CN106980225A - 基板保持装置、描绘装置、光掩模检查装置、光掩模制造方法 - Google Patents

基板保持装置、描绘装置、光掩模检查装置、光掩模制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供基板保持装置、描绘装置、光掩模检查装置、光掩模制造方法，能够提高被转印体上形成的图案的坐标精度且适合于光掩模基板。保持显示装置制造用的光掩模基板水平的基板保持装置具有：由低膨胀材料构成的载台(11)和设在该载台(11)上的多个支撑件(12)。各支撑件(12)构成为：在前端具备具有凸曲面的接触部(14)，该接触部(14)与光掩模基板(1)的背面(3)实质性地点接触，由此保持光掩模基板(1)水平。

Description

基板保持装置、描绘装置、光掩模检查装置、光掩模制造方法
技术领域
本发明涉及用于制造电子器件的光掩模，具体涉及保持平板显示器(FPD)制造用的光掩模基板的基板保持装置、描绘装置、光掩模检查装置、以及光掩模的制造方法。
背景技术
作为现有技术，例如专利文献1记载了如下的光掩模的制造方法：估算描绘工序中的膜面侧的形状与对光掩模进行曝光时的膜面侧的形状的形状变化量，根据估算的形状变化量，校正规定的转印图案的设计描绘数据。此外，专利文献2记载了如下的基板保持装置：利用鼓风，能够减小基板的自重导致的失真、变形，而且能够适当地进行基板的安装、拆卸。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-134433号公报
专利文献2：日本特开2005-101226号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在液晶显示装置、有机EL(电致发光)显示装置等所代表的平面型的显示装置(平板显示器)的制造中，大多使用具有基于欲得到的器件的设计的转印用图案的光掩模。作为器件，装配于智能手机或平板终端等的显示装置不仅要求明亮省电、动作速度快，还要求高分辨率、广视角等高画质。因此，对于上述用途中使用的光掩模具有的图案，存在要求高密度化、高集成化的趋势，使用的光掩模的图案前所未有地强烈需要微型化。
但是，包括显示装置的许多电子器件由形成有精细图案的多层(Layer)的层叠而立体地形成。因此，这些多层中的坐标精度的提高、以及彼此坐标的匹配变得至关重要。即，如果各层的图案坐标精度不都满足全部的规定的水平，则会产生完成的器件中无法确保正确的动作等不良情况。因此，各层中求出的坐标偏差的容许范围具有变得越来越小的倾向。所谓坐标精度是评估基板上形成的转印用图案的任意部位距离设计上确定的坐标位置产生多大程度的偏差的指标。偏差量越小，坐标精度被评估为越高。
光掩模是在由透明材料构成的基板的主表面上形成转印用图案而制造的。具体而言，首先，在加工得平滑且平坦的透明材料基板上形成具有期望的光学性能的光学膜，并且准备涂敷形成光抗蚀剂等感光材料膜的光掩模坯体。接着，对该光掩模坯体，使用描绘装置，描绘设计图案。之后，将通过显影得到的抗蚀剂图案作为蚀刻掩模，对光学膜进行蚀刻加工，得到期望的转印用图案。之后，根据需要，反复进行成膜、形成抗蚀剂图案、蚀刻，也能够形成复杂的转印用图案。将该转印用图案转印在作为被转印体的显示面板基板等上，由此制造显示装置。
但是，被转印体上不容易确保规定的坐标精度。其中一个原因是，在光掩模坯体上描绘图案的描绘工序中的膜面的形状与使用具有得到的转印用图案的光掩模的曝光工序中的膜面的形状未必一致。因此，存在描绘的图案的坐标精度在转印时劣化的情况。
例如，对光掩模坯体使用描绘装置描绘图案时，光掩模坯体在使膜面向上的状态下载置于描绘装置的载台上。此时，载台的平整度(平坦度)不充分的情况下，或者面对载台的光掩模坯体的背面的平整度不充分的情况下，其凹凸影响光掩模坯体的表面形状，在该状态下进行描绘。具体而言，例如如图8(a)所示，在光掩模用的基板(以下简称作“基板”。)51的正面52为膜面、其相反侧的背面53的平整度不充分的情况下，如图8(b)所示，使作为膜面的正面52向上地将基板51载置于载台61上时，基板51的背面53因重力而仿照载台61的平面62，基板51的正面52的形状受到背面53的凹凸的影响而变化。此外假设载台61的平面62为没有凹凸的理想平面，即使使用背面53的平整度非常高的高精度的基板51，如果载台61的平面62与基板51的背面53之间夹入异物63，则由于其影响，基板51的膜面形状(表面形状)发生变化。
另一方面，通过构图等形成转印用图案，将作为完成品的光掩模设置在曝光装置中时，描绘时向上的膜面向下，不再与上述载台接触，因此成为上述的膜面形状的变化消失的状态。因此，描绘时与曝光时的膜面形状不同，在其影响下，曝光时的坐标精度劣化。
专利文献1所述的技术通过校正描绘数据，来解决描绘时与曝光时的膜面形状的差异。即，为了抵消描绘时与曝光时的膜面形状的差异引起的坐标偏差，通过事先对描绘数据或描绘时应用的坐标实施校正来防止曝光时的坐标精度劣化。但是，还考虑用于维持光掩模的坐标精度较高的更根本的方法，即通过抑制描绘装置内基板的膜面受到的变形因素本身，使其为接近理想平面的状态，来减小校正上述的描绘数据的必要性或者使其不需要。
专利文献2所述的基板保持装置在载台的上表面具有凸部，在基板的下表面具有用于喷出气体的排出孔，该凸部具有载置基板的载置面和吸附并保持基板的保持单元，通过从下方对基板喷出气体，来减小自重导致的基板的变形。但是，该基板保持装置中，存在凸部与基板之间夹入异物或基板的吸附引起基板产生变形的风险。
因此，本发明为了解决上述课题，将提供能够提高被转印体上形成的图案的坐标精度的、适合光掩模基板的基板保持装置、描绘装置、光掩模检查装置、以及光掩模的制造方法。
用于解决课题的手段
(第1方式)
