(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する処理位置と基板の受け渡しを行う受け渡し位置との間で基板を移動させる移動手段と、
上記受け渡し位置で上記基板を上記移動手段へ受け渡しする受け渡し手段とを備え、
上記移動手段は、
表面に上記受け渡し手段が挿入される空間としての溝を有するチャック部と、
上記受け渡し位置では下降して上記溝を開き、上記処理位置では上昇して上記溝を閉じる溝当てとを有することを特徴とする基板搬送装置。
【請求項２】
基板の露光を行う露光部と、
上記露光部から離れた受け渡し位置で上記基板を受け渡しする受け渡し手段と、
上記露光部と上記受け渡し位置とを移動し、表面に上記受け渡し手段が挿入される空間としての溝を有するチャック部と、上記受け渡し位置では下降して上記溝を開き、上記露光部では上昇して上記溝を閉じる溝当てとを有する移動手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  ＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）等の製造において、基板を搬送する基板搬送装置、及びそれを用いた露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレイは、薄型、軽量かつ低消費電力の特徴を有し、表示装置として広く応用されている。液晶ディスプレイの製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィ技術によりガラス、カラーフィルタ等の基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてフォトマスク（以下、「マスク」と称す）のパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ露光装置は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能は劣るが、照射光学系の構成が簡単で、かつ処理能力が高く量産用に適している。
【０００３】
プロキシミティ露光装置は、チャック上に固定した基板をマスクに極めて接近させて露光を行う。通常、チャックは、マスクとの位置合わせ及びギャップ合わせを行うステージ上に搭載されており、基板を真空吸着して固定する。チャックへの基板の着脱は、通常、ロボット等のハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるためにマスクが置かれている露光部から離れた受け渡し位置で行われる。従来、受け渡し位置におけるチャックとハンドリングアームとの間の基板の受け渡しは、チャックに設けた複数の突き上げピンで基板を持ち上げて、基板とチャックの間にハンドリングアームを挿入して基板の受け渡しを行う突き上げピン方式か、あるいはチャックの表面に設けた溝にハンドリングアームを挿入して基板の受け渡しを行うチャック溝方式で行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の突き上げピン方式は、チャックの表面と基板との間にハンドリングアームが挿入できる高さまで突き上げピンが上昇しないと基板の受け渡しができないため、受け渡しに要する時間が長かった。また、チャック表面と突き上げピン、突き上げピンとハンドリングアームという２段階の受け渡しを行うため、受け渡しの際に発生する位置ずれが大きいという問題があった。
一方、従来のチャック溝方式は、チャックの表面に設けた溝の部分と他の吸着部分とで露光光の反射率が異なり、また溝の部分の空間と他の吸着部分とに温度差が生じるため、露光時に焼きむらが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は、基板の受け渡しに要する時間を短くすることを目的とする。
本発明はまた、露光時の焼きむらを少なくすることを目的とする。
本発明はさらに、基板の受け渡しの際に発生する位置ずれを小さくすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る基板搬送装置は、基板を処理する処理位置と基板の受け渡しを行う受け渡し位置との間で基板を移動させる移動手段と、上記受け渡し位置で上記基板を上記移動手段へ受け渡しする受け渡し手段とを備え、上記移動手段は、表面に上記受け渡し手段が挿入される空間としての溝を有するチャック部と、上記受け渡し位置では下降して上記溝を開き、上記処理位置では上昇して上記溝を閉じる溝当てとを有するものである。
【０００７】
また、本発明に係る露光装置は、基板の露光を行う露光部と、上記露光部から離れた受け渡し位置で上記基板を受け渡しする受け渡し手段と、上記露光部と上記受け渡し位置とを移動し、表面に上記受け渡し手段が挿入される空間としての溝を有するチャック部と、上記受け渡し位置では下降して上記溝を開き、上記露光部では上昇して上記溝を閉じる溝当てとを有する移動手段とを備えたものである。
【０００８】
