マスク基板Ｗを外部から受け入れ、マスク基板Ｗの除電を行いながら後段側のチャンバへ搬送する。また、基板搬送システム１００は、描画後のマスク基板Ｗの除電を行いながら、マスク基板Ｗを外部へ搬出する。基板搬送システム１００の詳細な構成は後述する。
【００１６】
Ｉ／Ｏチャンバ２００は、Ｒチャンバ３００内を真空（低気圧）に保ったままマスク基板Ｗを搬入出するためのいわゆるロードロックチャンバである。Ｉ／Ｏチャンバ２００は真空ポンプ２１０及びガス供給系２２０を備え、基板搬送システム１００との間にゲートバルブＧ１が設けられている。真空ポンプ２１０は、例えば、ドライポンプやターボ分子ポンプ等であり、Ｉ／Ｏチャンバ２００内を真空引きする。ガス供給系２２０は、Ｉ／Ｏチャンバ２００を大気圧とする際にＩ／Ｏチャンバ２００内へベント用ガス（例えば、窒素ガスやＣＤＡ）を供給する。
【００１７】
Ｉ／Ｏチャンバ２００内を真空引きする際は、Ｉ／Ｏチャンバ２００に接続された真空ポンプ２１０を用いて真空引きする。また、Ｉ／Ｏチャンバ２００内を大気圧に戻す際には、ガス供給系２２０からベント用ガスが供給され、Ｉ／Ｏチャンバ２００内が大気圧となる。なお、Ｉ／Ｏチャンバ２００内を真空引きする際及び大気圧とする際には、ゲートバルブＧ１，Ｇ２はＣｌｏｓｅ（閉）される。
【００１８】
Ｒチャンバ３００は、真空ポンプ３１０と、アライメント室３２０と、マスクカバー収容室３３０と、搬送ロボット３４０とを備える。Ｒチャンバ３００は、ゲートバルブＧ２を介してＩ／Ｏチャンバ２００と接続されている。
【００１９】
真空ポンプ３１０は、例えば、クライオポンプやターボ分子ポンプ等である。真空ポンプ３１０は、Ｒチャンバ３００に接続されており、Ｒチャンバ３００内を真空引きして高真空を保つ。アライメント室３２０は、マスク基板Ｗを位置決め（アライメント）するためのチャンバである。
【００２０】
マスクカバー収容室３３０は、マスクカバーＨを収容するチャンバである。マスクカバーＨは導電性を有し、中央部に開口部を有する額縁形状の枠体に、複数のアース機構が設けられたものである。枠体のサイズはマスク基板Ｗよりやや大きくなっている。マスクカバーＨは、電子ビームの照射によりマスク基板Ｗに蓄積する電荷を排出するためのものである。
【００２１】
搬送ロボット３４０は、Ｉ／Ｏチャンバ２００、アライメント室３２０、マスクカバー収容室３３０及びＷチャンバ４００間で、マスク基板Ｗを搬送する。
【００２２】
Ｗチャンバ４００は、真空ポンプ４１０と、Ｘ−Ｙステージ４２０と、駆動機構４３０Ａ，４３０Ｂと、を備え、ゲートバルブＧ３を介してＲチャンバ３００と接続されている。
【００２３】
真空ポンプ４１０は、例えば、クライオポンプやターボ分子ポンプ等である。真空ポンプ４１０は、Ｗチャンバ４００に接続されており、Ｗチャンバ４００内を真空引きして高真空を保つ。Ｘ−Ｙステージ４２０は、マスク基板Ｗを載置するための台である。駆動機構４３０Ａは、Ｘ−Ｙステージ４２０をＸ方向に駆動する。駆動機構４３０Ｂは、Ｘ−Ｙステージ４２０をＹ方向に駆動する。
【００２４】
図２に示すように、電子ビーム鏡筒５００は、電子銃５１０、ブランキングアパーチャ５２０、第１アパーチャ５２２、第２アパーチャ５２４、ブランキング偏向器５３０、成形偏向器５３２、対物偏向器５３４、レンズ５４０（照明レンズ（ＣＬ）、投影レンズ（ＰＬ）、対物レンズ（ＯＬ））等から構成される電子ビーム照射手段を備え、Ｘ−Ｙステージ４２０上に載置されたマスク基板Ｗに電子ビームを照射する。電子ビームが照射されるマスク基板ＷにはマスクカバーＨがセットされるが、図２ではマスクカバーＨの図示を省略する。
【００２５】
電子銃５１０から放出された荷電粒子ビームの一例となる電子ビーム５０２は、照明レンズＣＬにより矩形、例えば正方形の穴を持つ第１アパーチャ５２２全体を照明する。ここで、電子ビーム２００をまず矩形、例えば正方形に成形する。そして、第１アパーチャ５２２を通過した第１アパーチャ像の電子ビームは、投影レンズＰＬにより第２アパーチャ５２４上に投影される。第２アパーチャ５２４上での第１アパーチャ像の位置は、成形偏向器５３２によって制御され、ビーム形状と寸法を変化させることができる。そして、第２アパーチャ５２４を通過した第２アパーチャ像の電子ビームは、対物レンズＯＬにより焦点を合わせ、対物偏向器５３４により偏向されて、移動可能に配置されたＸ−Ｙステージ４２０上のマスク基板Ｗの所望する位置に照射される。成形偏向器５３２や対物偏向器５３４への偏向電圧の印加や、Ｘ−Ｙステージ４２０の移動等は、制御装置６００により制御される。電子ビーム描画装置は可変成形型の描画装置である。
