(57)【要約】【課題】基板と基板載置手段との吸着が解除されて基板の位置がすれることを防止することを目的とする。【解決手段】リフトピン８１、８２を、リフトピン８１に設けられた吸盤８３と基板１２との吸着が維持されるような速度プロファイルで降下させる。その際、基板１２とステージ１４との間の圧力Ｐ、基板１２の重量Ｇ、基板１２と吸盤８３との吸着力Ｓが、下記（１）式を満足するように、リフトピン８１、８２の降下速度Ｖを設定する。また、基板１２とステージ１４との間の圧力Ｐを、下記（２）式から演算する。Ｐ＜Ｇ＋Ｓ…（１）Ｐ＝２∫０Ｌ／２Ｐｎ、（Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋αμＬＶ／ｈ２）…（２）但し、Ｌは基板１２の長辺の長さ、αは比例定数、μは空気抵抗、ｈは基板１２とステージ１４との間隔である。【選択図】図１３
2008091568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を吸着保持して降下しステージ上に載置する基板載置手段と、
前記基板と前記基板載置手段との吸着が維持される速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させる制御手段と、
を有することを特徴とする基板載置装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記基板と前記ステージとの間の圧力Ｐと、前記基板の重力Ｇと、前記基板と前記基板載置手段との吸着力Ｓとが下記（１）式を満足する速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする請求項１に記載の基板載置装置。
Ｐ＜Ｇ＋Ｓ…（１）
【請求項３】
前記制御手段は、立ち上がり後、前記基板と前記ステージとの間隔ｈが減少するにつれて立ち下がる速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする請求項２に記載の基板載置装置。
【請求項４】
前記圧力Ｐは、下記（２）式を満足することを特徴とする請求項３に記載の基板載置装置。
Ｐ＝２∫０Ｌ／２Ｐｎ、（Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋αμＬＶ／ｈ２）…（２）
但し、Ｌは前記基板の長辺又は短辺の長さ、αは比例定数、μは空気抵抗、Ｖは前記基板載置手段の降下速度である。
【請求項５】
前記制御手段は、予め設定された速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする請求項４に記載の基板載置装置。
【請求項６】
前記基板と前記ステージとの間の圧力の実測値Ｐｅを前記制御手段へ出力する圧力センサを有しており、
前記制御手段は、前記圧力センサから出力された圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、前記降下速度Ｖを制御することを特徴とする請求項４に記載の基板載置装置。
【請求項７】
前記基板載置手段は、前記基板の一方向の中央部から両端部へかけて前記間隔ｈが広くなるように、前記基板を湾曲させて吸着保持することを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の基板載置装置。
【請求項８】
基板を吸着保持して降下しステージ上に載置する基板載載置手段を、前記基板と前記基板載置手段との吸着が維持される速度プロファイルで降下させることを特徴とする基板載置方法。
【請求項９】
前記基板と前記ステージとの間の圧力Ｐと、前記基板の重力Ｇと、前記基板と前記基板載置手段との吸着力Ｓとが下記（１）式を満足する速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする請求項８に記載の基板載置方法。
Ｐ＜Ｇ＋Ｓ…（１）
【請求項１０】
立ち上がり後、前記基板と前記ステージとの間隔ｈが減少するにつれて立ち下がる速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする請求項９に記載の基板載置方法。
【請求項１１】
前記圧力Ｐは、下記（２）式を満足することを特徴とする請求項１０に記載の基板載置方法。
Ｐ＝２∫０Ｌ／２Ｐｎ、（Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋αμＬＶ／ｈ２）…（２）
但し、Ｌは前記基板の長辺又は短辺の長さ、αは比例定数、μは空気抵抗、Ｖは前記基板載置手段の降下速度である。
【請求項１２】
予め設定された速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする請求項１１に記載の基板載置方法。
【請求項１３】
前記基板と前記ステージとの間の圧力の実測値Ｐｅを圧力センサにより取得し、
前記圧力センサにより取得された圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、前記降下速度Ｖを制御することを特徴とする請求項１２に記載の基板載置方法。
【請求項１４】
前記基板の一方向の中央部から両端部へかけて前記間隔ｈが広くなるように、前記基板を湾曲させて前記基板載置手段に吸着保持させることを特徴とする請求項８乃至請求項１３の何れか１項に記載の基板載置方法。
【請求項１５】
前記速度プロファイルの最高値が、前記基板の自然落下速度よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか1項に記載の基板載置装置。
【請求項１６】
前記速度プロファイルの最高値が、前記基板の自然落下速度よりも大きいことを特徴とする請求項８乃至請求項１４の何れか1項に記載の基板載置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を吸着保持した状態で降下させてステージ上に載置する基板載置装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
