(57)【要約】【課題】使い勝手の良い露光システムを提供すること。【解決手段】露光システムの基板クランプ機構を、４本のクランプバー４１Ａ〜４１Ｄと、各クランプバー４１Ａ〜４１Ｄをそれぞれ開閉動作させるとともにＸ方向またはＹ方向でスライド移動させる移動ユニットとから構成する。クランプバー４１Ａ，４１Ｃの側部に、基板１３の周縁を突き当てる位置決め面４４ａを設ける。基板１３をステージ１４に手動で載置する手動モードでは、クランプバー４１Ａ，４１Ｃは位置決めバーになる。【選択図】図９
2008275807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形の基板をステージに自動で載置する自動モードと手動で載置する手動モードとを有し、載置された前記基板を前記ステージに保持固定する基板クランプ機構であって、
前記基板の周縁部を前記ステージに押えて前記ステージとの間で前記基板を挟持するクランプ部材と、
前記クランプ部材を前記ステージに押し付けて前記基板を挟持する閉位置、及び前記ステージから離間して前記基板の挟持を解除する開位置の間で移動させるクランプ部材開閉部と、
手動モード時に前記クランプ部材開閉部を制御して前記クランプ部材を前記閉位置に移動させる制御部と、
前記クランプ部材の側部に設けられ、手動モード時に前記基板を前記ステージ上で位置決めするために前記基板の周縁が突き当てられる位置決め部と、
を備えることを特徴とする基板クランプ機構。
【請求項２】
前記クランプ部材に、基板位置決め用の目盛りを設けたことを特徴とする請求項１記載の基板クランプ機構。
【請求項３】
前記クランプ部材を前記ステージ表面に略平行にスライド移動させるクランプ部材移動部を備え、
前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に基づいて、前記クランプ部材移動部の駆動を制御して前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることを特徴とする請求項１または２記載の基板クランプ機構。
【請求項４】
請求項１から３いずれか一項記載の基板クランプ機構によって前記基板が保持固定された前記ステージを所定経路で移動させるステージ移動部と、
前記所定経路上に設けられ、移動する前記基板に対して、画像データに基づき順次に描画を行う描画部と、
前記所定経路上に設けられ、前記基板に形成されたアライメントマークを撮像する撮像部と、
前記撮像部による撮影領域の中央部を前記アライメントマークが通過するように、前記基板の前記ステージに対する適正載置位置を決定する適正載置位置決定部とを備え、
前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に加え、決定された適正載置位置情報に基づいて、前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることを特徴とする描画システム。
【請求項５】
前記撮像部は、決定された適正載置位置情報に基づいて撮影タイミングを調整することを特徴とする請求項４記載の描画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステージに自動または手動で載置された矩形の基板をステージに保持固定する基板クランプ機構、及びこの基板クランプ機構を用いた描画システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基板（例えば、プリント配線基板用の材料基板）をステージに載置して保持固定し、このステージを移動させながら基板の露光面に光ビームを照射し、基板に配線パターンを形成する露光システム（描画システム）が知られている。
【０００３】
このような露光システムは、基板をエアで吸着保持するオートキャリアハンドを用いて自動で基板をステージに載置する自動モードと、手動で基板をステージに載置する手動モードとのいずれかで動作させることができる。手動モードでは、ステージに位置決めバーを取り付け、この位置決めバーに基板の周縁を突き当てて基板を位置決めしている。
【０００４】
載置された基板をステージに保持固定するときには、ステージ表面に形成された微小な多数の孔からエアを吸引して吸着保持している。また、基板に反りや歪みがある場合に対処するために、基板の各辺をクランプバーでクランプする技術（例えば、特許文献１、２参照）が知られており、この基板クランプ機構と吸着機構とを併用する技術も知られている。
【特許文献１】特願２００６−２６４３７１号明細書
【特許文献２】特開２００２−３６８３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、基板クランプ機構を備えた露光システムにおいては、位置決めバーを取り付ける位置にクランプバーが位置して干渉することから、自動モードから手動モードに切り替える度にクランプバーを取り外して位置決めバーを取り付ける作業が必要になり、この作業に手間及び時間がかかるという問題があった。また、基板の種類に応じて異なる位置決めバーを使用する必要がありコストが上昇するという問題があった。