本发明的第1方式是水平地保持显示装置制造用的光掩模基板的基板保持装置，其特征在于，
所述基板保持装置具有：
载台，其由低膨胀材料构成；以及
多个支撑件，它们设置在所述载台上，
所述支撑件在前端具备具有凸曲面的接触部，所述接触部与所述光掩模基板的下表面侧主表面实质性地点接触或线接触，由此保持所述光掩模基板水平。
(第2方式)
本发明的第2方式是上述第1方式所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支撑件在前端具备具有球面的接触部，所述接触部与所述光掩模基板的下表面侧主表面实质性地点接触。
(第3方式)
本发明的第3方式是上述第1方式或第2方式所述的基板保持装置，其特征在于，
所述基板保持装置还具有悬浮机构，所述悬浮机构用于将所述载台在非接触状态下水平保持地在基座上。
(第4方式)
本发明的第4方式是上述第1方式至第3方式中的任意一项所述的基板保持装置，其特征在于，
所述多个支撑件以彼此的距离为150mm以下的方式排列在所述载台上。
(第5方式)
本发明的第5方式是上述第1方式至第4方式中的任意一项所述的基板保持装置，其特征在于，
所述多个支撑件分别具有高度调整机构。
(第6方式)
本发明的第6方式是上述第5方式所述的基板保持装置，其特征在于，
所述高度调整机构是利用气体的压力的机构。
(第7方式)
本发明的第7方式是上述第5方式所述的基板保持装置，其特征在于，
所述高度调整机构是基于磁性的反作用力的机构。
(第8方式)
本发明的第8方式是上述第5方式所述的基板保持装置，其特征在于，
所述高度调整机构具有与高度调整量相应地调整所述接触部的高度位置的驱动装置。
(第9方式)
本发明的第9方式是一种描绘装置，其包括上述第1方式至第8方式中的任意一项所述的基板保持装置。
(第10方式)
本发明的第10方式是一种光掩模检查装置，其包括上述第1方式至第8方式中的任意一项所述的基板保持装置。
(第11方式)
本发明的第11方式是一种光掩模的制造方法，其包括以下的工序：
准备工序，该工序中准备在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体；
保持工序，该工序中利用上述第1方式至第7方式中的任意一项所述的基板保持装置保持所述光掩模坯体；以及
构图工序，该工序中对所述保持的光掩模坯体进行基于图案数据的描绘，以对所述光学膜进行构图。
(第12方式)
本发明的第12方式是一种光掩模的制造方法，其包括以下的工序：
准备工序，该工序中准备在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体；
光掩模形成工序，该工序中对所述光掩模坯体进行基于图案数据的描绘，对所述光学膜进行构图，形成具有转印用图案的光掩模；以及
检查工序，该工序中对所述转印用图案进行检查，
其中，所述检查工序中包括：利用上述第1方式至第7方式中的任意一项所述的基板保持装置保持所述光掩模，并检查坐标精度。
(第13方式)
本发明的第13方式是一种光掩模的制造方法，其具有以下的工序：
准备工序，该工序中准备在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体；
保持工序，该工序中利用基板保持装置以所述主表面为上侧的方式保持所述光掩模坯体；以及
描绘工序，该工序中对所述保持的光掩模坯体进行基于图案数据的描绘，
所述基板保持装置具有：载置所述光掩模基板的载台和设在所述载台上并分别具有高度调整机构的多个支撑件，
所述保持工序中包括：测定所述主表面的高度分布而得到高度分布数据，并且根据所述高度分布数据使所述高度调整机构驱动，来调整所述光掩模坯体的主表面形状。
发明的效果
根据本发明，能够抑制保持光掩模基板的载台上夹入异物引起的光掩模膜面形状的变化，并以优异的坐标精度将光掩模具有的转印用图案转印至被转印体上。
附图说明
图1是用于说明本发明的第1实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图。
图2是用于说明本发明的第1实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的立体图，(b)是示出支撑件的结构的侧视图。
图3是用于说明本发明的第2实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图。
图4是示出具有高度调整机构的支撑件的结构的侧视图。
图5是用于说明本发明的第3实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出未驱动高度调整机构而利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图，(c)是示出使高度调整机构驱动而利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图。
图6是示出说明实施方式的基板保持装置赋予光掩模的坐标精度的有利效果的仿真结果的图，(a)表示通过仿真假设的光掩模基板的保持状态，(b)表示仿真的条件和结果。
图7是以矢量表示基板表面上高度的不同引起的测定点的坐标偏差的图。
图8是用于说明以往的基板的保持状态的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出将光掩模基板载置于载台上并保持的状态的侧视图。
标号说明
1：光掩模基板；
2：正面；
3：背面；
10：基板保持装置；
11：载台；
12：支撑件；
14：接触部；
20：高度调整机构。
具体实施方式
一般而言，为了向光掩模坯体进行描绘等，使用保持基板水平的基板保持装置。该基板保持装置具有加工得平坦且平滑的载台，作为用于载置基板的载台。并且，在实际保持基板的情况下，使作为膜面的正面向上地将基板载置于该载台上。
