(57)【要約】【課題】  露光工程のタクトタイムを短縮することができる露光装置を提供する。【解決手段】  搬送中に露光される基板Ｐが載置されるステージ１と、前記ステージ１の中間に設けられ、前記基板Ｐを露光する露光手段２と、前記露光手段２より基板１の搬送方向の手前側のステージ１２と奥側のステージ１３との間を往復し、前記手前側のステージ１２上に載置された基板Ｐを前記奥側のステージ１３上に搬送する搬送手段３と、を含んで構成され、前記搬送方向の手前側のステージ１２上には複数枚の基板Ｐが搬送方向と平行な列を成して載置され、前記搬送手段３は、前記手前側のステージ１２上に載置された複数枚の基板Ｐを同時に搬送し、前記露光手段２は、搬送手段３により搬送中の基板Ｐを露光する露光装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送中に露光される基板が載置されるステージと、
前記ステージの中間に設けられ、前記基板を露光する露光手段と、
前記露光手段より基板の搬送方向の手前側のステージと奥側のステージとの間を往復し、前記手前側のステージ上に載置された基板を前記奥側のステージ上に搬送する搬送手段と、
を含んで構成され、
前記搬送方向の手前側のステージ上には複数枚の基板が搬送方向と平行な列を成して載置され、
前記搬送手段は、前記手前側のステージ上に載置された複数枚の基板を同時に搬送し、
前記露光手段は、搬送手段により搬送中の基板を露光することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記手前側のステージ上に載置される複数枚の基板同士の間隔は、前記露光手段に隣接して手前側のステージ上に載置される基板と前記露光手段に隣接して奥側のステージ上に載置される基板との間隔よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記搬送手段が、複数枚の基板の搬送を開始してから元の位置に戻るまでに、次に搬送される複数枚の基板が前記手前側のステージ上に載置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記搬送手段は、１つの真空チャックを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項５】
前記搬送手段は、前記基板を２枚ずつ同時に搬送することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を露光する露光装置に関し、詳しくは、複数枚の基板を同時に搬送しながら露光することにより、露光工程のタクトタイムを短縮することができる露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の露光装置には、基板の露光すべき面側にフォトマスクを配置し、フォトマスクを通して基板に光を照射することにより基板を露光する露光装置であって、基板が搬入され露光処理されて搬出される露光領域と、基板を水平状態で前記露光領域まで搬入するための搬入手段と、前記露光領域にて基板を起立させるための基板起立手段と、前記露光領域にて起立状態の基板に対してフォトマスクを通して光を照射するための露光処理手段と、露光処理された基板を起立状態から水平状態へと戻すための基板横倒し手段と、水平状態に戻された基板を前記露光領域から搬出するための搬出手段と、を備えたものがあった（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４４２５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の露光装置は、基板を１枚ずつ搬送しながら露光するものであり、露光工程のタクトタイムを短縮するには、露光速度を上昇させる必要があった。しかし、露光速度を上昇させるためには、高出力の高価な露光光源が必要となった。また、基板に対する露光量の制限により、露光光源の出力にも上限があった。このため、露光速度を上昇させることによるタクトタイムの短縮は困難であった。
【０００５】