【０００６】
特許文献２記載の基板クランプ機構は、位置決めバーに相当する位置決めパッドと、軸回りに回転して基板をクランプするクランプ爪とを有し、これらが別々に配置される構成になっており、クランプ爪を取り外す作業は必要ないものの、クランプ爪のクランプ力が弱いという問題、ステージ上にクランプ爪の回転軸及び駆動源などを配置していることから塵埃が発生しやすいという問題、ステージサイズが大きくなるという問題、さらに、部品点数が増加して製造コストが上昇する問題などが生じる。
【０００７】
本発明は、製造コストを抑えた使い勝手が良い基板クランプ機構、及びこの基板クランプ機構を用いた描画システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、矩形の基板をステージに自動で載置する自動モードと手動で載置する手動モードとのいずれかの動作モードで動作し、載置された前記基板を前記ステージに保持固定する基板クランプ機構に関し、前記基板の周縁部を前記ステージに押えて前記ステージとの間で前記基板を挟持するクランプ部材と、前記クランプ部材を前記ステージに押し付けて前記基板を挟持する閉位置、及び前記ステージから離間して前記基板の挟持を解除する開位置の間で移動させるクランプ部材開閉部と、手動モード時に前記クランプ部材開閉部を制御して前記クランプ部材を前記閉位置に移動させる制御部と、前記クランプ部材の側部に設けられ、手動モード時に前記基板を前記ステージ上で位置決めするために前記基板の周縁が突き当てられる位置決め部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
前記クランプ部材に、基板位置決め用の目盛りを設けることが好ましい。また、前記クランプ部材を前記ステージ表面に略平行にスライド移動させるクランプ部材移動部を備え、前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に基づいて、前記クランプ部材移動部の駆動を制御して前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることが好ましい。例えば、基板の中心とステージの中心を一致させて基板を載置する場合には、基板サイズが分かればクランプ部材を位置決めする位置（言い換えると、クランプ部材の移動量）を算出することができる。
【００１０】
本発明の描画システムは、上記の基板クランプ機構によって前記基板が保持固定された前記ステージを所定経路で移動させるステージ移動部と、前記所定経路上に設けられ、移動する前記基板に対して、画像データに基づき順次に描画を行う描画部と、前記所定経路上に設けられ、前記基板に形成されたアライメントマークを撮像する撮像部と、前記撮像部による撮影領域の中央部を前記アライメントマークが通過するように、前記基板の前記ステージに対する適正載置位置を決定する適正載置位置決定部とを備え、前記制御部は、手動モード時に、予め入力された基板サイズ情報に加え、決定された適正載置位置情報に基づいて、前記クランプ部材を前記ステージ上で位置決めすることを特徴とする。前記撮像部は、決定された適正載置位置情報に基づいて撮影タイミングを調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の基板クランプ機構によれば、自動モードから手動モードに切り替えるときにクランプ部材を取り外す作業が必要なくなり、手間を省いて作業時間を短縮することができる。また、クランプ部材の側部に位置決め部を設けるため、基板クランプ機構の部品点数を少なくすることができ、製造コストを抑えることができる。
【００１２】
本発明の描画システムによれば、基板のアライメントマークが撮像部の撮影領域の中心を通過するように基板をステージ上に載置することができる。アライメントマークを正確に読み取ることが可能になり、露光処理を高精度に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１において、露光システム（描画システム）１０は、デジタル露光装置１１と、基板搬送装置１２とから構成される。デジタル露光装置１１は、基板１３をステージ１４に保持固定し、このステージ１４を移動させながら基板１３に光ビームを照射して基板１３に配線パターンを形成するものである。基板搬送装置１２は、図示しない前処理工程から搬入された基板１３をステージ１４に搬入（載置）し、また、ステージ１４から基板１３を搬出するものである。以下では、ステージ１４が移動する方向をＹ方向と定め、このＹ方向に対して水平面で直交する方向をＸ方向と定め、Ｙ方向に鉛直面で直交する方向をＺ方向と定め、さらにＺ軸を中心とする回転方向をθ方向と定める。
【００１４】
露光システム１０は、基板１３を基板搬送装置１２によって自動でステージ１４に載置する自動モードと、基板１３を手動でステージ１４に載置する手動モードとのいずれかの動作モードで動作させることができる。この動作モードの切り替えは、操作装置７０（図５参照）を操作して行うことができる。
【００１５】