【００２６】
電子銃５１０から放出された電子ビーム５０２は、ブランキング偏向器５３０によって、ビームオンの状態では、ブランキングアパーチャ５２０を通過するように制御され、ビームオフの状態では、ビーム全体がブランキングアパーチャ５２０で遮蔽されるように偏向される。ビームオフの状態からビームオンとなり、その後ビームオフになるまでにブランキングアパーチャ５２０を通過した電子ビームが１回の電子ビームのショットとなる。各ショットの照射時間により、マスク基板Ｗに照射される電子ビームのショットあたりの照射量が調整されることになる。
【００２７】
制御装置６００は、例えば、コンピュータ等であり、各チャンバやゲートバルブ等を制御する機能を有している。
【００２８】
図３は基板搬送システム１００の概略図である。図３では搬送ロボット１１０の図示を省略している。基板搬送システム１００の搬入出口１４２を介して、外部との間でマスク基板Ｗの搬入出が行われる。マスク基板Ｗは、描画装置の外部ではケース（図示略）に収容した状態で移送されている。そのため、マスク基板Ｗを収容したケースが、搬入出口１４２から基板搬送システム１００に搬入される。昇降部１４０によりマスク基板Ｗを下降させ、ケースからマスク基板Ｗが外される。
【００２９】
昇降部１４０を下降したマスク基板Ｗは、搬送ロボット１１０により、後段のＩ／Ｏチャンバ２００側へ向かって水平方向に移動する。
【００３０】
図３に示すように、昇降部１４０による下降後のマスク基板Ｗの高さＨ１と、基板搬送システム１００とＩ／Ｏチャンバ２００との接続部分の高さＨ２とが異なる。より詳細には、ゲートバルブＧ１の一端が接続された、基板搬送システム１００とＩ／Ｏチャンバ２００との間でマスク基板Ｗを搬入出する搬入出口１５０が、昇降部１４０による下降後のマスク基板Ｗの位置よりも高い位置に設けられている。
【００３１】
そのため、搬送ロボット１１０は、昇降部１４０を下降したマスク基板Ｗを後段のＩ／Ｏチャンバ２００側へ向かって水平方向に移動する途中で、搬入出口１５０の高さＨ２まで垂直方向に上昇させ、その後、水平方向への移動を再開する。
【００３２】
描画処理後のマスク基板Ｗを外部へ搬出する場合、搬送ロボット１１０は、搬入出口１５０を介してＩ／Ｏチャンバ２００側から搬入されたマスク基板Ｗを昇降部１４０側へ水平方向に移動させる。搬送ロボット１１０は、途中でマスク基板Ｗを垂直方向に下降させ、その後、水平方向への移動を再開し、昇降部１４０へ搬入する。マスク基板Ｗは昇降部１４０を上昇し、ケースに収容されて、搬入出口１４２から外部へ搬出される。
【００３３】
高さＨ１と高さＨ２との間でマスク基板Ｗを昇降する位置は特に限定されない。高さＨ１から高さＨ２にマスク基板Ｗを上昇させる位置と、高さＨ２から高さＨ１にマスク基板Ｗを下降させる位置とが異なっていてもよい。
【００３４】
基板搬送システム１００には、空気の下向流を形成するファンフィルタユニット（以下、ＦＦＵと記載する。）が設けられている。ＦＦＵは、筐体上部の導入部１３４から導入された空気を下方へ向けて送出する送出ファン１３０と、送出ファン１３０を通過した空気中の塵埃を集塵するフィルタ（図示略）とを有する。
【００３５】
ＦＦＵは、導入部１３４を介して基板搬送システム１００の内部に流入し、搬送ロボット１１０が設けられた基板搬送部を経て排出部１３６から流出する空気の下向流を形成すると共に、空気中に含まれる塵埃を捕集、除去する。これにより、基板搬送システム１００の筐体内部の空気が清浄化される。
【００３６】
搬送ロボット１１０により搬送されるマスク基板Ｗの搬送ルートと、送出ファン１３０及びフィルタとの間、すなわち、マスク基板Ｗの搬送ルートよりも上方かつフィルタよりも下方に、除電器１２０が設けられている。
【００３７】
除電器１２０は、例えば、コロナ放電式の除電器であり、高圧電源、電極針及びアース電極を有する。電極針に高電圧を印加することで電極針の先端部分でコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生すると、電極針周辺に存在している空気が電気的に分解されイオンが発生する。コロナ放電で発生したイオンが、ＦＦＵが形成した下向流によって下方へ移動し、搬送ロボット１１０により搬送されているマスク基板Ｗが除電される。
【００３８】