そこで、このような問題点に対処し、本発明が解決しようとする課題は、露光速度を上昇させることなく露光工程のタクトタイムを短縮する露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明による露光装置は、搬送中に露光される基板が載置されるステージと、前記ステージの中央部に設けられ、前記基板を露光する露光手段と、前記露光手段より基板の搬送方向の手前側のステージと奥側のステージとの間を往復し、前記手前側のステージ上に載置された基板を前記奥側のステージ上に搬送する搬送手段と、を含んで構成されたものである。そして、前記搬送方向の手前側のステージ上には複数枚の基板が搬送方向と平行な列を成して載置され、前記搬送手段は、前記手前側のステージ上に載置された複数枚の基板を同時に搬送し、前記露光手段は、搬送手段により搬送中の基板を露光する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による露光装置によれば、搬送手段によって同時に搬送中の複数枚の基板を、露光手段によって露光することにより、露光工程のタクトタイムを短縮することができる。したがって、露光速度を上昇させることなく、露光工程のタクトタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による露光装置の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【図３】前記露光装置による露光工程のフローチャートである。
【図４】前記フローチャートの各ステップにおける露光装置の動作を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による露光装置の実施形態を示す平面図である。この露光装置は、半導体素子、ディスプレイパネル、及びプリント基板等の露光対象となる基板Ｐ（図４参照）を搬送しながら露光するものであって、ステージ１と、露光手段２と、搬送手段３と、ロボットアーム４ａ，４ｂとを備える。本実施形態における露光装置は、基板Ｐを２枚ずつ同時に搬送しながら露光するものであるが、同時に搬送する基板Ｐの枚数は複数枚であればよく、例えば３枚、４枚及び５枚以上でもよい。
【００１０】
前記ステージ１は、搬送中に露光される基板Ｐが載置されるものであって、ＬＤ（ローディング）ステージ１１と、手前側ステージ１２と、奥側ステージ１３とを備える。ＬＤステージ１１は、ステージ１のうち、基板Ｐの搬送方向（以下単に「搬送方向」という。）の手前側（以下単に「手前側」という。）の部分である。ステージ１の外部に設けられた基板Ｐの保管手段からステージ１に搬入される基板Ｐは、まずＬＤステージ１１に載置される。このＬＤステージ１１には、同時に露光される基板Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ載置される位置Ａ１，Ａ２が設定されている。
【００１１】
前記位置Ａ１，Ａ２は、ＬＤステージ１１上に、搬送方向と平行な列を成すように設定されている。したがって、位置Ａ１，Ａ２にそれぞれ載置された基板Ｐ１，Ｐ２は、ＬＤステージ１１上で搬送方向と平行な列を成すように載置される。位置Ａ１，Ａ２の位置、大きさ及び間隔等は、基板Ｐ１，Ｐ２の種類、大きさ及び形状等に応じて設定される。なお、露光装置が２枚より多い複数枚の基板Ｐを同時に露光する場合には、基板Ｐが載置される位置Ａは、同時に露光される基板Ｐの枚数と同数設定されるのが好ましい。
【００１２】
また、ＬＤステージ１１には、アライメント手段（図示省略）が設けられている。このアライメント手段は、基板Ｐを前記位置Ａ１に位置合わせするためのものであって、位置Ａ１上に設けられている。このアライメント手段は、基板Ｐを位置Ａ１上に位置合わせ可能なものであればよく、例えば、基板Ｐと当接して基板Ｐと位置Ａ１とを機械的に位置合わせするピンや、光学的に位置合わせする手段が使用される。手前側ステージ１２において、改めて基板Ｐの高精度な位置合わせが行われるため、ＬＤステージ１１のアライメント手段は、安価な機械的なアライメント手段が使用されるのが好ましい。なお、アライメント手段は、位置Ａ１，Ａ２にそれぞれ設けられてもよい。