基板搬送装置１２は、搬入部１５と、排出部１６と、オートキャリアハンド（以下、ＡＣハンド）１７とを有する。ＡＣハンド１７が基板搬送部を構成している。搬入部１５には、前処理工程から搬入された基板１３が位置決めして載置される。ＡＣハンド１７の下面には、エアを吸引することにより基板１３を吸着保持する吸着部７を有する吸着機構（吸着手段）と、基板１３を下方に向けて押し付ける上下移動自在な押付部材８を有する押付機構とが設けられており、ＡＣハンド１７はＸ方向及びＺ方向に移動する。ＡＣハンド１７は、搬入部１５に載置された未露光の基板１３を吸着機構により吸着保持し、この吸着保持した基板１３をステージ１４に位置決め載置する。また、ＡＣハンド１７は、ステージ１４上の露光済みの基板１３を吸着機構により吸着保持し、この吸着保持した基板１３を排出部１６に位置決めして載置する。搬入部１５及び排出部１６には例えばコンベア機構を用いる。
【００１６】
デジタル露光装置１１は、基板１３が固定される平板状のステージ１４を備えている。基板１３は、プリント基板やフラットパネルディスプレイ用ガラス基板であり、表面に感光材料が塗布または貼着されている。４本の脚部１８に支持された平板状の基体１９の上面には、その長手方向（Ｙ方向）に沿って２本のガイドレール２０が互いに平行となるように延設されている。
【００１７】
基台９は、ガイドレール２０によってＹ方向に往復移動自在に支持されており、モータ等により構成されたステージ駆動部（ステージ移動部）２１（図５参照）によって駆動される。ステージ１４は、この基台９に支持されている。
【００１８】
基体１９上のＹ方向に関する中央部には、ガイドレール２０を跨ぐように門型のゲート２２が立設されており、このゲート２２には、露光部（描画部）２３が取り付けられている。露光部２３は、計１６個の露光ヘッド２４からなり、ステージ１４の移動経路上に固定配置されている。
【００１９】
露光部２３には、光源ユニット２５から引き出された光ファイバ２６と、画像処理ユニット２７から引き出された信号ケーブル２８とがそれぞれ接続されている。各露光ヘッド２４は、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を有し、画像処理ユニット２７から入力される画像データに基づいてＤＭＤを制御して光源ユニット２５からの光ビームを変調し、この光ビームを基板１３に照射して露光を行う。
【００２０】
基体１９上にはさらに、ゲート２２に対してＹ方向の奥側に、ガイドレール２０を跨ぐようにしてゲート２９が設けられている。ゲート２９には４個のＣＣＤカメラ（撮像部）３０が取り付けられている。これらのＣＣＤカメラ３０は、ステージ１４の移動経路上に固定配置されており、１回の発光時間が極めて短いストロボを内蔵している。これらのＣＣＤカメラ３０は基板１３上に設けられた図示しないアライメントマーク（基板位置検出用マーク）を読み取るものであり、読み取ったアライメントマークの実際位置と、予め設定されているアライメントマークの適正位置とを比較してそのずれ量（Ｘ，Ｙ，θ方向のずれ量）を検出するためのものである。アライメントマークの位置ずれ量を検出することはアライメントマーク計測と称されている。アライメントマークの位置ずれ量の情報は、露光画像データの補正に用いられる。なお、ＣＣＤカメラ３０は、アライメントマークに応じた数を設けることが一般的である。
【００２１】
図２において、ステージ１４には、基板１３をクランプするための基板クランプ機構４０が設けられている。基板クランプ機構４０は、基板１３のＸ方向における両端部を上方からクランプする一対のクランプバー４１Ａ，４１Ｂと、基板１３のＹ方向における両端部を上方からクランプする一対のクランプバー４１Ｃ，４１Ｄと、これらのクランプバー４１Ａ〜４１Ｄをそれぞれスライド移動させる移動ユニット（クランプ部材開閉部及びクランプ部材移動部）４２Ａ〜４２Ｄとを有している。クランプバー４１Ａ〜４１Ｄはそれぞれステージ１４の上方に配置されており、移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄはステージ１４の下方に配置されている。
【００２２】
クランプバー４１Ａ，４１Ｂは、Ｙ方向に長尺であってＸ方向で対向しており、クランプバー４１Ｃ，４１Ｄは、Ｘ方向に長尺であってＹ方向で対向している。クランプバー４１Ａ，４１Ｂは、クランプバー４１Ｃ，４１Ｄよりも長さが短くなっており、サイズの小さい基板をクランプするときであっても、互いに干渉しないように構成されている。
【００２３】