搬送されるステージ上に吸着保持されたウエハなどの基板に露光によりパターンを形成するレーザ露光装置において、露光対象である基板のステージ上での位置精度が悪いと、基板に精度良くパターンを形成することが困難になる。このため、基板のステージ上での位置精度を向上させることを目的として、これまで様々な対策が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、基板をステージに載置する基板載置装置の構成として、吸盤により基板を吸着保持したリフトピン（基板載置手段）が降下することにより基板がステージ上に載置される構成が存在するが、この構成では、基板を降下させる際に基板にかかる圧力により、基板とリフトピンとの吸着が解除されて基板の位置がずれる可能性があり、改善が必要であった。
【特許文献１】特開平８−７８３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑み、基板と基板載置手段との吸着が解除されて基板の位置がすれることを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の基板載置装置は、前記基板を吸着保持して降下しステージ上に載置する基板載置手段と、前記基板と前記基板載置手段との吸着が維持される速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させる制御手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
請求項１に記載の基板載置装置では、基板載置手段が、基板を吸着保持して降下しステージ上に載置する。ここで、基板載置手段は、制御手段によって制御されており、基板と基板載置手段との吸着が維持される速度プロファイルで降下されるようになっている。
【０００７】
これによって、基板を降下させている間に基板と基板載置手段との吸着が解除されて基板の位置がずれることを防止できる。
【０００８】
請求項２に記載の基板載置装置は、請求項１に記載の基板載置装置であって、前記制御手段は、前記基板と前記ステージとの間の圧力Ｐと、前記基板の重力Ｇと、前記基板と前記基板載置手段との吸着力Ｓとが下記（１）式を満足する速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする。
【０００９】
Ｐ＜Ｇ＋Ｓ…（１）
請求項２に記載の基板載置装置では、基板載置手段が、制御手段によって制御されており、基板とステージとの間の圧力Ｐと、基板の重力Ｇと、基板と基板載置手段との吸着力Ｓとが上記（１）式を満足する速度プロファイルで降下されるようになっている。
【００１０】
これによって、基板を降下させている間に基板と基板載置手段との吸着が解除されることを防止できる。
【００１１】
請求項３に記載の基板載置装置は、請求項２に記載の基板載置装置であって、前記制御手段は、立ち上がり後、前記基板と前記ステージとの間隔ｈが減少するにつれて立ち下がる速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の基板載置装置では、基板載置手段が、制御手段によって制御されており、立ち上がり後、基板とステージとの間隔ｈが減少するにつれて立ち下がる速度プロファイルで降下されるようになっている。
【００１３】
即ち、基板とステージとの間隔ｈが小さくなって基板にかかる圧力が増加するにつれて、基板の降下速度が低下されるようになっている。これによって、基板と基板載置手段との吸着が維持される範囲内で、基板の降下速度を大きくすることができるので、基板と基板載置手段との吸着を維持すると共に、基板をステージ上へ降下させる時間を短縮できる。
【００１４】
請求項４に記載の基板載置装置は、請求項３に記載の基板載置装置であって、前記圧力Ｐは、下記（２）式を満足することを特徴とする。
【００１５】
Ｐ＝２∫０Ｌ／２Ｐｎ、（Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋αμＬＶ／ｈ２）…（２）
請求項４に記載の基板載置装置では、基板とステージとの間の圧力Ｐを、該圧力Ｐと、基板の長辺又は短辺の長さＬと、基板の短辺又は長辺の長さ等によって異なる比例定数αと、空気抵抗μと、基板の降下速度Ｖと、基板とステージとの間隔ｈとの相関関係を示す上記（２）式を満足する圧力Ｐが、上記（１）式を満足するような速度プロファイルで基板が降下される。これによって、基板と基板載置手段との吸着を維持すると共に、基板をステージ上へ降下させる時間を短縮できる。
【００１６】
請求項５に記載の基板載置装置は、請求項４に記載の基板載置装置であって、前記制御手段は、予め設定された速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の基板載置装置では、基板載置手段が、制御手段によって制御されており、予め設定された速度プロファイルで降下されるようになっている。即ち、制御手段による基板載置手段の制御をオープン制御としている。
【００１８】
請求項６に記載の基板載置装置は、請求項４に記載の基板載置装置であって、前記基板と前記ステージとの間の圧力の実測値Ｐｅを前記制御手段へ出力する圧力センサを有しており、前記制御手段は、前記圧力センサから出力された圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、前記降下速度Ｖを制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項６に記載の基板載置装置では、圧力センサから制御手段へ基板とステージとの間の圧力の実測値Ｐｅが出力され、制御手段は、圧力センサから出力された圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、基板載置手段の降下速度Ｖを制御している。
【００２０】
これによって、様々な変動要因により、基板を降下させている間の基板とステージとの間の実際の圧力と、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓとの間に誤差が生じた場合でも、基板と基板載置手段との吸着を維持できる。
【００２１】
請求項７に記載の基板載置装置は、請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の基板載置装置であって、前記基板載置手段は、前記基板の一方向の中央部から両端部へかけて前記間隔ｈが広くなるように、前記基板を湾曲させて吸着保持することを特徴とする。
【００２２】