【００１３】
さらに、ＬＤステージ１１には、移送手段（図示省略）が設けられている。この移送手段は、ＬＤステージ１１上に載置された基板Ｐを、ステージ１より搬送方向の奥側（以下単に「奥側」という。）へ移送するものであって、例えば、ベルトコンベアや、手前側と奥側とを往復可能な基板Ｐの支持手段が使用される。前記支持手段として、真空チャック等を使用してもよい。この移送手段は、１つ設けられてもよいし、複数設けられてもよい。
【００１４】
ＬＤステージ１１より奥側には、手前側ステージ１２が形成されている。この手前側ステージ１２は、ステージ１のうち、ＬＤステージ１１と奥側ステージ１３との間に形成された部分である。ＬＤステージ１１に載置された２枚の基板Ｐ１，Ｐ２は、前記移送手段により、手前側ステージ１２上に移送される。この手前側ステージ１２には、基板Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ載置される位置Ａ３，Ａ４が設定されている。
【００１５】
前記位置Ａ３，Ａ４は、手前側ステージ１２上に、搬送方向と平行な列を成すように設定されている。したがって、位置Ａ３，Ａ４にそれぞれ載置された基板Ｐ１，Ｐ２は、手前側ステージ１２上で搬送方向と平行な列を成すように載置される。位置Ａ３，Ａ４の位置、大きさ及び間隔等は、基板Ｐ１，Ｐ２の種類、大きさ及び形状等に応じて設定される。なお、露光装置が２枚より多い複数枚の基板Ｐを同時に露光する場合には、基板Ｐが載置される位置Ａは、同時に露光される基板Ｐの枚数と同数設定されるのが好ましく、この手前側ステージ１２の位置Ａ３，Ａ４と前記ＬＤステージ１１の位置Ａ１，Ａ２とは、搬送方向と平行な列を成すように設定されるのが好ましい。
【００１６】
また、手前側ステージ１２には、アライメント手段（図示省略）が設けられている。このアライメント手段は、基板Ｐ１、Ｐ２を前記位置Ａ３，Ａ４に位置合わせするためのものであって、位置Ａ３，Ａ４上に設けられている。このアライメント手段は、基板Ｐ１，Ｐ２を位置Ａ３，Ａ４上に位置合わせ可能なものであればよく、例えば、基板Ｐ１，Ｐ２と当接して基板Ｐ１，Ｐ２と位置Ａ３，Ａ４とを機械的に位置合わせするピンや、光学的に位置合わせする手段が使用される。このアライメント手段による位置合わせの後、基板Ｐ１，Ｐ２は露光されるため、高精度な位置合わせが可能な光学的なアライメント手段が使用されるのが好ましい。
【００１７】
手前側ステージ１２より奥側には、奥側ステージ１３が形成されている。この奥側ステージ１３は、ステージ１のうち、奥側の部分である。手前側ステージ１２に載置された２枚の基板Ｐ１，Ｐ２は、後述する搬送手段３により、奥側ステージ１３上に搬送される。この奥側ステージ１３には、基板Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ載置される位置Ａ５，Ａ６が設定されている。
【００１８】
前記位置Ａ５，Ａ６は、奥側ステージ１３上に、搬送方向と平行な列を成すように設定されている。したがって、位置Ａ５，Ａ６にそれぞれ載置された基板Ｐ１，Ｐ２は、奥側ステージ１３上で搬送方向と平行な列を成すように載置される。位置Ａ５，Ａ６の位置、大きさ及び間隔等は、基板Ｐ１，Ｐ２の種類、大きさ及び形状等に応じて設定される。なお、露光装置が２枚より多い複数枚の基板Ｐを同時に露光する場合には、基板Ｐが載置される位置Ａは、同時に露光される基板Ｐの枚数と同数設定されるのが好ましい。
【００１９】
また、奥側ステージ１３には、移送手段（図示省略）が設けられている。この移送手段は、奥側ステージ１３の位置Ａ５に載置された基板Ｐを、位置Ａ６へ移送するものであって、例えば、ベルトコンベアや真空チャックを備えたものが使用される。
【００２０】
前記ステージ１の中間には、露光手段２が設けられている。露光手段２は、搬送手段３により搬送中の基板Ｐ１，Ｐ２を露光するものであって、手前側ステージ１２と奥側ステージ１３との間に設けられている。この露光手段２は、１つ又は複数の露光光源（図示省略）を備え、この露光光源は、基板Ｐの種類や露光の目的に応じて選択される。
【００２１】