本発明の基板搬送装置及び露光装置では、受け渡し位置で移動手段の溝当てが下降して受け渡し手段の挿入される空間としての溝を開き、移動手段の表面と移動手段に挿入された受け渡し手段とで直接基板の受け渡しを行う。そして、露光位置（露光部）で移動手段の溝当てが上昇して受け渡し手段の挿入される空間としての溝を閉じ、移動手段の表面の露光光の反射率の違いや温度差を小さくする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。図７は、本発明の一実施の形態による露光装置の構成図である。本実施の形態による露光装置は、基板を固定するチャック１０と基板の露光を行う露光部２０とを含む露光装置本体３０、チャック１０へ基板を供給する供給アーム４０、チャック１０から基板を回収する回収アーム５０、供給コンベア６０、供給バッファ７０、回収バッファ８０、及び回収コンベア９０を備える。実際の露光装置は露光部２０のマスクを自動的に交換するマスクチェンジャや装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えているが、本実施の形態では発明に直接関係しない部分は省略してある。なお、図７は、チャック１０が基板の受け渡しを行う受け渡し位置にある状態を示している。
【００１２】
図７において、パターンを形成するために露光を行う基板は、図示しないローダから矢印に示す方向で供給コンベア６０へ供給される。供給コンベア６０は、複数のローラ６１を有し、ローダから供給された基板を供給バッファ７０へ搬送する。供給バッファ７０は、複数のローラ７１を有し、供給アーム４０が挿入される溝を備え、上下に移動可能に構成されている。供給コンベア６０から搬送された基板は、供給バッファ７０に一時保持される。
【００１３】
供給アーム４０は、基板を保持する２本の腕を有し、供給バッファ７０と受け渡し位置との間を移動可能に構成されている。図７に実線で示したように供給アーム４０が供給バッファ７０の溝に挿入された状態で、供給バッファ７０が図面奥行き方向へ下降して保持していた基板を供給アーム４０へ渡す。基板を受け取った供給アーム４０は、図７に破線で示したように受け渡し位置へ移動する。
【００１４】
チャック１０は、露光部２０と受け渡し位置とを移動可能に構成されている。受け渡し位置に移動した供給アーム４０は、受け渡し位置に移動したチャック１０へ基板を渡す。受け渡し位置で供給アーム４０から基板を受け取ったチャック１０は、露光部２０へ移動する。露光部２０で露光が終了すると、チャック１０は受け渡し位置へ移動する。
【００１５】
回収アーム５０は、基板を保持する２本の腕を有し、受け渡し位置と回収バッファ８０との間を移動可能に構成されている。図７に破線で示したように受け渡し位置で待機していた回収アーム５０は、受け渡し位置へ移動したチャック１０から基板を受け取り、図７に実線で示したように回収バッファ８０の位置へ移動する。
【００１６】
回収バッファ８０は、複数のローラ８１を有し、回収アーム５０が挿入される溝を備え、上下に移動可能に構成されている。回収バッファ８０は、図面奥行き方向へ下降して待機しており、回収アーム５０が回収バッファ８０の位置へ移動すると、上昇して回収アーム５０から基板を受け取る。回収バッファ８０は、回収アーム５０から受け取った基板を回収コンベア９０へ搬送する。回収コンベア９０は、複数のローラ９１を有し、回収バッファ８０から搬送された基板を矢印に示す方向で図示しないアンローダへ搬送する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施の形態による基板搬送装置の動作説明図である。また、図２は、本発明の一実施の形態による基板搬送装置の斜視図である。本実施の形態による基板搬送装置は、基板１ａを真空吸着して固定するチャック１０、チャック１０へ次の基板１ｂを供給する供給アーム４０、及びチャック１０から基板１ａを回収する回収アーム５０を備える。本実施の形態のチャック１０は、固定部チャック１１と、受け渡し位置では下降し、露光位置では上昇する可動部チャック１２とから構成されている。
【００１８】
図２は、チャック１０が基板の露光を行う露光位置、供給アーム４０が図７の供給バッファ７０の位置、回収アーム５０が基板の受け渡しを行う受け渡し位置にある状態を示している。図２において、チャック１０は、マスクとの位置合わせ及びギャップ合わせを行うステージ１３上に搭載されている。ステージ１３がガイド１４上を移動することにより、チャック１０は露光位置と受け渡し位置とを移動する。なお、駆動手段としてはリニアモータ等が用いられるが、図示は省略する。
【００１９】
一方、供給アーム４０と回収アーム５０は、アーム４５に接続されている。アーム４５は支持部材４７上に設けられたガイド４６に沿って移動し、これに従って供給アーム４０及び回収アーム５０は上下に移動する。また、支持部材４７を固定するベース４８がガイド４４上を移動することにより、アーム４５は左右に移動する。これにより、供給アーム４０は図７の供給バッファ７０と受け渡し位置との間を移動し、回収アーム５０は受け渡し位置と図７の回収バッファ８０との間を移動する。なお、これらの駆動手段としてはモータに接続された送りねじ等が用いられるが、図示は省略する。