請求項７に記載の基板載置装置では、基板の一方向の中央部から両端部へかけて基板とステージとの間隔ｈが広くなるように、基板が湾曲されて基板載置手段に吸着保持されている。このため、基板とステージとの間の圧力の上昇を抑制でき、基板と基板載置手段との吸着が解除されることを抑制できる。
【００２３】
請求項８に記載の基板載置方法は、前記基板を吸着保持して降下しステージ上に載置する基板載載置手段を、前記基板と前記基板載置手段との吸着が維持される速度プロファイルで降下させることを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の基板載置方法では、基板載置手段が、基板を吸着保持して降下しステージ上に載置する。ここで、基板載置手段は、基板と基板載置手段との吸着が維持される速度プロファイルで降下されるようになっている。
【００２５】
これによって、基板を降下させている間に基板と基板載置手段との吸着が解除されて基板の位置がずれることを防止できる。
【００２６】
請求項９に記載の基板載置方法は、請求項８に記載の基板載置方法であって、前記基板と前記ステージとの間の圧力Ｐと、前記基板の重力Ｇと、前記基板と前記基板載置手段との吸着力Ｓとが下記（１）式を満足する速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする。
【００２７】
Ｐ＜Ｇ＋Ｓ…（１）
請求項９に記載の基板載置方法では、基板載置手段が、基板とステージとの間の圧力Ｐと、基板の重力Ｇと、基板と基板載置手段との吸着力Ｓとが上記（１）式を満足する速度プロファイルで降下されるようになっている。
【００２８】
これによって、基板を降下させている間に基板と基板載置手段との吸着が解除されることを防止できる。
【００２９】
請求項１０に記載の基板載置方法は、請求項９に記載の基板載置方法であって、立ち上がり後、前記基板と前記ステージとの間隔ｈが減少するにつれて立ち下がる速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする。
【００３０】
請求項１０に記載の基板載置方法では、基板載置手段が、立ち上がり後、基板とステージとの間隔ｈが減少するにつれて立ち下がる速度プロファイルで降下されるようになっている。
【００３１】
即ち、基板とステージとの間隔ｈが小さくなって基板にかかる圧力が増加するにつれて、基板の降下速度が低下されるようになっている。これによって、基板と基板載置手段との吸着が維持される範囲内で、基板の速度を大きくすることができるので、基板と基板載置手段との吸着を維持すると共に、基板をステージ上へ降下させる時間を短縮できる。
【００３２】
請求項１１に記載の基板載置方法は、請求項１０に記載の基板載置方法であって、前記圧力Ｐは、下記（２）式を満足することを特徴とする。
【００３３】
Ｐ＝２∫０Ｌ／２Ｐｎ、（Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋αμＬＶ／ｈ２）…（２）
但し、Ｌは前記基板の長辺又は短辺の長さ、αは比例定数、μは空気抵抗、Ｖは前記基板載置手段の降下速度である。
【００３４】
請求項１１に記載の基板載置方法では、基板とステージとの間の圧力Ｐを、該圧力Ｐと、基板の長辺又は短辺の長さＬと、基板の短辺又は長辺の長さ等によって異なる比例定数αと、空気抵抗μと、基板の降下速度Ｖと、基板とステージとの間隔ｈとの相関関係を示す上記（２）式を満足する圧力Ｐが、上記（１）式を満足するような速度プロファイルで基板が降下される。これによって、基板と基板載置手段との吸着を維持すると共に、基板をステージ上へ降下させる時間を短縮できる。
【００３５】
請求項１２に記載の基板載置方法は、請求項１１に記載の基板載置方法であって、予め設定された速度プロファイルで前記基板載置手段を降下させることを特徴とする。
【００３６】
請求項１２に記載の基板載置方法では、基板載置手段が、予め設定された速度プロファイルで降下されるようになっている。即ち、基板載置手段の制御をオープン制御としている。
【００３７】
請求項１３に記載の基板載置方法は、請求項１２に記載の基板載置方法であって、前記基板と前記ステージとの間の圧力の実測値Ｐｅを圧力センサにより取得し、前記圧力センサにより取得された圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、前記降下速度Ｖを制御することを特徴とする。
【００３８】
請求項１３に記載の基板載置方法では、基板とステージとの間の圧力の実測値Ｐｅを圧力センサにより取得し、圧力センサより取得した圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、基板載置手段の降下速度Ｖを制御している。
【００３９】
これによって、様々な変動要因により、基板を降下させている間の基板とステージとの間の実際の圧力と、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓとの間に誤差が生じた場合でも、基板と基板載置手段との吸着を維持できる。
【００４０】
請求項１４に記載の基板載置方法は、請求項８乃至請求項１３の何れか１項に記載の基板載置方法であって、前記基板の一方向の中央部から両端部へかけて前記間隔ｈが広くなるように、前記基板を湾曲させて前記基板載置手段に吸着保持させることを特徴とする。
【００４１】
請求項１４に記載の基板載置方法では、基板の一方向の中央部から両端部へかけて基板とステージとの間隔ｈが広くなるように、基板が湾曲されて基板載置手段に吸着保持されている。このため、基板とステージとの間の圧力の上昇を抑制でき、基板と基板載置手段との吸着が解除されることを抑制できる。
【００４２】
請求項１５に記載の基板載置装置は、請求項１乃至請求項７の何れか1項に記載の基板載置装置であって、前記速度プロファイルの最高値が、前記基板の自然落下速度よりも大きいことを特徴とする。
【００４３】
請求項１５に記載の基板載置装置では、基板が降下する速度プロファイルの最高値を、基板の自然落下速度よりも大きくすることで、基板をステージ上へ降下させる時間を短縮している。
【００４４】
請求項１６に記載の基板載置方法は、請求項８乃至請求項１４の何れか1項に記載の基板載置方法であって、前記速度プロファイルの最高値が、前記基板の自然落下速度よりも大きいことを特徴とする。
【００４５】