本说明书中，所谓膜面是指基板按照正面背面的关系具有的两个主表面中的下述面。即，如果是图案形成前的由透明材料构成的基板，是指形成图案的预定的面，如果是形成了规定的光学膜或抗蚀剂膜的光掩模坯体，是指形成有这些膜的面，如果是形成有转印用图案的光掩模或作为其半成品的光掩模中间体，则是指形成有转印用图案的面。此外，将对应于膜面的主表面设为正面，将与膜面相反侧的主表面设为背面。
此处，如果基板保持装置的载台的表面是洁净且理想的平面，载置于该平面的基板的正面(膜面)以及背面也是理想平面，则不会产生坐标精度劣化的问题。但是，假设在准备光掩模用的基板的阶段，在两个主表面实施精密的研磨，例如在背面的平坦度不充分的情况下、或载台与基板之间夹入异物的情况下，受到它们的影响，载台上载置的基板的膜面形状变化(参照图8)。
因此，如上所述，膜面形状变化的状态下在基板的膜面侧实施基于规定的图案数据的描绘的情况下，利用曝光装置将由此形成的转印用图案转印至被转印体时，即在背面侧的凹凸或异物导致的上述膜面形状的变化消失的状态下进行转印时，坐标精度丢失，产生失真。当然，坐标精度的劣化可以通过使用高精度研磨后的基板来某种程度的减少。例如，如果使用按照不仅基板的膜面侧而且背面侧的平坦度也较高的标准加工而成的高精度的基板，则能够抑制描绘时的膜面形状的变化。但是，不能完全排除基板保持装置的载台上偶然产生的异物的存在。
因此，本实施方式中，为了进一步抑制这样的异物的存在导致的坐标精度的劣化，将基板背面与载台的接触实质地设为点接触或线接触，以减小夹入异物的概率。
具体而言，本实施方式的基板保持装置是保持显示装置制造用的光掩模基板水平的基板保持装置，具有由低膨胀材料构成的载台和设置在该载台上的多个支撑件。此外，各支撑件在前端具备具有凸曲面的接触部，该接触部与光掩模基板的下表面侧主表面实质性地点接触或线接触，由此形成保持光掩模基板水平的结构。
本说明书中，作为保持对象的光掩模基板(以下亦称作“掩模基板”或仅称作“基板”)可以是由透明材料构成的基板，可以是在该基板的任意一个主表面上形成有适合欲得到的转印用图案的期望的光学膜(包括遮住曝光光的遮光膜、部分透过曝光光的半透光膜、部分透过曝光光并且使光的相位偏移的相移膜、防止包括曝光光的光反射的反射防止膜等)或功能膜(蚀刻阻止膜、导电性调整膜等)的光掩模坯体，并且可以是形成有光抗蚀剂等的抗蚀剂膜的带抗蚀剂光掩模坯体，还可以是局部或完全形成有转印用图案的光掩模中间体或光掩模。
<第1实施方式>
图1是用于说明本发明的第1实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图。
(光掩模基板)
图1的(a)所示的光掩模基板1是将作为一个主表面的正面2设为膜面且其上形成有遮光膜等的光掩模坯体。光掩模基板1形成为平面图四边形(正方形或长方形)。此外，此处示例的光掩模基板1在不受自重引起的变形的状态下进行平坦度测定时，具有图1(a)所示的形状。图示的光掩模基板1是高精度地被研磨使得正面2的平坦度提高的基板，而背面3具有若干凹凸。
作为不受自重引起的变形的影响而进行平坦度测定的方法，例如有如下方法：保持基板的主表面(正面以及背面)铅直，在该状态下利用平坦度测定装置等分别测定基板的正面以及背面的平坦度。如果将通过该方法得到的测定结果作为正面平坦度数据、背面平坦度数据，并进行图示化等，则能够掌握基板的正面以及背面的形状。
(基板保持装置)
图1(b)所示的基板保持装置10保持光掩模基板1水平。基板保持装置10具有载台11。载台11由加工成板状的材料构成，优选由低膨胀材料构成。低膨胀材料是温度变化引起的体积变化较小的材料。例如，能够适当地使用陶瓷等在常温附近的热膨胀系数极低的材料。优选为能够使用热膨胀系数为摄氏0～50度下0.1×10-6/K以下的材料用于载台11的结构材料。另外，本说明书中，规定数值范围的“○○～△△”的记载是指“○○以上△△以下”的意思。
载台11与光掩模基板1同样地形成为平面图四边形(正方形或长方形)。载台11上设有多个支撑件12。各支撑件12是形成柱状的销(pin)结构的支撑件(以下亦称作“支承销”)，在从载台11的正面(上表面)向上侧突出的状态下设置。各支承销固定在载台11上，支承销的高度固定(将其称作高度固定型)。此处，支承销设定为一定的高度。
在各支撑件(支承销)12的前端形成有上侧为凸曲面的接触部14。由基板保持装置10保持光掩模基板1时，接触部14成为与光掩模基板1的背面(下表面)3接触的部分。接触部14由硬质材料构成。例如通过将呈球状(球面形状)的接触部14安装在支承销的前端，该接触部14成为与光掩模基板1的背面3实质性地点接触的部分。
实际上，在使基板的背面3向下地将光掩模基板1载置于载台11上的状态下，作为基板的下侧主表面的背面3以实质性地点接触被支承于多个支撑件12的前端，在该状态下，光掩模基板1保持水平。另外，具有凸曲面的接触部与基板背面的接触原理上是点接触，但在接触部承受基板重量而略微变形的情况下，该接触实质上是点接触，能够得到本发明的作用效果，因此本发明包括该状态。后述的线接触也同样如此。
此时，多个支撑件(支承销)12经由接触部14从光掩模基板1的背面3侧支承基板的重量，由此光掩模基板1保持水平。此外，在载台11上配置至少四个支撑件12的情况下，光掩模基板1以至少四点的点接触支承背面3侧，并且支承其重量。
作为接触部14的材料，可以适当地使用例如红宝石、蓝宝石等硬质的材料。但是，除此以外也可以使用硬度比较高的金属来构成接触部14。例如，优选使用维氏硬度为800kgw/mm2以上的材料。若接触部14由硬度较低的材料构成，则因磨损而无法再维持点接触，必须时常更换。与此相对，如果由硬度高的材料构成接触部14，则抑制接触部14的磨损，因此能够长期维持点接触的状态。
