CN102135732A - 光照射装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种光照射装置，具备廉价且尽可能不使装置重量变重的掩模保持机构。在通过透光性的掩模保持机构(4)来吸附保持形成有图案的掩模(5)、并将从光照射部(1)射出的光经由掩模(5)照射到被照射物(W)的光照射装置中，掩模保持机构(4)具备：比掩模(5)的一个方向(宽度)的长度长、且下表面形成有用以吸附保持掩模(5)的真空吸附槽(42)或真空吸附孔的透光性的棒状构件(41)，与从下方支持棒状构件(41)的支持框架(44)。棒状构件(41)通过不限制棒状构件(41)向上方向的移动的定位构件来定位，并被支持框架(44)支持。此外，定位构件以在支持框架(44)上向水平方向的位置可变的方式而被安装。

Description

光照射装置
技术领域
本发明涉及光照射装置，尤其涉及半导体、印刷电路板、液晶基板等的图案形成所使用的曝光装置及将液晶面板等的面板粘合的粘合装置等中，经由被掩模保持机构保持的掩模而对被照射物照射光的光照射装置。
背景技术
在用以制造半导体、印刷电路板、液晶基板等的曝光工序中，使用经由形成了图案的掩模而照射包含紫外线(曝光光)的光、将掩模图案转印于工件的曝光装置。作为此种曝光装置，存在使掩模与工件接近、将掩模图案转印于工件上的近接式曝光装置(proximity exposure)。此外，即使在粘合液晶面板的粘合装置中，也进行利用近接式曝光装置的粘合。
例如，液晶面板的粘合采用以下的方法。首先，在透光性基板上，形成作为光(紫外线)硬化树脂的密封剂的包围，在其中滴下液晶。接着，在其上再载置1张透光性基板，透过透光性基板，对密封剂照射包含紫外线的光。由此，粘合两张透光性基板。若液晶被紫外线照射则会引起特性变化，因此，使用将密封部以外的部分予以遮光的掩模，经由遮光掩模，使进行粘合的透光性基板与遮光掩模接近地照射光(紫外线)，以使得对密封部以外不照射紫外线。
然而，近年来，液晶基板也有1边超过2m的情况，年年有大型化的趋势。用以粘合此种液晶基板的光照射总括基板整体地进行。为此，上述遮光掩模也随着基板而大型化。
以往，掩模通过掩模台保持其周边部地被使用。但是，若掩模大型化，则会产生由本身重量所致的弯曲，对曝光精度有不良影响。所以，为了让掩模即使大型化也不弯曲地进行保持，例如专利文献1记载有利用透光性的掩模保持机构来保持掩模的整个面的方法。此外，专利文献2及专利文献3揭示有在液晶面板的粘合装置中使用透光性的掩模保持机构来整面地吸附掩模、从而不弯曲地进行保持的结构。
利用掩模保持机构，若保持掩模，则不需要如以往那样地对掩模设置用以将掩模安装(保持)于掩模台的保持材料。因此，可将掩模小型化至与曝光的基板(工件)同等程度。特别是，在液晶面板的粘合装置中，作为制作掩模的基板材料而转用液晶面板基板，可实现成本降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-100416号公报
专利文献2：日本特开2009-237442号公报
专利文献3：日本特开2006-66585号公报
如上所述地，液晶基板年年大型化，最近，例如也开始使用2200mmx2500mm及其以上大小的液晶基板。若像这样地基板大型化，则掩模也相应地大型化，用以保持掩模的透光性的掩模保持机构也会大型化。透光性的掩模保持机构具体来说是1张大的玻璃。为了将掩模的弯曲保持在允许范围(例如2mm以下)，掩模保持机构的本身重量弯曲也必须保持在上述允许范围(2mm)以下。所以，若按上述大小来制作掩模保持机构，则为厚度约20mm、重量300kg以上。即，制作掩模保持机构的成本较高，对其进行搭载的装置的重量变重。此外，预测今后也会有由液晶基板的大型化所致的掩模的大型化，但是，现在以上大小的掩模保持机构的制作本身较为困难。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于，制作廉价且尽可能不使装置重量变重的掩模保持机构，并且，提供一种具备即使今后大型化也能保持掩模的掩模保持机构的光照射装置。