前記ステージ１の手前側ステージ１２には、搬送手段３が設けられている。この搬送手段３は、手前側ステージ１２と奥側ステージ１３との間を往復し、手前側ステージ１２上に載置された基板Ｐ１，Ｐ２を、奥側ステージ１３上に同時に搬送するものである。この搬送手段３は、基板Ｐを支持する支持手段として、真空による負のゲージ圧によって基板Ｐを支持する真空チャックを１つ備える。この真空チャックにより、手前側ステージ１２の位置Ａ３，Ａ４に載置された基板Ｐ１，Ｐ２を同時に支持し、奥側ステージ１３上へ搬送する。
【００２２】
なお、この搬送手段３は、真空チャックを備えたものに限られず、例えば、ベルトコンベアや、真空チャック以外の支持手段を備えたものであってもよい。また、搬送手段３は、基板Ｐ１，Ｐ２をそれぞれ支持する支持手段を２つ備え、２つの支持手段が同時に基板Ｐ１、Ｐ２を搬送するものであってもよい。さらに、露光装置が２枚より多い複数枚の基板Ｐを同時に露光する場合には、搬送手段３は、同時に露光される複数枚の基板Ｐを同時に支持する１つの支持手段を備えたものであってもよいし、基板Ｐの枚数と同数の支持手段を備え、複数の支持手段が同時に複数枚の基板Ｐを搬送するものであってもよい。
【００２３】
ステージ１の手前側端部及び奥側端部近傍には、ロボットアーム４ａ，４ｂが設けられている。ロボットアーム４ａは、ステージ１の外部に設けられた基板Ｐの保管手段から、基板ＰをＬＤステージ１１の位置Ａ１へ搬入するものである。また、ロボットアーム４ｂは、奥側ステージ１３の位置Ａ６に載置された基板Ｐを、ステージ１の外部に設けられた基板Ｐの保管手段へ搬出するものである。なお、ロボットアーム４ａ，４ｂ以外の手段により、基板Ｐがステージ１上へ運ばれてもよい。また、ステージ１が他の装置と直接接続され、基板Ｐを受け取る構成としてもよい。
【００２４】
ここで、本実施形態において、図２に示すように、前記手前側ステージ１２の位置Ａ３と位置Ａ４との間隔ｄ１は、位置Ａ４と位置Ａ５との間隔ｄ２よりも狭くされている（ｄ１＜ｄ２）。このような構成により、位置Ａ３，Ａ４に載置される基板Ｐ１，Ｐ２の間隔は、露光手段２の手前側に隣接する位置Ａ４に載置される基板Ｐと、露光手段２の奥側に隣接する位置Ａ５に載置される基板Ｐと、の間隔よりも狭くなる。
【００２５】
次に、このように構成された露光装置の動作について、図３，４を参照して説明する。
ステップＳ１において、ロボットアーム４ａは、図４（ａ）に示すように、ステージ１の外部に設けられた保管手段に保管された基板Ｐ１を、ＬＤステージ１１の位置Ａ１上へ搬入する。基板Ｐ１は、ＬＤステージ１１のアライメント手段により、位置Ａ１に位置合わせされる。
【００２６】
ステップＳ２において、位置Ａ１に載置された基板Ｐ１は、図４（ｂ）に示すように、ＬＤステージ１１の移送手段によって位置Ａ２まで移送される。基板Ｐ１は、位置Ａ１において位置合わせされているため、位置Ａ２における位置ずれを小さくすることができる。
【００２７】
ステップＳ３において、ロボットアーム４ａは、図４（ｃ）に示すように、ステージ１の外部に設けられた基板Ｐの保管手段に保管された基板Ｐ２を、ＬＤステージ１１の位置Ａ１上へ搬入する。基板Ｐ２は、ＬＤステージ１１のアライメント手段により、位置Ａ１に位置合わせされる。ロボットアーム４ａが、前記保管手段へ基板Ｐ２を取りに行く動作は、ステップＳ２における基板Ｐ１の移送中に開始されるのが好ましい。これにより、基板Ｐ１が位置Ａ２に移送されてから、基板Ｐ２が位置Ａ１に移送されるまでの待ち時間を短縮することができる。
【００２８】
ステップＳ４において、図４（ｄ）に示すように、基板Ｐ１，Ｐ２は、ＬＤステージ１１の移送手段により手前側ステージ１２へ移送される。基板Ｐ１，Ｐ２は、相対的な位置関係を維持したまま移送され、基板Ｐ１は位置Ａ４へ、基板Ｐ２は位置Ａ３へ移送される。基板Ｐ１，Ｐ２の移送が完了すると、手前側ステージ１２のアライメント手段により、基板Ｐ１，Ｐ２は、位置合わせされる。基板Ｐ１，Ｐ２は、ＬＤステージ１１において既に位置合わせされているため、手前側ステージ１２での位置ずれは小さい。したがって、手前側ステージ１２での位置合わせを容易に行うことができる。また、手前側ステージ１２において再度位置合わせを行うことにより、露光精度を向上させることができる。