此外，如图2(a)所示，本实施方式的基板保持装置10在载台11的下方具有基座15。基座15与载台11同样地形成为平面图四边形(正方形或长方形)。载台11是水平地载置于基座15上的结构，但更优选为具有在非接触状态下水平保持于基座15上的功能的结构。具体而言，例如可以是具有如下结构的载台11：具有利用气体的压力等使载台11悬浮的悬浮机构，并利用该悬浮机构在非接触状态下将载台11水平保持在基座15上。该情况下，载台11优选如下的结构：在基座15上维持水平的姿势，并利用气体的压力(例如空气压力)悬浮。由此，例如，描绘装置中，在必须使保持光掩模基板1的载台11水平地移动的情况下，如图中的箭头所示，使载台11从基座15悬浮至规定高度，能够在该状态下使载台11水平地移动。
如图2(b)所示，支撑件12在前端具备具有凸曲面(本实施方式中为球面)的接触部14。优选为支撑件12按一定的间距规则地排列在载台11上。该情况下，多个支撑件12以彼此的间隔优选为150mm以下、更优选为60～150mm、进一步优选为60～130mm的方式排列在载台11上。图2(a)中，作为一个例子，将多个支撑件12呈格子状地排列在载台11上。由支承销构成支撑件12的情况下，优选为按照相邻的支承销的间隔(中心间距)如上所述最大为150mm以下的方式，来规则地排列支承销。
此外，由支承销构成支撑件12的情况下，优选为支承销在载台11上至少设置四根。该情况下，对于保持于基板保持装置10的光掩模基板1，在与载台11对置的背面3的至少四点处分别接触对应的支撑件12的接触部14。并且，通过该四点的接触，光掩模基板1的重量由各支撑件12支承。
此处，对于光掩模基板1的大小、重量，若配置在载台11上的支承销的个数过少，则可能在支承销之间基板产生变形，对坐标精度带来不利影响。此外，若支承销的配置个数过多，则相应地支承销与基板的接触点数增加，因此支承销与基板之间夹入异物的概率提高。具体地，显示装置制造用的光掩模基板例如是主表面的一边为300mm以上的正方形或长方形，面积较大，也有重量，因此三点以下的接触难以进行支承。因此，以利用支承销的点接触支承显示装置制造用的光掩模基板的情况下，优选为以9～350点、更优选为36～300点的接触点进行支承。如上所述，各接触点的高度可以设定成相等。或者，可以使用背面平坦度数据来调整设定各接触点的高度，以抵消背面的高度分布。
本第1实施方式中，成为如下结构：利用基板保持装置10保持光掩模基板1水平的情况下，设在载台11上的多个支撑件12分别经由接触部14与光掩模基板1的背面3点接触。如果应用这样的结构，则光掩模基板1的背面3侧不会以面接触载置于载台11上，光掩模基板1通过多个支撑件12保持从载台11的上表面悬浮的状态，因此不会在载台11上表面与光掩模基板1背面之间夹入异物16(图1)。此外，各支撑件12以点接触支承光掩模基板1，因此难以在光掩模基板1背面与支撑件12前端之间夹入异物。因此，如果在该状态下进行对光掩模基板1的膜面侧的处理(例如描绘处理)，则能够抑制因夹入异物16引起的膜面形状的变化。因此，能够抑制膜面形状的变化导致的坐标精度的劣化。其结果是，能够以优异的坐标精度将形成于光掩模基板1的转印用图案转印至被转印体。
由此，本第1实施方式中，通过抑制由于异物16的夹入而引起的光掩模基板1的膜面形状的变化，能够抑制描绘时与曝光时的膜面形状的区别导致的坐标精度的劣化。由此，能够达到如下期望的目的：防止由于异物16的夹入而导致光掩模基板1发生变形的风险，并提高形成在被转印体上的图案的坐标精度。
但是，在光掩模基板1的背面3存在因其平坦度不足引起的凹凸的情况下，能够进行用于抑制该影响的进一步处理。即，由于背面3的平整度不充分而在背面3存在凹凸的情况下，在基板保持装置10的载台11上水平载置的光掩模基板1的膜面侧反映出上述的凹凸。因此，有可能对该状态下进行的对基板膜面的处理(例如描绘处理)后的坐标精度带来不利影响。因此，本发明人想出了能够得到比上述第1实施方式更高的坐标精度的基板保持装置。以下将具体的方式作为第2实施方式以及第3实施方式进行说明。
<第2实施方式>
图3是用于说明本发明的第2实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出利用基板保持了装置保持光掩模基板的状态的侧视图。
(光掩模基板)
图3(a)所示的光掩模基板1与上述第1实施方式同样，是将作为一个主表面的正面2设为膜面并且其上形成有遮光膜等的光掩模坯体。但是，与上述第1实施方式使用的光掩模基板1相比，平坦度的标准可以宽松。即，此处示例的光掩模基板1在不受自重引起的变形的状态下进行平坦度测定时，正面2的平坦度与第1实施方式同样较高，但背面3的凹凸比第1实施方式大，基板的厚度不均匀。
(基板保持装置)
图3(b)所示的基板保持装置10中，由低膨胀材料构成的载台11上设有多个支撑件12。这一点与上述第1实施方式相同。但是，上述第1实施方式中，构成各支撑件12的支承销的高度固定，而与此相对，本第2实施方式中，各支撑件12具有高度调整机构20。高度调整机构20利用气体的压力(例如、空气压等)，来调整支撑件12中的接触部14的高度位置。高度调整机构20作为调整接触部14的高度位置的驱动装置，例如如图4所示，具有空气减震器(airdamper)21和因对该空气减震器21供气以及排气而能够沿上下方向移动的杆22。在杆22的前端(上端)经由突起23安装有球状的接触部14。球状的接触部14以可以与受到的负载相应地上下移动的方式被保持。
另外，此处作为一个例子，高度调整机构20利用气体的压力，但不限于此，例如可以基于磁性的反作用力。