本发明为了解决上述课题，采用以下手段。
第1手段是一种光照射装置，通过透光性的掩模保持机构来吸附保持形成有图案的掩模，并将从光照射部射出的光经由上述掩模照射到被照射物，其特征为：上述掩模保持机构，具备比掩模的一侧的长度长、且下表面形成有用以吸附保持掩模的真空吸附槽或真空吸附孔的透光性的棒状构件，与从下方支持上述棒状构件的支持框架。
第2手段是一种光照射装置，其特征为：在第1手段中，上述棒状构件的剖面的高度比宽度长。
第3手段是一种光照射装置，其特征为：在第1手段或第2手段中，上述棒状构件通过安装于上述支持框架的定位构件被定位而被上述支持框架支持；上述定位构件不限制上述棒状构件向上方向的移动。
第4手段是一种光照射装置，其特征为：在第3手段中，上述定位构件以在上述支持框架上向水平方向的位置可变的方式而被安装。
发明效果
依据技术方案1所记载的发明，因为利用棒状构件构成掩模保持机构而保持掩模，故掩模保持机构被轻量化，光照射装置的制作成本也变便宜。
依据技术方案2所记载的发明，可减少棒状构件的由本身重量所致的弯曲。
依据技术方案3所记载的发明，由于不限制棒状构件向上方向的移动，因此在使掩模从下面一侧接近棒状构件的下面并加以保持时，可抬高棒状构件，故可使掩模涵盖棒状构件的下面整体地密接，所以，棒状构件能够可靠地吸附保持掩模。
依据技术方案4所记载的发明，由于将棒状构件加以定位的定位构件在水平方向上可改变位置，因此当棒状构件来到欲使光有效率地透过的位置时，可微调整棒状构件的位置。
附图说明
图1是表示本发明的具备掩模保持机构的光照射装置的概略结构的图。
图2是表示图1所示的掩模保持机构的结构的立体图及棒状构件的剖视图。
图3是放大表示棒状构件被支持于支持框架上、通过定位构件而被定位的状态的立体图。
图4是表示根据实施例的、掩模保持机构(省略连接器、配管)与工件台之间的关系的立体图。
图5是表示对掩模保持机构的棒状构件安装掩模的工序的图。
图6是表示对掩模保持机构的棒状构件安装掩模的工序的图。
图7是表示对掩模保持机构的棒状构件安装掩模的工序的图。
图8是放大表示棒状构件离开支持框架、通过定位构件而被定位的状态的立体图。
图9是表示对掩模保持机构的棒状构件安装掩模的工序的图。
图10是说明不限制棒状构件对支持框架向上方向的移动的理由的图。
符号说明
1：光照射部
2：棒状的灯
3：反射镜
4：掩模保持机构
41：棒状构件
42：真空吸附槽
43：连接器
44：支持框架
45：真空供给路径
46：定位构件
47：凹部
48：螺丝
49：螺丝孔
5：掩模
51：透光部
52：遮光部
6：工件台
7：配管
8：工件台移动机构
9：真空泵
10：压缩空气供给源
11：切换阀
W：工件
X：固定构件
Y：弹性构件
具体实施方式
使用图1～图10来说明本发明的一实施方式。
图1是表示本发明的具备掩模保持机构的光照射装置的概略结构的图。
如该图所示，在射出光的光照射部1内部，具备多个放射包含紫外线的光的棒状的灯2，与反射从灯2放射的光的反射镜3。掩模保持机构4具备在图2中详述的透光性的多个棒状构件41，与支持多个棒状构件41的支持框架44。在掩模保持机构4的连接器43连接有配管7。在配管7，作为真空源的真空泵9与作为空气源的压缩空气供给源10经由切换阀11而连接。对管路7的真空与空气的供给通过切换阀11的切换而进行。真空从配管7经由连接器43而被供给至形成于各棒状构件41下侧表面的真空吸附槽42，在棒状构件41下面保持掩模5。在掩模5形成有进行曝光的图案。在将掩模5从掩模保持机构4的棒状构件41取下时，通过切换切换阀11并对配管7供给空气来进行。