【００２０】
まず、基板の回収動作について説明する。図１において、露光終了時、基板１ａを真空吸着したチャックは露光位置にある（図１（ａ））。このとき、可動部チャック１２は上昇した位置にあり、回収アーム５０が挿入される空間は閉じている。次に、チャックが受け渡し位置へ移動する。（図１（ｂ））。このとき、可動部チャック１２は下降した位置にあり、回収アーム５０が挿入される空間が開いて回収アーム５０が挿入されている。そして、チャックの真空吸着を解除した後、回収アーム５０が上昇して固定部チャック１１から基板１ａをすくい上げる（図１（ｃ））。
【００２１】
続いて、基板の供給動作について説明する。次の基板１ｂを保持した供給アーム４０が受け渡し位置へ移動する。（図１（ｄ））。次に、チャックの真空吸着を開始しながら、供給アーム４０が下降して次の基板１ｂを固定部チャック１１上へ下ろす（図１（ｅ））。このとき、可動部チャック１２は下降した位置にあり、供給アーム４０が挿入される空間が開いて供給アーム４０が挿入されている。そして、次の基板１ｂを真空吸着したチャックが露光位置へ移動する（図１（ｆ））。このとき、可動部チャック１２は上昇した位置にあり、供給アーム４０が挿入される空間は閉じている。
【００２２】
図１（ｂ）及び（ｅ）で示したように、可動部チャック１２にはストッパ部１２ａが、固定部チャック１１にはストッパ部１１ａがそれぞれ設けられている。そして、図１（ａ）及び図１（ｆ）で示したように露光位置で可動部チャック１２が上昇した位置にあるとき、ストッパ部１２ａがストッパ部１１ａに接触し、可動部チャック１２の上面と固定部チャック１１の上面が同一平面となるように構成されている。
【００２３】
なお、本実施の形態では、チャックの中央部を固定部チャックとしチャックの周辺部を可動部チャックとしたが、チャックの中央部を可動部チャックとしチャックの周辺部を固定部チャックとして、チャックの中央部の可動部チャックが、受け渡し位置では上昇し、露光位置では下降する構成としてもよい。また、中央部及び周辺部のチャックを共に可動チャックとして、受け渡し位置では中央部のチャックが上昇し、周辺部のチャックが下降し、逆に露光位置では中央部のチャックが下降し、周辺部のチャックが上昇するような構成としてもよい。
【００２４】
図３は、本発明の他の実施の形態による基板搬送装置の動作説明図である。また、図４は本発明の他の実施の形態による基板搬送装置の斜視図である。図３及び図４において、図１及び図２と同様の構成のものには同一の符号を付し、その説明は省略する。本実施の形態が図１及び図２で示した実施の形態と異なる点は、供給アーム４０及び回収アーム５０がそれぞれ独立して移動するように構成されている点である。
【００２５】
図４において、供給アーム４０は、支持部材４２上に設けられたガイド４１に沿って上下に移動する。また、支持部材４２を固定するベース４３がガイド４４上を移動することにより、供給アーム４０は図７の供給バッファ７０と受け渡し位置との間を移動する。なお、駆動手段としてはモータに接続された送りねじ等が用いられるが、図示は省略する。一方、回収アーム５０は、支持部材５２上に設けられたガイド５１に沿って上下に移動する。また、支持部材５２を固定するベース５３がガイド４４上を移動することにより、回収アーム５０は受け渡し位置と図７の回収バッファ８０との間を移動する。なお、駆動手段としてはモータに接続されたベルト等が用いられるが、図示は省略する。図４では、チャック１０が露光位置、供給アーム４０が図７の供給バッファ７０の位置、回収アーム５０が受け渡し位置にある状態を示しているが、チャック１０が受け渡し位置へ移動する間に、次の基板１ｂを保持した供給アーム４０は受け渡し位置へ移動する。
【００２６】
図３は、チャックが受け渡し位置へ移動し、回収アーム５０が上昇して固定部チャック１１から基板１ａをすくい上げた状態を示している。このとき、回収アーム５０と独立して移動する供給アーム４０が、既に次の基板１ｂを保持して回収アーム５０の上空で待機している。そして、回収アーム５０が図７の回収バッファ８０へと移動すると、供給アーム４０が下降して次の基板１ｂを固定部チャック１１上へ下ろす。
【００２７】
本実施の形態によれば、回収アーム５０が基板１ａを回収した後、次の基板１ｂを保持した供給アーム４０が受け渡し位置へ移動する間を待つ必要がないので、受け渡しに要する時間をさらに短くすることができる。
【００２８】
以上説明した本実施の形態で、可動部チャック１２を上下に移動するのは種々の方法が可能である。例えば、可動部チャック１２が固定部チャック１１に設けたガイドに沿って上下に移動する構成とし、駆動手段としてはモータに接続された送りねじ等を用いてもよい。可動部チャック１２の下降及び上昇の動作は、チャック１０が露光位置にある状態で行ってもよいが、チャック１０が露光位置と受け渡し位置とを移動する間に行うことにより、受け渡しに要する時間をさらに短くすることができる。
【００２９】