由上述结构形成的高度调整机构20中，对空气减震器21供给压缩空气，排放供给的压缩空气，由此能够使杆22沿上下方向移动(升降)。此外，在接触部14上施加负载的状况下，通过可变地控制向空气减震器21供给的压缩空气的压力，能够调整(变更)接触部14的高度。此外，载台11上未载置光掩模基板1的状态下，向高度调整机构20的空气减震器21供给压缩空气时，由于杆22的上升使得接触部14被上推。此时，支撑件12的接触部14上作用有与压缩空气的压力相应的向上力。因此，通过对载台11上设置的所有支撑件12的高度调整机构20分别供给相同压力的压缩空气，能够利用彼此相同的向上力使各支撑件12的接触部14上升。
使用由上述结构构成的基板保持装置10来保持光掩模基板1的情况下，使其正面2向上、背面3向下地在载台11上载置光掩模基板1。于是，与上述第1实施方式同样地，载台11上设置的各支撑件12上经由接触部14以点接触支承有光掩模基板1。此外，向各支撑件12的高度调整机构20供给压缩空气来使接触部14上升而在该状态下载置光掩模基板1时，对各支撑件12向下施加光掩模基板1的自重的重力。此时，各支撑件12中，在经由杆22作用于接触部14的向上力与因光掩模基板1的自重而作用于接触部14的重力刚好平衡的高度位置上，接触部14静止。因此，在载台11上配置光掩模基板1的情况下，设定向各高度调整机构20供给的压缩空气的压力，使得光掩模基板1的自重的重力与高度调整机构20的向上力彼此平衡(几乎相等)即可。
本第2实施方式中，采用以均等的压力向各高度调整机构20供给压缩空气的结构。由此，由于光掩模基板1的背面3的平整度不充分而背面3存在凹凸的情况下，在维持背面3的凹凸形状的状态下，也能够利用各支撑件12的接触部14水平地支承光掩模基板1。其理由如下。在光掩模基板1的背面3存在因凹凸而厚度相对较大的部分(单位面积的重量大的部分)和厚度相对较小的部分(单位面积的重量小的部分)。与此相对，以均等的压力向各高度调整机构20供给压缩空气的情况下，与上述厚度相对较大的部分点接触的接触部14由于受到更大的重力，在相对低的位置静止。另一方面，与上述厚度相对小的部分点接触的接触部14由于受到更小的重力，在相对高的位置静止。即，光掩模基板1的背面3的凹凸使得各接触部14静止的高度位置不同。因此，能够与使用的基板的背面形状相应地(被动地)调整接触部14的高度。这一点在将光掩模基板1载置于载台11上后以均等的压力向各高度调整机构20供给压缩空气的情况也同样如此。
因此，本第2实施方式中，即使光掩模基板1的背面3存在凹凸，也能够利用各接触部14的高度位置的不同来吸收该凹凸。因此，不会使光掩模基板1的背面3的凹凸形状反映于正面(膜面)2侧，能够保持光掩模基板1水平。此外，即使具有载台11上存在的异物16或因背面3的平坦度不足引起的凹凸，也能够减小该影响，以高水平维持膜面的水平(平坦性)。并且，对载置于该基板保持装置10的光掩模基板1进行处理(例如描绘处理)时，能够进一步抑制坐标精度的劣化。
<第3实施方式>
图5是用于说明本发明的第3实施方式的基板保持装置的结构的图，(a)是示出保持前的光掩模基板的状态的侧视图，(b)是示出未驱动高度调整机构而利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图，(c)是示出使高度调整机构驱动而利用基板保持装置保持光掩模基板的状态的侧视图。
(光掩模基板)
图5(a)所示的光掩模基板1与上述第2实施方式同样地，是以作为一个主表面的正面2为膜面并在其上形成遮光膜等的光掩模坯体。该光掩模基板1在不受自重引起的变形的状态下进行平坦度测定时，正面2的平坦度与第1实施方式同样高，但背面3的凹凸比第1实施方式大，基板的厚度不均匀。
(基板保持装置)
图5(b)、(c)所示的基板保持装置10中，由低膨胀材料构成的载台11上设有多个支撑件12，各支撑件(支承销)12具有高度调整机构20。这一点与上述第2实施方式相同。但是，本第3实施方式中，多个支撑件(支承销)12各自独立地具有能够调整高度的高度调整机构20，这一点与上述第2实施方式不同。即，与多个支撑件12对应的多个高度调整机构20具有与分别指定的高度调整量相应地(主动地)使接触部14的位置上升的驱动装置。具体而言，例如，如果使用上述图4所示的空气减震器21和杆22构成高度调整机构20的驱动装置，由此高度调整机构20利用气体的压力(此处为空气压力)来调整接触部14的高度，则能够将向空气减震器21供给的压缩空气的压力按各高度调整机构20分别地控制。由此，当保持光掩模基板1水平时，能够分别独立地调整多个支撑件12中的接触部14的高度。此外，能够按各支撑件12，借助期望的向上力与分别指定的高度调整量相应地使接触部14的位置上升。
此处，如图5(b)所示，考虑不使高度调整机构20驱动而利用基板保持装置10保持光掩模基板1时，在某部分，支撑件12的接触部14与光掩模基板1的背面3之间夹入异物16的状况。该状况下，存在如下的风险：由于图5(a)所示的光掩模基板1的背面3的凹凸和图5(b)所示的异物16的夹入，背面3侧的凹凸、异物16的夹入反映在光掩模基板1的正面2侧，从而膜面的平坦度不充分。
因此本第3实施方式中，驱动各高度调整机构20之前，在图5(b)所示的状态下，测定光掩模基板1的正面(膜面)2侧出现的凹凸导致的高度分布。高度分布的测定方法例如能够利用高度测定单元进行，该高度测定单元通过气垫等与相当于光掩模基板1的膜面侧主表面的正面2隔着一定的距离配置。高度测定单元具有高度与光掩模基板1的正面2的形状(凹凸)引起的高度变化相应地上下的机构，能够利用该机构测定光掩模基板1的正面2的高度变化。
但是，作为测定光掩模基板1的正面2的高度分布的方法，除了上述方法，也可以使用采用用于将与高度测定单元同样的部件维持在一定位置的空气流量进行测定的方法、测定间隙之间的静电容量的方法、或者使用了激光的脉冲计数、光学对焦的方法等，具体地不限于任意一种方法。