請求項１６に記載の基板載置方法では、基板が降下する速度プロファイルの最高値を、基板の自然落下速度よりも大きくすることで、基板をステージ上へ降下させる時間を短縮している。
【発明の効果】
【００４６】
以上のように、本発明によれば、基板と基板載置手段との吸着が解除されて基板の位置がすれることを防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図２４を参照して説明する。なお、図中矢印＋Ｙは基板の往路での移動方向（以下、往動方向という）、図中矢印−Ｙは、基板の復路での移動方向（以下、復動方向という）を、図中矢印Ｘは、基板の往復移動方向と直交する方向（以下、Ｘ方向という）を示している。
【００４８】
図１に示すように、本発明の一実施形態の基板載置装置１０を備えるレーザ露光装置１００は、矩形厚板状の設置台２２と、露光対象である矩形平板状の基板１２を表面に吸着して保持する矩形箱状のステージ１４と、基板１２を往動方向及び復動方向に搬送する搬送機構１６と、を備えている。
【００４９】
搬送機構１６は、設置台２２の上面に長手方向に沿って配設され、ステージ１４を往復移動可能に支持する２本のガイド２４と、ステージ１４を往復移動させる駆動部２８とを備えている。２本のガイド２４は、ステージ１４を長手方向が移動方向を向くように支持しており、駆動部２８が駆動されると、ステージ１４がガイド２４に沿って移動する。
【００５０】
なお、搬送機構１６は、従来から知られているスライド機構と駆動力伝達機構とを組み合わせて構成すれば良い。スライド機構としては、例えば、レール上で移動台を移動させるボール・レールシステム、又は、エアスライドシステム等を採用でき、駆動力伝達機構としては、例えば、カム機構、リンク機構、ラック・ピニオン機構、ボールネジ・ブッシュ機構、エアスライド機構、又は、ピストン・シリンダ機構等を採用できる。
【００５１】
また、基板１２には、その被露光面上の描画領域における露光位置の基準を示す複数個のアライメントマークが設けられている。なお、基板１２としては、プリント配線基板、ディスプレイ用やカラーフィルタ用のガラス基板等を作成するための基材上に感光材料を塗布したもの等を用いることができる。
【００５２】
また、設置台２２の長手方向中央部には、ステージ１４の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート３０が設けられている。ゲート３０は、両端部がそれぞれ設置台２２に固定されており、ゲート３０の往動方向下流側には基板１２を露光する露光ユニット３２が設けられている。
【００５３】
図２に示すように、露光ユニット３２の内部には、ｍ行ｎ列（例えば２行４列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば８個）の露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…が設置されている。そして、露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…による露光エリア４０は、例えば、基板１２の移動方向を長辺とする矩形状に構成されている。従って、基板１２には、その移動動作に伴って、露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…毎に帯状の露光済み領域４２Ａ、４２Ｂ、…（以下、これらをまとめて露光済み領域４２ともいう）が移動方向の逆方向に相当する走査方向に形成される。
【００５４】
また、帯状の露光済み領域４２が移動方向（走査方向）と直交する幅方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…の各々は、配列方向に所定間隔（露光エリア４０の長辺の自然数倍）ずらして配置されている。このため、例えば、露光ヘッド３８Ａによる露光エリア４０と露光ヘッド３８Ｂによる露光エリア４０との間の露光できない部分は、露光ヘッド３８Ｆによる露光エリア４０とすることができる。
【００５５】
図３に示すように、各露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…は、入射されたレーザビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子としてのデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）４８を備えている。このＤＭＤ４８は、画像データ処理部１１とミラー駆動制御部１３とを備えたコントローラ３６に接続されている。
【００５６】
コントローラ３６の画像データ処理部１１では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…毎にＤＭＤ４８の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。また、ミラー駆動制御部１３では、画像データ処理部１１で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…毎にＤＭＤ４８における各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。
【００５７】
また、各露光ヘッド３８Ａ、３８Ｂ、…におけるＤＭＤ４８の光入射側には、図１に示すように、マルチビームをレーザ光として出射する照明装置４４から引き出されたバンドル状の光ファイバー４６が接続されている。照明装置４４は、その内部に複数の半導体レーザチップから出射されたレーザ光を合波して光ファイバー４６に入力する合波モジュールが複数個設置されている。各合波モジュールから延びる光ファイバー４６は、合波したレーザ光を伝搬する合波光ファイバーであって、複数の光ファイバーが１つに束ねられてバンドル状の光ファイバーとして形成されている。
【００５８】
また、図３に示すように、ＤＭＤ４８の光入射側には、光ファイバー４６から射出された光ＬをＤＭＤ４８に向けて反射するミラー５０が配設され、また、ＤＭＤ４８の光射出側には、結像光学系５２が配設されている。
【００５９】
この結像光学系５２は、ＤＭＤ４８の側から基板１２の側へ向う光路に沿って順に配置されたレンズ系５４、５６、マイクロレンズアレイ５８、対物レンズ系６０、６２により構成されており、照明装置４４から射出された光Ｌを基板１２上に結像させる。