クランプバー４１Ａは、金属製（例えばアルミニウム）のクランプホルダ４３と、クランプホルダ４３の下面の内側領域（ステージ１４の中心側領域）に固定され、基板１３の表面に接触する樹脂製のクランプブレード４４と、クランプホルダ４３の下面の外側領域（ステージ１４の外側領域）に設けられた２本の支持柱４５とからなる。ステージ１４には、上下に貫通し、端部から中央に向かうようにしてＹ方向またはＸ方向に延ばされた挿通孔４７が各辺に所定間隔で２つずつ（計８つ）形成されており、クランプバー４１Ａの２本の支持柱４５は、対応する２つの挿通孔４７に挿通される。クランプブレード４４の側面（内側の面）は、手動モードにおいて、基板１３の端縁が突き当てられる位置決め面（位置決め部）４４ａとして使用される。この位置決め面４４ａは、ステージ１４の表面に垂直な平坦な面である。クランプバー４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄは、クランプバー４１Ａと同様の構成である。ただし、クランプバー４１Ｂの上面には、基板位置決め用の目盛り４８が設けられており、この目盛り４８は、ステージ１４のＸ方向における中心を基準にして刻まれている。
【００２４】
移動ユニット４２Ａは、２本の支持柱４５を支持する支持板５０と、この支持板５０をＺ方向にスライド移動させるエアシリンダ５１とを有する。エアシリンダ５１のピストンロッド５２の先端は、支持板５０の下面に固定されている。エアシリンダ５１は、システム制御部５３（図５参照）によって駆動が制御されており、システム制御部５３からの駆動信号に基づいてピストンロッド５２を下降及び上昇させる。ピストンロッド５２の可動範囲は制限されており、下降したときも上昇したときも所定位置で停止する。
【００２５】
ピストンロッド５２が下降したときには、ピストンロッド５２と共にクランプバー４１Ａが下降し、クランプバー４１Ａがステージ１４に押し付けられる。ここで、ステージ１４に基板１３が載置されている場合には、基板１３がクランプバー４１Ａによってクランプされる。一方、ピストンロッド５２が上昇したときには、ピストンロッド５２と共にクランプバー４１Ａが上昇し、クランプバーがステージ１４からＺ方向に離れる。クランプバー４１Ａがステージ１４から離れる距離は基板１３の厚みよりも大きくなっている。クランプバー４１Ａがステージ１４に押し付けられるときのクランプバー４１Ａの状態を閉状態（閉位置）と称し、ステージ１４から離れるときのクランプバー４１Ａの状態を開状態（開位置）と称する。
【００２６】
移動ユニット４２Ａは、さらに、Ｘ方向に並べられた駆動プーリ５４及び従動プーリ５５と、これらのプーリ５４，５５に掛け渡されたタイミングベルト５６と、駆動プーリ５４を回転させるベルト駆動モータ５７とを有する。ベルト駆動モータ５７は正転及び逆転が可能であってシステム制御部５３によって駆動が制御される。タイミングベルト５６には取付部５８を介してエアシリンダ５１が取り付けられており、タイミングベルト５６が駆動すると、エアシリンダ５１及び支持板５０がＸ方向に移動し、これによりクランプバー４１ＡがＸ方向に移動する。クランプバー４１Ａは、支持柱４５を挿通孔４７に沿わせながらスライド移動し、支持柱４５が挿通孔４７の外側の端部に位置する退避位置と、支持柱４５が挿通孔４７の内側の端部に位置する中央位置との間で移動する。なお、クランプバー４１Ａが基板１３の周縁部をクランプするときのクランプバー４１Ａの位置（退避位置と中央位置との間におけるいずれかの位置）をクランプ位置と称する。
【００２７】
移動ユニット４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄは、移動ユニット４２Ａと同様の構成である。ただし、移動ユニット４２Ｂは、クランプバー４１ＢをＺ方向及びＸ方向で移動させ、移動ユニット４２Ｃは、クランプバー４１ＣをＺ方向及びＹ方向で移動させ、移動ユニットＤ４２は、クランプバー４１ＤをＺ方向及びＹ方向で移動させる。
【００２８】
図２及び図３において、移動ユニット４２Ａの支持板５０には、基板１３の有無を検出するための反射型のフォトセンサ（基板端縁センサ）５９が設けられている。フォトセンサ５９は、支持板５０に取り付けられており、挿通孔４７に対応する位置、すなわち、上から見てフォトセンサ５９が挿通孔４７から露呈する位置に設けられている。フォトセンサ５９は、上に向けて検査光を発する投光部と、基板１３の裏面に反射した検査光を受光する受光部とを有し、受光部が検査光を受光した場合には基板有り信号を出力し、受光部が検査光を受光しなかった場合には基板無し信号を出力する。
【００２９】
フォトセンサ５９の上方にはクランプバー４１Ａのクランプブレード４４が位置するが、フォトセンサ５９からの検査光がクランプブレード４４に反射してフォトセンサ５９に向かって戻ることを防ぐために、クランプブレード４４の挿通孔４７に対応する部位には傾斜面６０が形成されている。各移動ユニット４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄの支持板５０にも、移動ユニット４２Ａと同様のフォトセンサ５９が設けられている。
【００３０】
図４において、ステージ１４の裏面には、ステージ１４を補強するための金属製の補強部材６１が設けられている。補強部材６１は、ロ字形状の中央部６２と、この中央部６２の角部から放射状に延びる４本の腕部６３とからなる。中央部６２及び４本の腕部６３は、挿通孔４７を避けるようにして設けられており、ステージ１４下に設けられた移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄが干渉することはない。この補強部材６１によりステージ１４の平面性が高く保たれ、基板１３への露光処理を高精度に行うことができる。