优选采用按一定的间距规则地排列的测定点作为高度测定的测定点。例如，可以将间距10mm的格子点设为测定点。如图5(b)所示，通过该测定，当通过基板保持装置10保持光掩模基板1时，能够得到反映了由于背面3的凹凸或异物16的夹入而出现在正面2侧的凹凸的高度分布图。
接着，使用上述的高度分布图，确定用于使基板膜面的高度的偏差消失的各支撑件12的高度调整量。并且，根据该高度调整量驱动各支撑件12的高度调整机构20。驱动时，例如高度调整机构20中使用空气减震器21(图4)的情况下，预先求出流入空气减震器21的空气的流量与接触部14的上升尺寸的相关性。此外，采用基于磁性的反作用力的高度调整机构的情况下，预先求出流入电磁铁(未图示)的电流量与接触部14的上升尺寸的相关性。并且，如果由高度分布图确定高度调整量，则控制流入空气减震器21的空气的流量、流入电磁铁的电流量，使得与该高度调整量相应地使接触部14的位置上升。但是，除此以外，例如也可以使用检测杆22的上升量的传感器来检测高度被调整机构20驱动而向上方移动的接触部14的位置(高度)，并基于其检测结果，控制流入空气减震器21的空气流量、流入电磁铁的电流量。
使用由上述结构构成的基板保持装置10来保持光掩模基板1的情况下，在载置光掩模的状态下，测定作为光掩模基板1的膜面的正面2的高度分布，与基于该测定结果确定的高度调整量相应地驱动各支撑件12的高度调整机构20。即，高度分布的测定结果中，在背面形状的影响下，驱动高度调整机构20，使得在与向上侧突出的正面2的部分相当的位置接触部14相对较低，并驱动高度调整机构20，使得在与向下侧凹陷的正面2的部分相当的位置接触部14相对较高。由此，不会使光掩模基板1的背面3侧的凹凸、异物16的夹入等反映在正面2侧，能够维持正面2为平坦的状态，并在该状态下保持光掩模基板1水平。
但是，将光掩模基板1载置于基板保持装置10时，作为对光掩模基板1的膜面即正面2侧的高度分布产生影响的因素，除了上述的背面3侧的凹凸、异物16的夹入之外，例如如果光掩模基板1的膜面侧存在一些凹凸，则也包含它们。但是，当从基板保持装置10内(例如描绘时)拆卸下光掩模基板1并将其设置在其他装置内时(例如曝光时)，光掩模基板1的膜面侧的凹凸也残留而不消失。因此，在描绘时与曝光时的膜面形状的变化引起的坐标精度劣化成为问题的情况下，排除膜面侧的凹凸的因素，不予考虑。
具体而言，在光掩模基板1的膜面侧存在一些凹凸且希望抑制它们对坐标精度的影响的情况下，采用如下的方式即可。即，通过平坦度测定预先掌握作为光掩模基板1的膜面的正面2的平坦度分布数据(上述的表面平坦度数据)。并且，利用预先掌握的表面平坦度数据来校正上述图5(b)所示的状态下进行的高度分布的测定结果。具体而言，从高度分布的测定结果中减去表面平坦度数据。并且，使得各支撑件12的高度调整机构中反映出与由此得到的差相当的量。由此，能够抑制膜面侧的凹凸的影响。
另外，如前所提及的那样，在光掩模基板1中不产生因自重引起的变形的影响的状态下(例如在保持光掩模基板1的主表面铅直的状态下)，能够通过利用平坦度测定装置测定作为光掩模基板1的膜面的正面2的平坦度，来得到光掩模基板1的膜面侧具有的平坦度分布的数据(表面平坦度数据)。
而且，能够代替从高度分布的测定结果中减去表面平坦度数据，而使用上述的背面平坦度数据，得到近似的结果。即，使用基于背面平坦度数据的平坦度的图，来确定各支撑件12的高度调整量。并且，根据该高度调整量，能够驱动各支撑件12的高度调整机构20。
<应用例>
本发明不限于基板保持装置，可以实现为其他装置、或者方法。以下记述具体的应用例。
(描绘装置)
本发明可以实现为包括上述的基板保持装置10的描绘装置。即，当描绘时，应用上述的基板保持装置10，作为保持光掩模基板1的保持装置。该情况下，描绘装置具有保持光掩模基板1水平的基板保持装置10和描绘所保持的光掩模基板1的光抗蚀剂膜的描绘单元。描绘单元可以使用激光，也可以使用电子束。
实际的描绘工序中，使作为光掩模坯体的光掩模基板1的正面(膜面)2为上侧，在载台11载置光掩模基板1，因此有可能膜面侧的平坦度根据背面3侧的平坦度、或者基板厚度尺寸(TTV；total thickness variation：总厚度变化)的标准而恶化。那样的情况下，如果使用上述的基板保持装置10来构成描绘装置，则能够防止因背面形状导致的膜面侧的平坦度恶化。因此，能够抑制描绘时的坐标精度在转印时劣化。这一点在精细化、高集成化的倾向强的显示装置制造用的光掩模的制造中具有重大意义。
(光掩模检查装置)
此外，本发明可以实现为包括上述的基板保持装置10的光掩模检查装置。即，在光掩模基板1上形成转印用图案后，可以在检查该转印用图案是否满足规定的基准的光掩模检查装置中应用上述的基板保持装置10。能够示例掩模坐标检查装置等作为光掩模检查装置。
(光掩模的制造方法)
此外，本发明可以实现为使用了上述的基板保持装置10的光掩模的制造方法。该情况下，在光掩模的制造工序中采用例如以下的工序。
(准备工序)
首先，准备光掩模坯体。具体而言，在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成至少一层光学膜等。光学膜中包括：(a)对曝光光进行遮光的遮光膜、(b)透过曝光光的一部分的半透光膜、(c)透过曝光光的一部分并且使光的相位偏移的相移膜、(d)防止曝光光反射的反射防止膜等。而且，在光掩模基板的主表面上以覆盖上述的光学膜的方式形成光抗蚀剂膜。由此，得到在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体。
(保持工序)
接着，利用上述的基板保持装置10保持准备工序所准备的光掩模坯体。此时，通过使形成有上述的光学膜等的膜面朝向上侧并将光掩模坯体载置于载台11上，利用多个支撑件12保持光掩模坯体水平。
(描绘及显影工序)