【００６０】
また、図１に示すように、ゲート３０の露光ユニット３２の反対側（往動方向上流側）には、複数台のＣＣＤカメラ３４が設けられている。  複数台のＣＣＤカメラ３４は、ステージ１４の移動経路の上方に、Ｘ方向に並べて配設されており、基板１２に設けられた複数のアライメントマークが複数台のＣＣＤカメラ３４の撮像エリアを通過するようになっている。
【００６１】
また、２本のガイド２４の間には、リニアエンコーダ２５が配設されている。このリニアエンコーダ２５は、設置台２２上に配置されたリニアスケール２５Ａと、ステージ１４に配置された読取部２５Ｂとで構成されており、ステージ１４の搬送方向位置を示す信号をコントローラ３６（図４参照）へ出力する。
【００６２】
図４に示すように、コントローラ３６には、カメラ動作制御部２９が設けられている。このカメラ動作制御部２９では、露光ステージ動作制御信号が入力されると、ＣＣＤカメラ３４に対して起動信号を送出する。この起動信号によりＣＣＤカメラ３６は起動し撮影待機状態になる。
【００６３】
また、コントローラ３６には、トリガ信号生成部３１が設けられている。このトリガ信号生成部３１では、リニアエンコーダ２５の出力パルスをカウントするパルスカウンタが所定のカウント値をとると（例えば、往路移動するステージ１４に搬送された基板１２のアライメントマークがＣＣＤカメラ３４の撮影画角内に入った位置に対応するパルス数をカウントした際）、トリガ信号を生成してカメラ動作制御部２９及びストロボ発光制御部３３へ送出する。
【００６４】
このトリガ信号の入力タイミングで、カメラ動作制御部２９ではＣＣＤカメラ３４に対してタイミング信号を送出し、ＣＣＤカメラ３４は撮影を行う。また、ストロボ発光制御部３３ではストロボ光源３４Ａに対してタイミング信号を送出し、ストロボ光源３４ＡはＣＣＤカメラ３４の撮影動作に連動して発光する。
【００６５】
このように、ステージ１４の動作タイミング（移動動作）と、ＣＣＤカメラ３４による撮影タイミング及びストロボ光源３４Ａの発光タイミングとは同期がとられている。また、ＣＣＤカメラ３４の撮影動作中において、ステージ１４は、設置台２２上の往路を定速度移動する。このため、ステージ１４上に載置されている基板１２に付与されたアライメントマークがＣＣＤカメラ３４によって撮影される。
【００６６】
ここで、コントローラ３６には、ＣＣＤカメラ３４により撮影された撮影データが送出される撮影データ解析部３５が設けられている。この撮影データ解析部３５では、ＣＣＤカメラ３４により撮影された撮影データの解析が行われる。基本的には、撮影された画像データはアナログデータ（光電変換直後は、光量が電圧に変換される）であるため、このアナログデータをデジタル画像データに変換し、当該デジタル画像データが位置データと共に数値（濃度値）管理される。
【００６７】
また、コントローラ３６には、マーク抽出部３７と、マーク照合部３９と、露光位置補正係数演算部４１と、マークデータメモリ４３とが設けられている。撮影データ解析部３５で解析されたデジタル画像データは、マーク抽出部３７へ送出され、マーク抽出部３７は、マークを抽出し、マーク照合部３９へ送出する。一方、前記デジタル画像データに対応付けられた位置データは、露光位置補正係数演算部４１へ送出される。
【００６８】
マーク照合部３９では、抽出したマークの画像データと、予めマークデータメモリ４３に記憶されたマークデータとを照合し、一致／不一致を示す信号を前記露光位置補正係数演算部４１へ送出する。
【００６９】
露光位置補正係数演算部４１では、照合の結果、一致していると判別されたマークデータに対応する位置データと、本来の（設計上の）マークの位置データとの誤差を認識し、露光位置（ステージ１４の移動方向における露光開始位置並びに、ステージ１４の幅方向におけるドットのシフト位置）の補正係数を演算し、露光制御系へ送出する。そしてこの補正係数に基づき、基板１２上に記録する画像の位置を適正位置に補正するよう、露光ユニット３２の各露光ヘッド３８による画像記録開始時期等を補正する。
【００７０】
また、図１に示すように、基板１２をステージ１４上に載置し、また、露光済みの基板１２をステージ１４上から取り除く基板搬送装置２００がステージ１４の往路の移動開始位置の近傍に配設されている。
【００７１】
基板搬送装置２００は、基板１２を保持する一対のフォーク６２と、一対のフォーク６２を昇降させ、且つ昇降方向に沿った軸回りに回転させる回転昇降機構６４と、一対のフォーク６２を略水平方向にスライドさせるスライド機構６６とを備えている。
【００７２】
フォーク６２は、略水平な方向に略平行に並んだ３本の長尺板状の腕部６２Ａを備えたＥ字状の板材であり、３本の腕部６２Ａの長手方向一端部が、腕部６２Ａと略直交する長尺板状の基部６２Ｂによって結合されている。各腕部６２Ａの上面には、複数の吸盤６８が、腕部６２Ａの長手方向に沿って配設されている。
【００７３】
また、回転昇降機構６４は、エアシリンダや電動シリンダ等の昇降機構７０と、昇降機構７０の上部に設けられ、フォーク６２を重力方向に沿った軸回りに回転させる回転機構７２とを備えている。また、スライド機構６６は、昇降機構７０の上部に配置されたエアシリンダや電動シリンダ等であり、上下左右に略平行に配列され略水平方向に伸縮可能に延在する多段式の４本のシャフト部６６Ａを備えている。
【００７４】
左右一対のシャフト部６６Ａの先端部には、フォーク取付部材７４を介してフォーク６２の基部６２Ｂが取り付けられており、左右一対のシャフト部６６Ａによって、フォーク６２が略水平に支持されている。
【００７５】
図１、図５に示すように、基板搬送装置２００の側方には、基板１２が載置される基板載置台７６が配設されている。基板載置台７６の上面には、複数のピン８０が縦横に立設されており、基板１２は、ピン８０の上に載置され、基板１２と基板載置台７６の上面との間には隙間ができるようになっている。
【００７６】
ここで、ピン８０の長さは、基板１２と基板載置台７６の上面との間にフォーク６２を挿入できるように設定されている。また、基板載置台７６は、フォーク６２のスライド移動範囲内に配置されている。このため、基板載置台７６に載置された基板１２をフォーク６２により保持すること、また、フォーク６２により保持した基板１２を基板載置台７６上に載置することが可能となっている。
【００７７】