【００３１】
露光システム１０の電気的構成を示す図５において、露光システム１０には、デジタル露光装置１１及び基板搬送装置１２の各部にそれぞれ電気的に接続されるシステム制御部５３が設けられており、このシステム制御部５３が各部を統括的に制御している。システム制御部５３は、自動モード時には、ＡＣハンド１７を制御して基板１３のステージ１４への搬入動作及び排出動作を行わせる。また、システム制御部５３は、ステージ駆動部２１を制御してステージ１４の移動を行わせながら、ＣＣＤカメラ３０を駆動してアライメントマークの撮影を行うとともに、光源ユニット２５及び画像処理ユニット２７を制御して露光ヘッド２４に露光処理を行わせる。操作装置７０は、表示部と入力部とを有し、露光システム１０の動作モードを切り替えるときや、露光処理する基板１３の外形サイズを入力するときなどに操作される。
【００３２】
基板載置位置決定部７１は、ステージ移動時に基板１３のアライメントマークがＣＣＤカメラ３０の撮影領域の中央を通過するように、ステージ１４に対する基板１３の載置位置（この載置位置を適正載置位置と称する）を決定するものである。ステージ１４上での基板１３の適正載置位置を決定することは、言い換えると、ステージ１４上でのアライメントマークの適正位置を決定することである。なお、Ｙ方向においてはＣＣＤカメラ３０の撮影タイミングを調整することによりアライメントマークを撮影領域の中央に位置させることができるため、Ｙ方向における適正載置位置はステージ１４上のいずれの位置に設定してもよく、本実施形態ではＹ方向における適正載置位置は基板１３の中心とステージ１４の中心が一致する位置に設定している。
【００３３】
基板載置位置決定部７１では、基板１３への露光動作を行う前に行われる準備動作によって得た情報に基づいて、Ｘ方向における基板の適正載置位置（アライメントマークの適正位置）を算出している。この準備動作では、Ｘ方向において基板１３をステージ１４の適当な位置に載置（なお、Ｙ方向においては基板１３の中心とステージ１４の中心を一致させて載置）した上でＣＣＤカメラ３０によってアライメントマークを撮影して、Ｘ方向における撮影領域の中心位置とアライメントマークの位置とのずれ量を算出し、このずれ量に基づいてＸ方向における基板の適正載置位置を算出している。準備動作では、複数枚（例えば５枚）の基板に対してこの処理を行うことで、適正な載置位置をより正確に求めることができる。なお、この準備動作では、ＣＣＤカメラ３０の撮影タイミングも決定している。算出された基板の適正載置位置情報、及び撮影タイミング情報は、システム制御部５３に送られてシステム制御部５３に記憶される。
【００３４】
移動制御部（制御部）７２は、システム制御部５３の指示に基づいて、移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄの駆動をそれぞれ制御している。移動制御部７２は露光システム１０の動作モードに応じて異なる動作を行う。
【００３５】
まず、移動制御部７２の自動モード時の動作について説明する。移動制御部７２は、移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄのフォトセンサ５９からの信号（基板有り信号または基板無し信号）を監視しており、この信号に基づいて移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄのエアシリンダ５１及びベルト駆動モータ５７の駆動を制御して、クランプバー４１Ａ〜４１Ｄにクランプ動作を行わせる。
【００３６】
移動制御部７２では、操作装置７０から入力された基板サイズ情報、及び準備動作によって算出された基板の適正載置位置情報に基づいて、ステージ１４上の領域のうち基板１３が載置されている領域を推測し、この推測した領域に基づいてクランプバー４１Ａの移動速度を高速／低速の間で切り替えている。具体的には、ステージ１４上において、基板１３の周縁から距離Ｌ１（例えば４０ｍｍ）離れた位置（図３参照）よりも外側では高速移動に設定し、その位置よりも内側では低速移動に設定している。これにより、低速移動時に基板１３の検出が行われるため、基板１３を確実に検出することができる。なお、基板１３の周縁から距離Ｌ１離れた位置を減速位置（切替点）と称する。クランプバー４１Ａは、基板１３を検出した位置から内側に所定距離（例えば５ｍｍ）入り込んだクランプ位置に停止し、このクランプ位置でクランプを行う。このクランプ位置は、クランプバー４１Ａの支持柱４５が基板１３の端縁に当接しない位置になっている。
【００３７】
移動制御部７２は、クランプバー４１Ａが高速移動しているときに基板１３が検出された場合には、入力された基板サイズよりも実際の基板サイズが大きいと判断して、クランプバー４１Ａの移動を即停止するとともにシステム制御部５３に異常信号を出力する。システム制御部５３は異常信号を受けて、操作装置７０の表示部に、基板サイズが大きい旨のエラーを表示する。なお、エラー表示の替わりに、警告音を発してもよい。