接着，对保持工序中保持的光掩模坯体进行基于图案数据的描绘。具体而言，使用激光描绘机等来描绘光抗蚀剂膜。此时，根据以期望的转印用图案的设计为基础制作的掩模数据对光抗蚀剂膜进行激光描绘。之后，进行光抗蚀剂膜的显影。由此，去除光抗蚀剂膜的无用部分，形成抗蚀剂图案。
(构图工序)
接着，进行光学膜的构图。具体而言，将上述的抗蚀剂图案作为蚀刻掩模来蚀刻光学膜，由此形成光学膜的图案。该工序中，对光学膜进行构图，使之成为具有转印用图案的光掩模。
另外，构图工序中，光学膜的蚀刻可以采用湿蚀刻，也可以采用干蚀刻。一般而言显示装置制造用的光掩模基板为大型的基板，其形状、尺寸也多种多样。因此，优选为光学膜的蚀刻应用湿蚀刻。
(抗蚀剂去除工序)
接着，去除上述的抗蚀剂图案。具体而言，通过抗蚀剂剥离去除抗蚀剂图案后，清洗光掩模。
(检查工序)
接着，检查上述的转印用图案。该检查工序中，利用上述的基板保持装置10保持光掩模，检查转印用图案的坐标精度。
另外，根据需要，反复进行光学膜的成膜、光抗蚀剂膜的形成、光学膜的构图、抗蚀剂剥离，也能够形成多层结构的复杂的转印用图案。
此外，通过转印用图案的检查发现了异物或缺陷的情况下，可以实施将其去除或修正的工序。
以上的工序之后，根据需要在光掩模的主表面上贴附薄膜，从而完成产品。
上述的光掩模的制造工序中，上述的基板保持装置10分别在描绘工序、检查工序中有利地使用。但是，不限于此，可以在修正检查工序中发现的缺陷的缺陷修正工序、或另外观察或者处理光掩模的任何工序中使用基板保持装置10。
此外，利用基板保持装置10保持上述准备工序所准备的光掩模坯体的保持工序中，如上述第3实施方式中所述，也可以测定形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体的主表面(膜面)的高度分布，并调整该主表面的形状。具体而言，上述保持工序中，使光掩模坯体的主表面(膜面)为上侧并利用基板保持装置10保持光掩模坯体。并且，该状态下测定光掩模坯体的主表面的高度分布，得到高度分布数据，并且根据该高度分布数据，使各高度调整机构20驱动，调整光掩模坯体的主表面(膜面)的形状。
<仿真结果>
图6是示出说明使用上述实施方式的基板保持装置时满足光掩模求出的坐标精度的仿真结果的图，(a)表示通过仿真假设的光掩模基板的保持状态，(b)表示仿真的条件和结果。
基板样本A～C是由石英玻璃构成的透明的长方形的光掩模基板(两个主表面是完全的平面)，分别具有不同的尺寸(纵×横×厚度)。
在分别将该基板样本A～C水平地设置在基板保持装置10上时，通过基于有限元法的仿真来验证相邻的支承销之间产生的由基板的自重引起的变形对基板的膜面侧产生怎样的平坦度变化。并且，利用后述的公式中计算出上述的平坦度变化产生多少膜面的坐标偏差。
此处，高度的不同引起的测定点的坐标偏差量可以通过使用矢量的方法计算。图7是以矢量表示基板表面29上高度的不同引起的测定点的坐标偏差30的图。
图7中，小圆圈分别表示测定点31，三角形的虚线表示倾斜面32，倾斜面32内的坐标偏差30以外的箭头分别表示倾斜矢量33。其中，关于倾斜面32，在基板表面30的高度分布中，假设由任意三处的测定点31作出的倾斜面。此时，基板的横向设为X方向、基板的纵向设为Y方向、基板的高度(厚度)方向设为Z方向、倾斜面32与X轴方向的偏差设为ΔX、倾斜面32与Y轴方向的偏差设为ΔY，则ΔX表示为以下的式子(1)，ΔY表示为以下的式子(2)。
ΔX＝t/2×cosθx (1)
ΔY＝t/2×cosθy (2)
此处，如图7所示，能够根据任意三处的测定点31作出两个倾斜矢量33。根据这两个倾斜矢量33的外积计算作出对倾斜面32的法线矢量34。并且根据法线矢量34与X轴单位矢量35的内积计算算出cosθx，根据法线矢量34与Y轴单位矢量(未图示)的内积计算算出cosθy。如果将这样算出的cosθx以及cosθy分别代入上述式子(1)及式子(2)，则能够最终算出X轴方向的偏差ΔX和Y轴方向的偏差ΔY。
另外，上述式子(1)以及式子(2)中，“t”为基板(光掩模基板)的厚度。各测定点31处的基板的厚度t包含于基板的厚度分布数据(TTV)。但是，基板的厚度t可以不使用TTV的数值，而使用基板的厚度的平均值。
该仿真中条件为：基板样本A～C中，具有800mm×920mm×10mm的尺寸的基板样本A被由8×9的行列构成的共计72根支承销支承，具有850mm×1200mm×10mm的尺寸的基板样本B被由8×11的行列构成的共计88根支承销支承，具有980mm×1150mm×13mm的尺寸的基板样本C被由10×11的行列构成的共计110根支承销支承。其结果是，利用支承销的基板支承所产生的、基板表面上的平坦度的最大变化量在基板样本A中为0.07μm，基板样本B中为0.11μm，基板样本C中为0.06μm。
此外，支承各基板样本A、B以及C的情况下，相邻的支承销的间隔分别设为115mm、120mm、115mm，均设为150mm以下。其结果是，基板表面29上的坐标的最大变化量(最大的坐标偏差量)为0.006～0.012μm。该坐标偏差量远小于作为显示装置制造用光掩模的坐标精度求出的±0.2μm，在作为将来基准而求出±0.1μm的状况下也是能够充分消除的水平。
如以上所说明那样，根据本发明(包括第1～第3实施方式)的基板保持装置，能够减少以往的基板保持装置中产生生的、基板背面的凹凸或载台上的异物导致的、光掩模制造或处理上的坐标劣化的不良情况。
本发明的基板保持装置在光掩模制造的过程、检查的过程中，适当地应用于用于保持光掩模水平并进行的处理的装置，其用途没有特别限制。尤其是，当用于光掩模制造过程中使用的描绘装置、检查坐标精度的检查装置、缺陷修正装置等处理装置时，显著得到其效果。