上述したように、マスク基板Ｗが昇降部１４０を下降した位置と、搬入出口１５０とで高さが異なるため、マスク基板Ｗの搬送中に搬送高さが変化する。除電器１２０の除電出力（電極針に印加される電圧）が一定である場合、マスク基板Ｗが昇降部１４０を下降した高さＨ１に除電出力を合わせると、マスク基板Ｗが搬入出口１５０の高さＨ２にある時に帯電するおそれがある。一方、搬入出口１５０の高さＨ２に除電出力を合わせると、マスク基板Ｗが高さＨ１にある時に、マスク基板Ｗを十分に除電できないおそれがある。
【００３９】
そこで、本実施形態では、マスク基板Ｗの搬送高さに応じて、除電器１２０の除電出力を変える。具体的には、マスク基板Ｗが昇降部１４０を下降した高さＨ１を移動しているときの第１除電出力よりも、マスク基板Ｗが搬入出口１５０の高さＨ２を移動しているときの第２除電出力を小さくする。
【００４０】
これにより、高さＨ１を移動するマスク基板Ｗを十分に除電できると共に、マスク基板Ｗが高さＨ２を移動しているときはイオン発生量を抑えてマスク基板Ｗの帯電を防止し、マスク基板Ｗにパーティクルが付着することを抑制できる。
【００４１】
例えば、描画対象のマスク基板Ｗが基板搬送システム１００に搬入され、昇降部１４０を下降すると、除電器１２０は第１除電出力でイオンの発生を開始する。マスク基板Ｗが高さＨ１を移動している間、除電器１２０は第１除電出力でイオンを発生し続ける。
【００４２】
搬送ロボット１１０が、マスク基板Ｗを高さＨ１から高さＨ２に垂直方向に上昇させる際、除電器１２０は除電出力を第１除電出力から第２除電出力に弱める。マスク基板ＷがＩ／Ｏチャンバ２００へ搬出された後は、第２除電出力のままとしてもよいし、除電器１２０の運転をオフにしてもよい。
【００４３】
描画されたマスク基板ＷがＩ／Ｏチャンバ２００から基板搬送システム１００に搬入されると、除電器１２０は第２除電出力でイオンの発生を開始する。マスク基板Ｗが高さＨ２を移動している間、除電器１２０は第２除電出力でイオンを発生し続ける。
【００４４】
搬送ロボット１１０が、マスク基板Ｗを高さＨ２から高さＨ１に垂直方向に下降させる際、除電器１２０は除電出力を第２除電出力から第１除電出力に強める。マスク基板Ｗが昇降部１４０を上昇した後は、除電器１２０の運転をオフにする。
【００４５】
上記実施形態では、マスク基板Ｗが高さＨ２を移動する際の第２除電出力を、マスク基板Ｗが高さＨ１を移動する際の第１除電出力よりも小さくする例について説明したが、第２除電出力をゼロにしてもよい。すなわち、マスク基板Ｗが高さＨ１を移動するときのみ除電器１２０をオンにし、マスク基板Ｗが高さＨ２を移動するときは除電器１２０をオフにする。これにより、除電器１２０の運転時間が短縮され、電極クリーニングや電位測定等のメンテナンスの周期を延ばすことができる。
【００４６】
上記実施形態では、高さＨ１と高さＨ２の２種類の搬送高さがある例について説明したが、搬送高さは３種類以上あってもよい。搬送高さに応じて除電器１２０の除電出力を変え、搬送高さが低い程、すなわち除電器１２０から離れる程、除電出力を大きくする。
【００４７】
図４に示すように、昇降部１４０を下降したマスク基板Ｗを、搬入出口１５０まで斜め上方に向かって直線的に移動させてもよい。この場合、マスク基板Ｗの高さに合わせて、除電器１２０の除電出力を連続的に変化させる（徐々に弱める）ことが好ましい。描画されたマスク基板ＷがＩ／Ｏチャンバ２００から基板搬送システム１００に搬入された場合は、搬入出口１５０から昇降部１４０までマスク基板Ｗを斜め下方に向かって直線的に移動させる。この場合、マスク基板Ｗの高さに合わせて、除電器１２０の除電出力を徐々に強めることが好ましい。
【００４８】
上記実施形態では、電子ビーム描画装置に設けられた基板搬送システム１００がマスク基板Ｗを搬送する例について説明したが、基板搬送システム１００は描画装置だけでなく、エッチング装置、ＣＶＤ装置など様々な装置に適用することができる。また、搬送する基板は、マスク基板に限定されず、シリコンウェーハ、金属基板など他の基板であってもよい。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１００  基板搬送システム
１１０  搬送ロボット
１２０  除電器
１４０  昇降部
２００  搬入出チャンバ
３００  ロボットチャンバ
４００  ライティングチャンバ
５００  電子ビーム鏡筒
６００  制御装置
【図１】
2019169536.tif 000003
【図２】
2019169536.tif 000004
【図３】
2019169536.tif 000005
【図４】
2019169536.tif 000006