また、基板搬送装置２００は、往路の移動開始位置まで移動したステージ１４が、フォーク６２のスライド移動範囲内に入るように配置されており、フォーク６２により保持した基板１２をステージ１４上に載置することができるようになっている。
【００７８】
ここで、後述するように、ステージ１４上に載置された基板１２は、リフトピン８１、８２の上昇により、ステージ１４の上面１４Ａから浮いた状態となり、この状態で基板１２とステージ１４の上面１４Ａとの間にフォーク６２を挿入できるように、リフトピン８１、８２の上昇量が設定されている。このため、ステージ１４上に載置された基板１２をフォーク６２により保持することが可能である。
【００７９】
次に、ステージ１４について説明する。
【００８０】
図６、図７に示すように、ステージ１４には、基板載置装置１０が設けられている。基板載置装置１０は、上述のリフトピン８１、８２と、リフトピン８１、８２を上下動させる駆動機構の駆動源であるモータ１１０と、モータ１１０の駆動を制御する制御手段としてのモータ制御部１１４とを備えている。
【００８１】
ステージ１４の上面１４Ａには、多数のピン８６が縦横に立設されており、基板１２は、このピン８６の上に載置される。また、上面１４Ａには、リフトピン８１、８２が挿通される複数の挿通孔７８と、複数の吸引孔８８と、上面１４Ａを複数に仕切るリブ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃが形成されている。
【００８２】
挿通孔７８は、矩形状の上面１４Ａの対角線上及び上面１４Ａの周縁部に沿った直線上に配設されており、上面１４Ａの中央部に矩形状に配設された４個の挿通孔７８にはリフトピン８１が挿通され、その他の挿通口７８にはリフトピン８２が挿通されている。即ち、リフトピン８１は、上面１４Ａの中央部に矩形状に配設され、リフトピン８２は、リフトピン８１の周囲で上面１４Ａの対角線上及び上面１４Ａの周縁部に沿った直線上に配設されている。
【００８３】
また、リフトピン８１、８２は、挿通孔７８を通って上下動するように構成されており、最下位では、ステージ１４内に引っ込み、最上位では、基板１２と上面１４Ａとの間に、フォーク６２を挿入可能な隙間を確保する。また、リフトピン８１の先端部には吸盤８３が設けられている。
【００８４】
また、図８に示すように、リフトピン８１、８２の上面１４Ａからの突出量が、上面１４ＡのＸ方向中央部から両端部にかけて次第に大きくなっている。
【００８５】
また、図６、図７に示すように、リブ１０２Ａ、１０２Ｂは、上面１４ＡのＸ方向中央部においてステージ１４の往復移動方向に沿って延在し、リブ１０２Ｃは、上面１４Ａの周縁部に沿って1周しており、上面１４Ａは、リブ１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃによって、Ｘ方向の中央部とその両側とに仕切られている。
【００８６】
また、複数の吸引孔８８のうちの数個（例えば、図示するように４個）の吸引孔８８は、リブ１０２Ａとリブ１０２Ｂとの間に配設され、その他の吸引孔８８は、リブ１０２Ａとリブ１０２Ｃとの間、及びリブ１０２Ｂとリブ１０２Ｃとの間に配設されている。
【００８７】
また、各吸引孔８８は、ポンプ（図示省略）に接続されており、ポンプの作動により、基板１２とリブ１０２Ａ、１０２Ｂと上面１４Ａとに囲まれた空気室１０４Ａ、基板１２とリブ１０２Ａ、１０２Ｃと上面１４Ａとに囲まれた空気室１０４Ｂと、基板１２とリブ１０２Ｂ、１０２Ｄと上面１４Ａとに囲まれた空気室１０４Ｃとから排気が行われて空気室１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃが真空状態になり、基板１２が上面１４Ａに真空吸着される。
【００８８】
次に、以上のような構成のレーザ露光装置１００の動作について説明する。
【００８９】
まず、図１に示すように、基板搬送装置２００が、スライド機構６６、回転昇降機構６４を作動させて基板載置台７６上に載置された未露光の基板１２を上側のフォーク６２により保持する。この際、基板１２は、上側のフォーク６２の各腕部６２Ａの上面に設けられた複数の吸盤６８により吸着保持される。
【００９０】
そして、基板搬送装置２００は、スライド機構６６、回転昇降機構６４を作動させて上下のフォーク６２をステージ１４に向けた後、図５、図８に示すように、上側のフォーク６２上の基板１２をステージ１４の上方に配置する。そして、図９、図１０に示すように、基板搬送装置２００は、回転昇降機構６４を作動させて上側のフォーク６２上の基板１２をリフトピン８１、８２上に載置し、吸盤８３に吸着させる。
【００９１】
この際、リフトピン８１、８２の上面１４Ａからの突出量が、上面１４ＡのＸ方向中央部から両端部へかけて次第に高くなっていることにより、リフトピン８１、８２上に載置された基板１２は、Ｘ方向中央部から両端部へかけて基板１２とステージ１４との間隔ｈが広くなるような状態で湾曲する。
【００９２】
そして、基板搬送装置２００は、スライド機構６６を作動させて上側のフォーク６２を基板１２と上面１４Ａとの間から抜き出した後、図１１に示すように、スライド機構６６、回転昇降機構６４を作動させて、上側のフォーク６２を基板載置台７６上に載置された未露光の基板１２と基板載置台７６の上面との間へ挿入する。その後、基板搬送装置２００は、回転昇降機構６４、スライド機構６６を作動させて、上側のフォーク６２により該基板１２を保持しステージ１４に向ける。基板搬送装置２００は、この状態で待機する。
【００９３】
一方で、図１２乃至図１６及び図７に示すように、基板載置装置１０では、モータ制御部１１４によりモータ１１０が駆動され、リフトピン８１、８２が降下して基板１２をステージ１４に載置する。この際、基板１２は、Ｘ方向中央部から両端部へかけて、基板１２とステージ１４との間隔ｈが広がるように湾曲した状態で降下し、Ｘ方向の中央部から両端部へかけてステージ１４との接触範囲を広げていく。
【００９４】
また、基板１２がステージ１４に載置される際、ポンプが作動されて、空気室１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃから排気が行われ、基板１２がステージ１４に吸着される。
【００９５】
次に、ステージ１４が往路での移動を開始し、基板１２がＣＣＤカメラ３４によるアライメント検出工程へと搬送される。
【００９６】