図５は、本発明のさらに他の実施の形態による基板搬送装置の動作説明図である。また、図６は本発明のさらに他の実施の形態による基板搬送装置の一部断面側面図である。本実施の形態でチャックは、表面に供給アーム４０又は回収アーム５０が挿入される溝を有する固定部チャック１５と、受け渡し位置では下降して溝を開き、露光位置では上昇して溝を閉じる溝当て１５ａとから構成されている。
【００３０】
図６において、溝当て１５ａには空気シリンダ１６のロッドが連結されており、溝当て１５ａは空気シリンダ１６の駆動により上昇及び下降する。図６（ａ）は、溝当て１５ａが上昇した状態を示している。空気シリンダ１６のロッドにはストッパ１７が設けられており、溝当て１５ａが上昇した状態で、ストッパ１７が固定部チャック１５の下面に接触し、溝当て１５ａの上面と固定部チャック１５の上面が同一平面となるように構成されている。図６（ｂ）は、溝当て１５ａが下降した状態を示している。
【００３１】
まず、基板の回収動作について説明する。図５において、露光終了時、基板１ａを真空吸着したチャックは露光位置にある（図５（ａ））。このとき、溝当て１５ａは上昇した位置にあり、固定部チャック１５に設けられた回収アーム５０が挿入される溝は閉じている。次に、チャックが受け渡し位置へ移動する。（図５（ｂ））。このとき、溝当て１５ａは下降した位置にあり、回収アーム５０が挿入される溝が開いて回収アーム５０が挿入されている。そして、チャックの真空吸着を解除した後、回収アーム５０が上昇して固定部チャック１５から基板１ａをすくい上げる（図５（ｃ））。
【００３２】
続いて、基板の供給動作について説明する。次の基板１ｂを保持した供給アーム４０が受け渡し位置へ移動する。（図５（ｄ））。次に、チャックの真空吸着を開始しながら、供給アーム４０が下降して次の基板１ｂを固定部チャック１５上へ下ろす（図５（ｅ））。このとき、溝当て１５ａは下降した位置にあり、供給アーム４０が挿入される溝が開いて供給アーム４０が挿入されている。そして、次の基板１ｂを真空吸着したチャックが露光位置へ移動する（図５（ｆ））。このとき、溝当て１５ａは上昇した位置にあり、供給アーム４０が挿入される溝は閉じている。
【００３３】
溝当て１５ａの下降及び上昇の動作は、チャックが露光位置にある状態で行ってもよいが、チャックが露光位置と受け渡し位置とを移動する間に行うことにより、受け渡しに要する時間をさらに短くすることができる。
【００３４】
本実施の形態は、図１乃至図２の実施の形態と同様に供給アーム４０と回収アーム５０が一緒に移動する場合について説明したが、図３乃至図４の実施の形態と同様に供給アーム４０と回収アーム５０が独立して移動するように構成してもよい。その場合、図３と同様に供給アーム４０を受け渡し位置で回収アーム５０の上空に待機させると、供給アーム４０が受け渡し位置へ移動する間を待つ必要がなくなり、受け渡しに要する時間をさらに短くすることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明の基板搬送装置及び露光装置によれば、受け渡し位置でチャックの溝当てが下降して受け渡し手段の挿入される空間としての溝を開き、チャックの表面と受け渡し手段とで直接基板の受け渡しを行うことができるので、基板の受け渡しに要する時間を短くすることができ、処理能力が向上する。
また、本発明の基板搬送装置及び露光装置によれば、露光位置（露光部）でチャックの溝当てが上昇して受け渡し手段の挿入される空間としての溝を閉じ、露光光の反射率の違いや温度差を小さくすることができるので、露光時の焼きむらを少なくすることができる。
さらに、本発明の基板搬送装置及び露光装置によれば、チャックの表面と受け渡し手段とで直接基板の受け渡しを行うことができるので、基板の受け渡しの際に発生する位置ずれを小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態による基板搬送装置の動作説明図である。
【図２】  本発明の一実施の形態による基板搬送装置の斜視図である。
【図３】  本発明の他の実施の形態による基板搬送装置の動作説明図である。
【図４】  本発明の他の実施の形態による基板搬送装置の斜視図である。
【図５】  本発明のさらに他の実施の形態による基板搬送装置の動作説明図である。
【図６】  本発明のさらに他の実施の形態による基板搬送装置の一部断面側面図である。
【図７】  本発明の一実施の形態による露光装置の構成図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…基板、１０…チャック、１１…固定部チャック、
１２…可動部チャック、１５…固定部チャック、１５ａ…溝当て、
１６…空気シリンダ、２０…露光部、３０…露光装置本体、
４０…供給アーム、５０…回収アーム、６０…供給コンベア、
７０…供給バッファ、８０…回収バッファ、９０…回収コンベア
【図１】
0004458694.tif 000002
【図２】
0004458694.tif 000003
【図３】
0004458694.tif 000004
【図４】
0004458694.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004458694.tif 000008