在工件台6载置有作为被照射物的、被光照射的工件W。在工件台6的表面形成有用以保持工件W的真空吸附槽(未图示)，并从真空泵(未图示)供给真空。在工件台6安装有工件台移动机构8，通过来自控制部(未图示)的指令信号，工件台6向相对于掩模5接近或离开的方向(图中上下方向)移动。工件台移动机构8如后所述地，为了将置于工件台6上的掩模5安装于掩模保持机构4，在使工件台6上升时、或在将掩模5与工件W的间隔设为预先设定的值并进行光照射处理等时，进行动作。从光照射部1射出的光经由掩模5而照射至工件台6上的工件W，但是，也有一部分通过透光性的棒状构件41之后经由掩模5而照射至工件W。工件W是例如进行粘合的液晶面板，在形成于两张玻璃基板之间的、为光(紫外线)硬化树脂的密封剂的包围中挟持液晶。通过将包含紫外线的光经由掩模5的透光部51照射至密封剂，从而树脂硬化而粘合两张玻璃基板。在掩模5，因为在光照射时若紫外线照射至液晶则会引起特性变化，故形成遮光部52以使得密封部以外不会被照射紫外线。
图2(a)是表示图1所示的掩模保持机构4的结构的立体图，图2(b)是表示从图2(a)的A-A观察的棒状构件41的剖视图。
如该图所示，棒状构件41是透光性的棒状的构件、材质例如为石英，下面形成有供给用以保持掩模5的真空的真空吸附槽42。此外，真空吸附槽也可以是真空吸附孔。连接器43安装于棒状构件41，连接真空供给路径45与配管7。真空从连接于连接器43的配管7通过形成于棒状构件41的真空供给路径45而被供给至真空吸附槽42。
如图2(a)所示，棒状构件41虽然设置有多个，但是，对所有的棒状构件41形成有真空吸附槽42，对各棒状构件41连接配管7并供给真空。棒状构件41比掩模5的一方的长度(例如2m)长，厚度设定为使得本身重量所致的弯曲在掩模弯曲的允许范围内(例如2mm以下)。此外，用于液晶面板的粘合的掩模通常是长方形，上述掩模的一方向的长度大多表示掩模的较短一方的边的长度(宽度方向的长度)。如图2(b)所示，棒状构件的剖面尺寸例如为高度约32mm，宽度约30mm。如此，为了减少棒状构件41的本身重量所致的弯曲，优选为剖面的高度方向的尺寸比宽度方向的尺寸长。
如图2(a)所示，支持框架44形成为四角框状，并从下侧支持多个棒状构件41的两端。棒状构件41基本上为载置于支持框架44上的状态，向垂直上方向的移动并未被限制。
图3是放大表示棒状构件41被支持于支持框架44上、并通过定位构件46而被定位的状态的立体图。
如该图所示，棒状构件41的端部嵌入至由支持框架44与定位构件46形成的凹部47。凹部47的大小根据棒状构件41的宽度而形成。定位构件46通过螺丝48固定于支持框架44。棒状构件41嵌入凹部47，由此水平方向的移动被限制而决定在支持框架44上的水平方向的位置。此外，也可防止棒状构件41发生位置偏离而从支持框架44落下的情况。再者，定位构件46如上所述地，限制棒状构件41的水平方向的移动，但并不限制上方向(垂直方向)的移动。
形成进行曝光的图案的掩模5被真空吸附保持于棒状构件41的下面，掩模5被棒状构件41吸附保持时成为收容于支持框架44的四角框中的形态。如上所述地，由于棒状构件41的长度比掩模5的一方的长度长，故棒状构件41横跨掩模5地保持掩模5。在图2(a)中，示出了棒状构件41有3条的情况，但是，棒状构件41的数量及间隔设计为，使得所保持的掩模5的本身重量弯曲为允许范围(例如2mm以下)。实际上，掩模5的1边为2m以上时，棒状构件41的数量需要成为8条或其以上。
如前述般，棒状构件41虽然是具有透光性的例如石英，但是，在棒状构件41存在的位置与不存在的位置，从掩模5射出的光的量多少会有变化。从掩模5射出的光量的变化在棒状构件41位于形成掩模5的遮光部52的位置时并无特别的问题，但是，也有棒状构件41位于掩模5的透光部51之上的情况。为此，使棒状构件41的位置在不影响掩模5的弯曲量的范围内偏移。为此，如图3所示，定位构件46的螺丝48所通过的螺丝孔49为长孔。由此，定位构件46可多少在支持框架44上移动地固定，通过移动定位构件46，可微调整相对于掩模5的棒状构件41的位置。
图4是表示根据实施例的、掩模保持机构4(省略连接器43、配管7)与工件台6之间的关系的立体图。