まず、コントローラ３６により搬送機構１６の駆動部２８が制御され、基板１２を上面に吸着・保持したステージ１４が、ガイド２４に沿って往動方向に一定速度で移動を開始する。そして、上述したように、ＣＣＤカメラ３４がコンローラ３６により所定タイミングで作動され、各アライメントマークがそれぞれ、各ＣＣＤカメラ３４におけるレンズの光軸上（各ＣＣＤカメラ３４の真下）に達すると、各ＣＣＤカメラ３４は、それぞれ所定のタイミングでストロボ光源３４Ａを発光し、各アライメントマークを撮影する。そして、上述したように、コントローラ３６において、撮影された画像データから各アライメントマークの位置が算出される。
【００９７】
画像データ処理部１１は、算出された各アライメントマークの位置と、そのアライメントマークを撮影したときのステージ１４の位置及び各ＣＣＤカメラ３４の位置から、演算処理によって、ステージ１４上における基板１２の位置ずれ、移動方向に対する傾き、寸法精度誤差等を把握し、基板１２の被露光面に対する適正な露光位置を算出する。
【００９８】
ここで、露光パターンに応じた画像データは、コントローラ３６内のメモリに一旦記憶されている。したがって、露光ユニット３２による画像露光時に、そのメモリに記憶されている露光パターンの画像データに基づいて生成する制御信号を、上記した適正な露光位置に合わせ込んで画像露光する補正制御（アライメント）を実行する。なお、この画像データは、画像を構成する各画素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
【００９９】
こうして、各ＣＣＤカメラ３４による各アライメントマーク１８の測定（撮影）が完了すると、ステージ１４は搬送機構１６により、ガイド２４に沿って一旦露光位置を通過した後、復路で移動し、露光位置を通過する。そして、基板１２はステージ１４の移動に伴い、各露光ヘッド３８の下方を移動し、被露光面の描画領域が露光開始位置に達すると、各露光ヘッド３８はレーザビームを照射して基板１２の被露光面（描画領域）に対する画像露光を開始する。
【０１００】
すなわち、コントローラ３６のメモリに記憶された画像データが複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部１１で読み出された画像データに基づいて各露光ヘッド３８毎に制御信号が生成される。この制御信号には、補正制御（アライメント）により、アライメント測定した基板１２に対する露光位置ずれの補正が加えられている。そして、ミラー駆動制御部１３は、生成及び補正された制御信号に基づいて各露光ヘッド３８毎にＤＭＤのマイクロミラーの各々をオン・オフ制御する。
【０１０１】
照明装置４４の光ファイバー４６から出射されたレーザ光がＤＭＤに照射されると、ＤＭＤのマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光が、レンズ系により基板１２の被露光面上に結像される。つまり、照明装置４４から出射されたレーザ光が画素毎にオン・オフされて、基板１２がＤＭＤの使用画素数と略同数の画素単位で露光される。
【０１０２】
そして、基板１２がステージ１４と共に一定速度で移動されることにより、基板１２が各露光ヘッド３８によってステージ１４の復動方向と反対の方向、即ち走査方向に露光され、各露光ヘッド３８毎に帯状の露光済み領域４２が形成される（図２参照）。各露光ヘッド３８による基板１２への画像露光が完了すると、ステージ１４は搬送機構１６により、基板１２が載置された初期位置に復帰される。
【０１０３】
ステージ１４が初期位置へ復帰移動すると、リフトピン８１、８２が上昇し、基板１２のステージ１４の上面１４Ａへの吸着が解除される。そして、図１７に示すように、上下のフォーク６２をステージ１４へ向けた状態で待機している基板搬送装置２００が、スライド機構６６、回転昇降機構６４を作動させて下側のフォーク６２により露光済みの基板１２を保持する。
【０１０４】
そして、図１８、図１９に示すように、基板搬送装置２００は、スライド機構６６を作動させて露光済みの基板１２をステージ１４から取り除くと共に、未露光の基板１２を保持した上側のフォーク６２により未露光の基板１２をリフトピン８１、８２上に載置する。
【０１０５】
そして、図１９に示すように、基板搬送装置２００は、回転調整機構６４、スライド機構６６を作動させて下側のフォーク６２により露光済みの基板１２を基板載置台７６上に載置する。そして、基板載置台７６上に載置された露光済みの基板１２は、機外の搬送コンベア（図示省略）へ搬送され、次工程へ搬送される
ところで、リフトピン８１、８２の降下速度Ｖ、降下加速度Ａが図２１のグラフに示すプロファイルとなるように、モータ制御部１１４がモータ１１０をオープン制御している。図２１のグラフからわかるように、リフトピン８１、８２の降下速度Ｖは、降下を開始した直後、即ち、ステージ１４と基板１２との間隔ｈが大きい間は大きくなっており、時間が経過するにつれて、即ち、ステージ１４と基板１２との間隔ｈが小さくなるにつれて、次第に小さくなっている。
【０１０６】
ここで、リフトピン８１、８２の降下速度Ｖは、ステージ１４と基板１２との圧力Ｐが下記（１）式を満足するように予め設定されている。
【０１０７】
Ｐ＜Ｇ＋Ｓ…（１）
但し、Ｇは、基板１２の重力、Ｓは、基板１２と吸盤８３との吸着力である。
【０１０８】
また、図２２に示すように、基板１２が降下している間のステージ１４と基板１２との間の圧力Ｐは、下記（２）式を満足している。
【０１０９】
Ｐ＝２∫０Ｌ／２Ｐｎ、（Ｐｎ＝Ｐｎ−１＋αμＬＶ／ｈ２）…（２）
但し、Ｌは基板１２の長辺の長さ、αは基板１２のサイズによって異なる比例定数であり、本実施形態では１２、μは空気抵抗である。
【０１１０】
即ち、本実施形態では、ステージ１４と基板１２との間の圧力Ｐが、基板１２の重力Ｇと、基板１２と吸盤８３との吸着力Ｓとの和を超えない範囲内、即ち、基板１２と吸盤８３との吸着が維持される範囲内で、基板１２の降下速度Ｖが増減されており、基板１２とステージ１４との間隔ｈが大きく、基板１２にかかる圧力Ｐが小さい間は、基板１２の降下速度Ｖを増加し、ステージ１４と基板１２との間隔ｈが小さくなって基板１２にかかる圧力Ｐが増加すると、基板１２の降下速度Ｖを減少させている。
【０１１１】
これによって、基板１２を降下させている間に基板１２と吸盤８３との吸着を維持すると共に、基板１２をステージ１４へ降下させる時間を短縮できる。