作为适用本发明的基板，优选为用于显示装置制造用的光掩模的基板，其主表面是一边为300mm以上(例如一边为300～1500mm)、厚度为5～15mm左右的正方形或长方形。这样的大型基板中，需要注意与所谓LSI制造用的光掩模(主表面的一边为5～6英寸)保持状态不同。
作为曝光本发明的光掩模的装置的曝光装置，公知用于所谓FPD(Flat PanelDisplay)或LCD(液晶)的曝光装置，存在能够装配各种标准、尺寸的光掩模的曝光装置。例如，这样的曝光装置具有如下的类型：进行以i线～g线为曝光光的等倍曝光的类型、具有规定的光学系统(NA(numerical aperture)0.08～0.15左右)的投影曝光型、以及进行接近式曝光的接近曝光型。
应用本发明的光掩模基板的光掩模的种类、用途没有具体地限定。除了所谓的二进掩模之外，能够广泛应用于如下具有各种结构、用途的显示装置制造用光掩模：除了遮光部和透光部之外具有半色调的多色调光掩模、局部透过曝光光并且具有使光的相位偏移规定量的移相器的相移掩模等。而且，按形成移相器的目的等，在基板主表面上形成了规定深度的凹陷的光掩模中使用本发明的基板的情况下，在清洗效率和抑制异物的效果方面，相对于以往的基板得到了优异的效果。
具体地，与以往相比，本发明的光掩模在具有含有细微图案的转印用图案的基板中的效果显著。例如，CD(Critical Dimension：临界尺寸)为2μm以下、尤其0.5～2.0μm的更细微的光掩模对于具有0.5～1.5μm的图案宽度的基板尤其有优势。因为这些高精度光掩模中，瑕疵的标准严格，容许的异物尺寸极小。例如，具有上述尺寸的直径的孔图案中，存在异物对于器件的动作有致命的影响。因此可以说在这种用途的光掩模中本发明的效果显著。因此，本发明适合含有接触孔的层。
(变形例等)
本发明的技术范围并不限于上述实施方式，在导出由发明的技术特征或其组合得到的特定的效果的范围内，也包括增加了各种变更或改良的方式。
例如，上述各实施方式中，示例了与光掩模基板1点接触的柱状的支撑件(支承销)12，但不限于此，也可以使用与光掩模基板1线接触的支撑件。具体而言，例如如果使用具有前端(上端)为圆柱的侧面形状或“鱼糕型”(楕圆柱的侧面形状)的凸曲面的支撑件，也能够与光掩模基板1的背面3进行具有规定长度的线接触。该情况下，线接触部优选为直线状，其长度没有限制，例如设为与光掩模基板1的一边几乎相同的长度，使其平行地排列。由此，能够使整个光掩模基板1保持水平。
此外，上述图2(a)中，示例了所有的支撑件12之间等间隔地排列的结构，但未必必须所有的支撑件12等间隔地配置。但是，各支撑件12规则性排列为优选。这一点在使用具有进行上述线接触的接触部的支撑件的情况下也同样如此。

Claims (13)

1.一种基板保持装置，该基板保持装置水平地保持显示装置制造用的光掩模基板，
所述基板保持装置的特征在于，其具有：
载台，其由低膨胀材料构成；以及
多个支撑件，它们设置在所述载台上，
所述支撑件在前端具备具有凸曲面的接触部，所述接触部与所述光掩模基板的下表面侧主表面实质性地点接触或线接触，由此保持所述光掩模基板水平。
2.根据权利要求1所述的基板保持装置，其特征在于，
所述支撑件在前端具备具有球面的接触部，所述接触部与所述光掩模基板的下表面侧主表面实质性地点接触。
3.根据权利要求1或2所述的基板保持装置，其特征在于，
所述基板保持装置还具有悬浮机构，所述悬浮机构用于将所述载台在非接触状态下水平地保持在基座上。
4.根据权利要求1或2所述的基板保持装置，其特征在于，
所述多个支撑件以彼此的距离为150mm以下的方式排列在所述载台上。
5.根据权利要求1或2所述的基板保持装置，其特征在于，
所述多个支撑件分别具有高度调整机构。
6.根据权利要求5所述的基板保持装置，其特征在于，
所述高度调整机构是利用气体的压力的机构。
7.根据权利要求5所述的基板保持装置，其特征在于，
所述高度调整机构是利用基于磁性的反作用力的机构。
8.根据权利要求5所述的基板保持装置，其特征在于，
所述高度调整机构具有与高度调整量相应地调整所述接触部的高度位置的驱动装置。
9.一种描绘装置，其包括权利要求1或2所述的基板保持装置。
10.一种光掩模检查装置，其包括权利要求1或2所述的基板保持装置。
11.一种光掩模的制造方法，其包括以下的工序：
准备工序，该工序中准备在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体；
保持工序，该工序中利用权利要求1或2所述的基板保持装置保持所述光掩模坯体；以及
构图工序，该工序中对所述保持的光掩模坯体进行基于图案数据的描绘，以对所述光学膜进行构图。
12.一种光掩模的制造方法，其包括以下的工序：
准备工序，该工序中准备在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体；
光掩模形成工序，该工序中对所述光掩模坯体进行基于图案数据的描绘，对所述光学膜进行构图，形成具有转印用图案的光掩模；以及
检查工序，该工序中对所述转印用图案进行检查，
其中，所述检查工序中包括：利用权利要求1或2所述的基板保持装置保持所述光掩模，并检查坐标精度。
13.一种光掩模的制造方法，其具有以下的工序：
准备工序，该工序中准备在由透明材料构成的光掩模基板的主表面上形成了光学膜和光抗蚀剂膜的光掩模坯体；
保持工序，该工序中利用基板保持装置以所述主表面为上侧的方式保持所述光掩模坯体；以及
描绘工序，该工序中对所述保持的光掩模坯体进行基于图案数据的描绘，
所述基板保持装置具有：载置所述光掩模基板的载台和设在所述载台上并分别具有高度调整机构的多个支撑件，
所述保持工序中包括：测定所述主表面的高度分布而得到高度分布数据，并且根据所述高度分布数据使所述高度调整机构驱动，来调整所述光掩模坯体的所述主表面的形状。
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