【００２９】
ステップＳ５において、図４（ｅ）に示すように、搬送手段３は、基板Ｐ１，Ｐ２の搬送を開始する。基板Ｐ１，Ｐ２は真空チャックにより支持されているため、位置ずれを小さくすることができる。また、１つの真空チャックにより基板Ｐ１，Ｐ２を支持するため、複数の真空チャックにより基板Ｐ１，Ｐ２を支持する場合のように、複数の真空チャック間での搬送を同期させる必要がない。したがって、基板Ｐ１，Ｐ２間での位置ずれを小さくすることができる。
【００３０】
ステップＳ６において、図４（ｆ）に示すように、露光手段２は、搬送手段３により搬送中の基板Ｐ１，Ｐ２を露光する。
【００３１】
ステップＳ７において、図４（ｇ）に示すように、搬送手段３は、基板Ｐ１，Ｐ２の搬送を終了する。基板Ｐ１は奥側ステージ１３の位置Ａ６に、基板Ｐ２は位置Ａ５に搬送される。搬送手段３は、基板Ｐ１，Ｐ２の搬送を終了すると、手前側ステージ１２の元の位置まで移動する。本実施形態において、搬送手段３が前記元の位置に戻るまでに、次のステップＳ１〜Ｓ４までが終了している、すなわち、搬送手段３によって次に搬送される基板Ｐ３，Ｐ４が手前側ステージ１２の位置Ａ３，Ａ４まで搬送されているのが好ましい。特に、基板Ｐ３，Ｐ４が位置Ａ３，Ａ４に位置合わせまで完了しているのが好ましい。これにより、搬送手段３の待ち時間を短縮し、露光工程のタクトタイムを短縮することができる。
【００３２】
ここで、本実施形態において、２枚の基板Ｐ１，Ｐ２を、搬送手段３が搬送開始し、露光手段２が露光し、搬送手段３が搬送終了するまでの時間、すなわちステップＳ５〜Ｓ７の時間Ｔは、図２に示すように、間隔ｄ１，ｄ２、基板Ｐの搬送方向の長さＬ及び搬送手段３の搬送速度Ｖ（平均速度）より、Ｔ＝（２Ｌ＋ｄ１＋ｄ２）／Ｖと求められる。
【００３３】
これに対して、基板Ｐを１枚ずつ搬送して露光する前記従来の露光装置が、２枚の基板Ｐを、搬送開始し、露光し、搬送終了するまでに要する時間ｔは、間隔ｄ２，長さＬ及び搬送速度Ｖの条件が等しい場合、ｔ＝（２Ｌ＋２ｄ２）／Ｖとなる。上記の通り、ｄ１＜ｄ２であるから、Ｔ＜ｔとなり、２枚の基板Ｐの搬送開始から終了までの時間Ｔを短縮することができる。したがって、基板Ｐの露光工程のタクトタイムを短縮することができる。また、この際、搬送速度Ｖ（露光速度）や露光光源の出力を変化させる必要がない。
【００３４】
また、露光装置により２枚より多い枚数の基板Ｐを同時に露光する場合には、本実施形態と同様、手前側ステージ１２に載置される複数枚の基板Ｐ同士の間隔が、露光手段２に隣接して手前側ステージ１２上に載置される基板Ｐと、露光手段２に隣接して奥側ステージ１３上に載置される基板Ｐと、の間隔よりも狭くなるように、基板Ｐを載置する位置を設定するのが好ましい。このような構成により、基板Ｐの露光工程のタクトタイムを短縮することができる。
【００３５】
ステップＳ８において、図４（ｈ）に示すように、ロボットアーム４ｂが、奥側ステージ１３の位置Ａ６に載置された基板Ｐ１を、ステージ１の外部に設けられた基板Ｐの保管手段に搬出する。
【００３６】
ステップ９において、図４（ｉ）に示すように、奥側ステージ１３の位置Ａ５に載置された基板Ｐ２が、奥側ステージ１３の移送手段により、位置Ａ６まで移送される。基板Ｐ２の移送は、ロボットアーム４ｂによる基板Ｐ１の搬出中に開始されるのが好ましい。これにより、ロボットアーム４ｂの待ち時間を短縮することができる。
【００３７】
ステップ１０において、図４（ｊ）に示すように、ロボットアーム４ｂが、奥側ステージ１３の位置Ａ６に載置された基板Ｐ２を、ステージ１の外部に設けられた基板Ｐの保管手段に搬出する。
【符号の説明】
【００３８】
１…ステージ
１１…ＬＤステージ
１２…手前側ステージ
１３…奥側ステージ
２…露光手段
３…搬送手段
４ａ，４ｂ…ロボットアーム
Ａ１〜Ａ６…ステージ上で基板が載置される位置
Ｐ…基板
【図１】
2013093503.tif 000003
【図３】
2013093503.tif 000004
【図４】
2013093503.tif 000005
【図２】
2013093503.tif 000006