【００３８】
また、移動制御部７２は、クランプバー４１Ａが低速移動し、基板１３が検出されずに低速移動が所定時間継続された場合には、入力された基板サイズよりも実際の基板サイズが小さい、または、基板が載置されていないと判断して、クランプバー４１Ａの移動を即停止するとともにシステム制御部５３に異常信号を出力する。システム制御部５３は異常信号を受けて、操作装置７０の表示部に、基板サイズが小さい、または、基板が載置されていない旨のエラーを表示する。移動制御部７２は、移動ユニット４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄについても、移動ユニット４２Ａと同様の制御を行う。
【００３９】
次に、移動制御部７２の手動モード時の動作について説明する。移動制御部７２では、操作装置７０から入力された基板サイズ情報、及び準備動作によって算出された基板の適正位置情報に基づいて、ステージ１４上での基板の外形位置を割り出して、この外形位置にクランプバー４１Ａ，４１Ｃの各位置決め面４４ａが位置するように移動ユニット４２Ａ，４２Ｃの駆動を制御する。手動モードにおいては、クランプバー４１Ｂ及びクランプバー４１Ｄは移動させずに退避位置にある。また、移動制御部７２は、クランプバー４１Ａ及びクランプバー４１Ｃをステージ１４上で位置決めした後に、これらを閉状態にする。
【００４０】
以下、上記構成による作用について説明する。操作装置７０が操作されて基板サイズが入力されると、この基板サイズ情報がシステム制御部５３に記憶される。また、基板１３への露光動作を行う前に準備動作が行われて、ステージ１４に対する基板の適正載置位置が算出され、この基板の適正載置位置情報がシステム制御部５３に記憶される。また、操作装置７０を操作して、露光システム１０の動作モードを、自動モードと手動モードとのいずれかに設定する。
【００４１】
まず、露光システム１０を自動モードに設定した場合について説明する。準備動作の終了後、ＡＣハンド１７が搬入部１５に位置決め載置された未露光の基板１３を吸着機構の吸着部７で保持し、この基板１３を適正載置位置情報に基づいてステージ１４上に位置決め載置してから、吸着部７による吸着を解除するとともに押付機構の押付部材８によって基板１３をステージ１４に押し付ける。基板１３がステージ１４に押し付けられた状態で載置されると、システム制御部５３からクランプ開始信号が発され、移動制御部７２が移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄの駆動を制御してクランプ動作が開始される。
【００４２】
以下、図６のフローチャートの流れに沿ってクランプ動作について説明する。移動制御部７２は、クランプ開始信号を受けて、移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄのエアシリンダ５１を駆動しクランプバー４１Ａ〜４１Ｄをそれぞれ開状態にする。また、移動制御部７２では、クランプ開始信号を受けて、基板サイズ情報と基板の適正載置位置情報に基づいて、ステージ１４上の高速移動領域と低速移動領域とを算出する。各移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄのフォトセンサ５９は全て基板無し信号を出力している。
【００４３】
移動制御部７２は、クランプ開始信号受信時にクランプバー４１Ａが高速移動領域内にある場合には、移動ユニット４２Ａのベルト駆動モータ５７を高速回転させて、クランプバー４１Ａを中央位置に向かって高速移動させる。クランプバー４１Ａが移動途中で減速位置に到達したときには、ベルト駆動モータ５７が低速回転に変更されクランプバー４１Ａが低速移動する。一方、クランプバー４１Ａが高速移動する途中で、フォトセンサ５９が基板有り信号を出力したときには、操作装置７０の表示部に基板サイズが大きい旨のエラー表示がなされる。
【００４４】
移動制御部７２は、クランプ開始信号受信時にクランプバー４１Ａが低速移動領域内にある場合には、ベルト駆動モータ５７を低速回転させて、クランプバー４１Ａを中央位置に向かって低速移動させる。
【００４５】
クランプバー４１Ａが低速移動する途中で、フォトセンサ５９が基板有り信号を出力したときには、その検出位置から所定距離入り込んだクランプ位置でクランプバー４１Ａを停止する。図７のグラフは、時間とクランプバー４１Ａの移動速度との関係を示している。一方、クランプバー４１Ａが低速移動し、フォトセンサ５９が所定時間継続して基板無し信号を出力し続けたときには、操作装置７０の表示部に、基板サイズが小さい旨、または、基板が載置されていない旨のエラー表示がなされる。クランプバー４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄは、クランプバー４１Ａと同時に同様の動作を行う。
【００４６】