【０１１２】
また、基板１２のＸ方向中央部から両端部へかけて基板１２とステージ１４との間隔ｈが広くなるように、基板１２を湾曲させた状態で、降下させるように構成したことにより、降下中の基板１２とステージ１４との間の圧力の上昇を抑制でき、基板１２と吸盤８３との吸着が解除されることを抑制できる。
【０１１３】
次に、本実施形態においてオープン制御に替えて行われるフィードバック制御について図２３のフローチャートを参照して説明する。
【０１１４】
まず、基板１２が初期位置にセットされたことが確認されると処理ルーチンが開始されてステップ１へ移行する。ステップ１では、モータ１１０が駆動されて、リフトピン８１、８２が、予め設定されている図２２に示すプロファイルの降下速度Ｖで降下する。
【０１１５】
次に、ステップ２では、モータ制御部１１４において、モータ１１０の回転信号からリフトピン８１、８２の降下速度Ｖ、ステージ１４と基板１２との間隔ｈが判断され、該降下速度Ｖ、該間隔ｈに応じた圧力である圧力Ｐｓが、上記（２）の演算式から演算される。
【０１１６】
ここで、図２４、図２５に示すように、上面１４Ａの中央部には、円状の貫通孔１１６が空けられ、上面１４Ａの裏面側には、圧力検出手段としての圧力センサ１１２が貫通孔１１６に面して配設されており、ステージ１４と基板１２との間の実際の圧力Ｐｅが、圧力センサ１１２によって実測され、圧力Ｐｅの測定データがモータ制御部１１４へ送信されるようになっている。
【０１１７】
モータ制御部１１４では、圧力Ｐｅが、演算された圧力Ｐｓよりも大きいか否かが判定され、判定が肯定されるとステップ３へ移行し、判定が否定されるとステップ４へ移行する。
【０１１８】
ステップ３では、モータ制御部１１４によりモータ１１０の回転速度が低下される。その後、再びステップ２の判定が実行され、判定が肯定されている間は、ステップ２、３が繰り返し実行される。一方、ステップ４では、モータ制御部１１４により、リフトピン８１、８２の降下開始から終了までの時間が経過したか否かが判定され、判定が否定されるステップ２へ移行してステップ２〜４が繰り返し実行され、判定が肯定されると処理ルーチンを終了する。
【０１１９】
即ち、本実施形態では、圧力センサ１１２から出力された圧力の実測値Ｐｅが、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓよりも小さくなるように、リフトピン８１、８２の降下速度Ｖを制御している。
【０１２０】
これによって、様々な変動要因により、基板１２を降下させている間の基板１２とステージ１４との間の実際の圧力と、上記（２）式から演算される圧力の演算値Ｐｓとの間に誤差が生じた場合でも、基板１２と吸盤８３との吸着を維持できる。
【０１２１】
以上、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは陶業者にとって明らかである。例えば、本実施形態では、本発明の基板載置装置及び方法を、レーザ露光装置に適用したが、検査装置等の他の装置にも適用可能である。
【０１２２】
また、本実施形態では、上記（２）式では、Ｌを基板１２の長辺の長さとしたが、Ｌを基板１２の短辺の長さとしても良い。この場合には、比例定数αを変えることで対応可能である。
【０１２３】
また、本実施形態では、基板１２の降下速度Ｖのプロファイルの少なくとも最高値が、基板１２の自然落下速度よりも大きいことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】レーザ露光装置を示す概略斜視図である。
【図２】露光ユニットと基板とステージとを示す概略斜視図である。
【図３】露光ヘッドを示す概略側面図である。
【図４】コントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図５】レーザ露光装置を示す概略斜視図である。
【図６】ステージを示す概略斜視図である。
【図７】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図８】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図９】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１０】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１１】基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１２】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１３】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１４】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１５】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１６】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１７】基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１８】基板載置装置を示す概略断面図である。
【図１９】基板載置装置を示す概略断面図である。
【図２０】基板載置装置を示す概略断面図である。
【図２１】リフトピンの降下速度及び降下加速度のプロファイルを示すグラフである。
【図２２】基板とステージとの間の圧力を模式的に示す概略断面図である。
【図２３】リフトピンの降下速度のフィードバック制御を説明するためのフローチャートである。
【図２４】ステージ及び基板載置装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０    基板載置装置
１２    基板
１４    ステージ
８１    リフトピン（基板載置手段）
１１２  モータ制御部（制御手段）
１１４  圧力センサ（圧力検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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