该图中，被掩模保持机构4保持的掩模的1边为2m以上，棒状构件41设置有8条。棒状构件41的1条的重量约6kg。即使8条合计也约为50kg，相对于以往所用的、作为1张玻璃板的掩模保持机构的重量(约300kg)而言约为1/6的重量，可实现光照射装置整体的轻量化。此外，整面吸附以往掩模的掩模保持机构，其保持掩模的面必须涵盖掩模大小、即方圆2m地进行平面高精度加工，且连同材料费一起从而制作成本很高，但是，依据本发明，因为掩模保持机构4主要以棒状构件41构成，故相比于以往易于加工，且使用的玻璃材料也可减少许多，从而可降低制作成本。
接着，使用图5～图9说明对掩模保持机构4的棒状构件41安装掩模5的工序。
首先，如图5所示，在工件台6上放置对掩模保持机构4进行安装的掩模5。对掩模保持机构4的各棒状构件41的真空吸附槽42供给来自真空泵9的真空。由支持框架44支持的棒状构件41因为本身重量而产生1mm～2mm程度的允许范围内的弯曲。
接着，如图6所示，载置掩模5的工件台6利用工件台移动机构8而上升。掩模5接触棒状构件41下面的一部分(因为本身重量而最弯曲的部分)。但是，在此状态下，掩模5未被棒状构件41吸附保持。
接着，如图7所示，使工件台6进一步上升。如上所述地，由于棒状构件41相对于支持框架44向上方向的移动并未被限制，故棒状构件41在载置于掩模5之上的状态下从支持框架44离开而上升。如上所述地，棒状构件41即使8条其总和也仅50kg。因此，利用工件台移动机构8，在载置棒状构件41的状态下可容易地使工件台6上升。由于棒状构件41的下面整体被载置于工件台6的掩模5支撑，故不会发生本身重量所致的弯曲。所以，棒状构件41的形成有真空吸附槽42的下面接触掩模5整面。由此，掩模5被棒状构件41真空吸附保持。图8是放大表示此时的棒状构件41一边通过定位构件46而在水平方向被定位、一边从支持框架44离开(上升)的状态的立体图。
接着，如图9所示，工件台6下降。由此，棒状构件41可在吸附保持掩模5的状态下载置于支持框架44上。
在此，使用图10说明不限制棒状构件41相对于支持框架44向上方向的移动的理由。
如图10(a)所示，若通过固定构件X来限制棒状构件41相对于支持框架44向上方向的移动，则在使棒状构件41吸附掩模5时，棒状构件41可能会损坏。即，如图5所示，支持框架44上的棒状构件41因为本身重量而发生微量弯曲。为了吸附掩模5而使掩模5在载置于工件台6的状态下上升时，掩模5会接触棒状构件41下面的一部分(因为本身重量而最弯曲的部分)。但是，在此状态下，如图6所示，掩模5未被棒状构件41吸附保持。所以，进而使工件台6上升时，如图10(b)所示，棒状构件41被工件台6推顶、且弯曲沿着工件台6上的掩模5的平面消失。但是此时，棒状构件41的被固定构件X按压的部分会被施加较强的力。如上所述地，棒状构件41例如为石英，部分性地被施加较强的力时，依据情况会产生缺口或断裂等损坏。为了防止这种情况，如图10(c)所示，可考虑在掩模5与工件台6之间放置如缓冲垫那样的弹性构件Y，配合棒状构件41的弯曲，也使掩模5弯曲。但是，如本发明那样，若不限制棒状构件41相对于支持框架44向上方向(垂直方向)的移动，则并不需要担心棒状构件41的损坏，此外，不必在掩模5与工件台6之间配置弹性构件Y，就可使掩模保持机构4的棒状构件41吸附保持掩模5。

Claims (4)

1.一种光照射装置，通过透光性的掩模保持机构来吸附保持形成有图案的掩模，并将从光照射部射出的光经由上述掩模照射到被照射物，其特征为：
上述掩模保持机构具备：
比掩模的一个方向的长度长、且下表面形成有用以吸附保持掩模的真空吸附槽或真空吸附孔的透光性的棒状构件；以及
从下方支持上述棒状构件的支持框架。
2.如权利要求1所记载的光照射装置，其特征为：
上述棒状构件的剖面的高度比宽度长。
3.如权利要求1或2所记载的光照射装置，其特征为：
上述棒状构件通过安装于上述支持框架的定位构件而被定位并被上述支持框架支持，上述定位构件不限制上述棒状构件向上方向的移动。
4.如权利要求3所记载的光照射装置，其特征为：
上述定位构件以在上述支持框架上向水平方向的位置可变的方式而被安装。
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