クランプバー４１Ａ〜４１Ｄの全てがクランプ位置で停止すると、移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄのエアシリンダ５１が駆動し、クランプバー４１Ａ〜４１Ｄが同時に閉状態になる。Ｘ方向においては基板１３の中心とステージ１４の中心とが一致していないため、クランプバー４１Ａとクランプバー４１Ｂの移動量は互いに異なる。基板１３の四辺はクランプバー４１Ａ〜４１Ｄによってクランプされ、基板１３に反りや歪みがある場合であってもこれが矯正される。基板１３がクランプされると、ＡＣハンド１７の押付部材８による押付動作が解除されてＡＣハンド１７が基板１３から離れる。
【００４７】
基板クランプ機構４０によるクランプ動作と同時に、ステージ１４の表面に形成された孔からエアが吸引されて基板１３がステージ１４に吸着保持される。
【００４８】
この後、ステージ１４が後方（Ｙ方向）に移動し、このステージ１４に固定された基板１３のアライメントマークがＣＣＤカメラ３０によって撮影される。アライメントマークはＣＣＤカメラ３０の撮影領域の中央で確実に撮影される。ＣＣＤカメラ３０の撮影画像データは画像処理ユニット２７へと送られ、この撮影画像データからアライメントマークの実際位置が算出され、さらに、このアライメントマークの実際位置と基板の適正載置位置（すなわち、アライメントマークの適正位置）とが比較されてその位置ずれ量が算出され、この位置ずれ量情報が露光画像データの補正に用いられる。
【００４９】
ＣＣＤカメラ３０による撮影後、ステージ１４が前方（Ｙ方向）に移動し、このステージ１４の移動に合わせて、補正後の露光画像データに基づいて光源ユニット２５及び画像処理ユニット２７が制御されて基板１３に露光処理が行われる。
【００５０】
ステージ１４が最も前方に移動すると、移動ユニット４２Ａ〜４２Ｄのエアシリンダ５１が駆動して、クランプバー４１Ａ〜４１Ｄがそれぞれ閉状態から開状態になり、さらに、ステージ１４の孔からのエア吸引が停止されて吸着保持が解除される。クランプバー４１Ａ〜４１Ｄは、クランプ位置から退避位置まで移動させてもよいし、クランプ位置から少しだけ離れた位置まで移動させてもよい。露光済みの基板１３はＡＣハンド１７によってステージ１４上から排出部１６へと搬送される。以降、上述した搬入動作、クランプ動作、露光動作、搬出動作が繰り返される。
【００５１】
次に、露光システム１０を手動モードに設定した場合について説明する。図８に示すように、露光システム１０の起動時には、各クランプバー４１Ａ〜４１Ｄは退避位置にある。準備動作の終了後、移動制御部７２では、基板サイズ情報及び基板の適正載置位置情報に基づいて、ステージ１４上での基板の外形位置を割り出す。なお、基板の外形位置は二点鎖線で示し、符号６４は基板の中心位置を示し、符号６５はステージの中心位置を示している。
【００５２】
移動ユニット４２Ａ，４２Ｃが駆動され、クランプバー４１Ａ，４１Ｃが開状態になり、さらに、クランプバー４１Ａ，４１Ｃが、それぞれの位置決め面４４ａを外形位置に位置させるようにスライド移動する。クランプバー４１Ａ，４１Ｃがそれぞれ位置決めされると、クランプバー４１Ａ，４１Ｃは閉状態になる。クランプバー４１Ａ，４１Ｃのクランプブレード４４はそれぞれステージ１４の表面に接触して押し付けられている。
【００５３】
図９及び図１０に示すように、基板１３の周縁をＸ及びＹ方向でクランプバー４１Ａ，４１Ｃの位置決め面４４ａに突き当てることにより、基板１３をステージ１４上に位置決めすることができる。操作装置７０を操作して基板１３の載置が完了したことを入力すると、ステージ１４の表面に形成された孔からエアが吸引されて基板１３がステージ１４に吸着保持される。
【００５４】
この後、自動モードのときと同様に、ステージ１４の移動動作、撮影動作、露光動作などが行われる。手動モードにおいても、基板１３をステージ１４上の適正載置位置に位置決めすることができるため、アライメントマークをＣＣＤカメラ３０の撮影領域の中央部で確実に撮影することができる。
【００５５】
基板１３への露光処理を終えると、ステージ１４が最も前方に移動し、基板１３のステージ１４への吸着保持が解除される。手動モードを継続するときには、露光済みの基板１３を取り外して、新たな未露光の基板を載置する。一方、自動モードに切り替えるときには、露光済みの基板１３を取り外してから操作装置７０を操作して動作モードを手動モードから自動モードに切り替える。
【００５６】
本発明によれば、自動モードと手動モードの切り替えが簡単であり、使い勝手が良くなる。また、クランプバー４１Ａ，４１Ｃに位置決め面４４ａを設けたことから、従来必要とされていた位置決めバーが必要なくなり、製造コストを抑えることができる。クランプバー４１Ａ，４１Ｃが移動することから、各種基板サイズに対応することができる。
【００５７】
また、アライメントマークがＣＣＤカメラ３０の撮影領域の中央を通過するようにして基板１３をステージ１４に保持固定することができるため、アライメントマークを正確に読み取ることができ、これにより露光処理を高精度に行うことができる。
【００５８】
なお、上記実施形態では、手動モードにおいて、アライメントマークがＣＣＤカメラ３０の撮影領域の中央を通過するように基板１３をステージ１４に位置決めした（すなわち、Ｘ方向で基板１３の中心とステージ１４の中心とが一致しない）が、Ｘ方向においても基板１３の中心とステージ１４の中心とが一致するように基板を位置決めしてもよい。この場合には、図１１に示すように、クランプバー４１Ｃは上記実施形態と同様に移動させ、一方、クランプバー４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｄは常時退避位置に位置させる。そして、基板１３を載置するときに、基板１３をＹ方向に移動させてクランプバー４１Ｃの位置決め面４４ａに突き当てるとともに、目盛り４８を見ながら、基板１３をＸ方向に移動させて基板１３の中心（符号６４）とステージ１４の中心（符号６５）とが一致するように位置決めする。
【００５９】
上記実施形態では、手動モードにおいて、基板１３を保持固定するときに吸着保持のみでありクランプ保持は行わなかったが、位置決めに用いないクランプバーによりクランプ保持を行ってもよい。
【００６０】
上記実施形態では、クランプブレード４４は、基板１３を位置決めするための役割と基板１３をクランプする役割とのいずれか一方の役割を果たすように構成したが、クランプブレードに段部を形成して両方の役割を果たすように構成してもよい。図１２に示すように、クランプブレード１０１に段部を設け、位置決め面１０１ａとクランプ面１０１ｂとを形成する。クランプバー１００が所定位置で位置決めされてから、基板１３を位置決め面１０１ａに突き当てて基板１３を位置決めし、この後にクランプバー１００を下降させてクランプ面１０１ｂで基板１３をクランプする。
【００６１】
上記実施形態では、クランプバー４１Ｃ，４１Ｄはそれぞれ独立して移動したが、Ｙ方向において基板１３の中心とステージ１４の中心とを一致させる場合には、対称的に移動させることができれば独立でなくてもよく、タイミングベルト５６及びベルト駆動モータ５７を共通化してもよい。タイミングベルト及びベルト駆動モータが一組不要になることから製造コストを削減することができる。
【００６２】
移動ユニットの構成は上記実施形態に限るものではなく、それぞれクランプバーをスライド移動させることができれば他の構成であってもよい。上記実施形態で説明したエアシリンダ機構やベルト機構以外にも、ボールネジ機構など他の機構を用いることもできる。
【００６３】
上記実施形態では、クランプバーを４本用いたが、３本以下であってもよい。上記実施形態では、クランプバーの形状はＩ字状であったが、例えばＬ字状やコ字状など他の形状にしてもよい。
【００６４】
上記実施形態で説明した基板クランプ機構は、露光システム以外のシステム、例えば基板の外観を光学的に検査する基板検査システムなどにも適用することができる。また、上記実施形態では、画像データに基づいて変調した光ビームを照射して基板に露光を施す露光システムで説明したが、画像データに基づいてドット状のインクを射出して基板に描画を行うインクジェット式描画システムにも本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】露光システムの外観斜視図である。
【図２】ステージ及び基板クランプ機構の分解斜視図である。
【図３】ステージ及び補強部材を示す図である。
【図４】クランプバー付近の構成を示す断面図である。
【図５】露光システムの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】自動モードでのクランプ動作の流れを示すフローチャートである。
【図７】クランプバーの移動速度の変化を示すグラフである。
【図８】露光システム起動時のクランプバー及びステージを示す上面図である。
【図９】手動モードで基板を適正載置位置に載置したときのクランプバー及びステージを示す上面図である。
【図１０】基板が突き当てられたクランプバーを示す断面図である。
【図１１】手動モードで基板中心とステージ中心とを一致させて基板を載置したときのクランプバー及びステージを示す上面図である。
【図１２】段部があるクランプブレードを有するクランプバーを示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０  露光システム
１１  デジタル露光装置
１２  基板搬送装置
１３  基板
１４  ステージ
１７  ＡＣハンド
２１  ステージ駆動部
２３  露光部
３０  ＣＣＤカメラ
４０  基板クランプ機構
４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ，４１Ｄ  クランプバー
４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｄ  移動ユニット
４４ａ  位置決め面
４８  目盛り
５９  フォトセンサ
５３  システム制御部
７１  基板載置位置決定部
７２  移動制御部
【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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