JP2004061577A - 露光装置のマスク板固定方法およびマスク板支持装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この発明は、負圧室が形成される空間を内側に有するマスクホルダベースと、このマスクホルダベースに設けられた吸着孔を介して着脱可能に吸着保持されるマスクアタッチメントとにマスクホルダを分割し、負圧室の空間は、最大露光エリアをカバーする範囲で露光光を透過させるものであり、マスクアタッチメントの外形は、吸着孔をカバーするものであり、その内径は、装着されるマスク板のサイズに合わせて形成された開口により形成され、開口に合うサイズのマスク板がマスクアタッチメントに装着されて負圧室が形成されるものである。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、露光装置のマスク板固定方法およびマスク板支持装置に関し、詳しくは、PDP(プラズマディスプレイパネル)等の大型基板を近接露光装置(プロキシミティアナライザ)を使用して露光する際に、マスク板のサイズが相違していても同じマスク板支持装置を利用して露光ができるような露光装置のマスク板固定方法およびマスク板支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
PDP、液晶パネル等の表示パネルの製造においては、透明板にパターンを描いたマスク板を原板として、感光材が塗布されたガラス基板に原板の映像を投影露光してパターンを複写する工程がある。この種の露光装置としては、特開平3−272127号、特開平4−5659号、特開平7−134426号等を挙げることができる。
図2は、後者の特開平7−134426号に示された露光装置におけるマスク板支持装置の要部の平面図およびマスク板支持部分を中心とする側面図であって、液晶パネルに対する露光装置である。
図2(a)において、マスク板1の外径と同一の寸法の4辺7a,7b,7c,7dにより、平面性が良好なフレーム7を構成し、各辺にエア吸着溝Grを設けて吸着面とする。これにエア吸着されたマスク板1は良好な平行度で保持される。
【0003】
次に、フレーム7の1辺7aの中央部と、この対向辺7cの両端付近の対称的な2箇所とに、図2(b)に示す、L形金具81と、先端にスチールボールSを有する調整ねじ82よりなる支持具8をそれぞれ取り付ける。各調整ねじ82を回転して、3個の各スチールボールSの位置がフレーム7の下面に対して同一距離となるように調整し、3個の各スチールボールSを支持部材3の水平部3aに搭載してフレーム7を3点支持する。
次に、1辺7aの両端付近の対称的な2箇所と対向辺7cの中央部とに、(c)に示す、L形金具91と取り付け具92およびこれらを結合する結合ピン93よりなる結合具9をそれぞれ設ける。支持部材3の水平部3aにL形金具91を、フレーム7に取り付け具92をそれぞれ固定すると、支持部材3に対してフレーム7がフレキシブルに結合される。
以上により、小型のマスク板1は湾曲せず、またフレーム7も歪曲することなく、マスク板1は支持部材3に良好な平行度で固定され、焦点調整の精度が向上して正確な露光が可能となる。
【0004】
ところで、プロキシミティ方式の露光に際しては、マスク板1の下側には被露光板の載置台(ガラス板チャックステージ)が配置されている。マスク板1とこの載置台に乗せられたガラス基板とのギャップがプロキシミティギャップ、すなわち、平行で微小なギャップΔg(例えば、50〜100μm)に調整される。この調整においては、載置台を下降させてガラス基板を載置した後、上昇させてマスク板1に接近させ、複数のギャップ測定器により、通常、3点でマスク板1とガラス基板とのギャップが測定される。測定された3点のギャップを参照して、3個のチルト機構により、載置台の3箇所をそれぞれ上昇または下降させてマスク板1とガラス基板とが均一のギャップΔgとなるように調整される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記は小型の液晶パネルの例である。一方、最近では、PDPは、30インチを越えるような大型のTVに使用される。その関係で、液晶パネルよりも大きな基板が使用され、かつ、そのサイズも種々のものがあって、さらに大型化が進んでいる。そのため、そのマスク板も大型化してきている。
そこで、図2に示すような液晶パネルのマスク板支持機構では、30インチを越えるような大型のマスク板の露光はできない。その理由は、自重のたわみが発生してガラス基板とのギャップΔgを均一に保持できないからである。
従来、この自重たわみを補正するために2つの方式が提案されている。
その1つは、マスク板の対向する2辺を支持する際にたわみとは逆方向にモーメントを掛ける2辺矯正方式であり、他の1つは、マスク板の上部を密閉空間にして内部を負圧にすることでマスク板の自重を打ち消す方式である。
前者の2辺矯正方式は、基板の大きさに限界があって、基板が大きくなればなるほど均一な矯正をすることが難しい。後者の自重を打ち消し方式は、密閉空間を形成する関係からマスク板のサイズごとにマスクホルダを設けることが必要になる。そのためマスク板支持装置をマスクサイズ対応に設けなければならず、マスク板等の搬送ロボットもそれに対応させる必要がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、PDP等の大型基板を近接露光装置を使用して露光する際に、マスク板のサイズが相違していても同じマスク板支持装置を利用して露光ができる露光装置のマスク板固定方法およびマスク板支持装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明の露光装置のマスク板固定方法およびマスク板支持装置の特徴は、露光光を透過させる窓とこれの内側に負圧室が形成される空間とを有するマスクホルダベースと、このマスクホルダベースに設けられた吸着孔を介して着脱可能に吸着保持されるマスクアタッチメントとにマスクホルダを分割し、負圧室の空間は、最大露光エリアをカバーする範囲で露光光を透過させるものであり、マスクアタッチメントの外形は、吸着孔をカバーするものであり、その内径は、装着されるマスク板のサイズに合わせて形成された開口により形成され、開口に合うサイズのマスク板がマスクアタッチメントに装着されてマスクホルダベースとの間で負圧室が形成されるものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
上記の構成のように、この発明にあっては、マスクホルダをマスクホルダベースとこのマスクホルダベースに着脱可能に吸着保持されるマスクアタッチメントとに分割してマスクアタッチメントを介してマスク板をマスクホルダベースに装着するようにしているので、マスクアタッチメントの内径を決める開口の大きさに応じたマスク板を選択的にマスクアタッチメントを介してマスクホルダベースに装着することができる。
これにより、マスクホルダとして同じ外形のマスクアタッチメントをマスクホルダベースに装着すれば種々のサイズのマスク板を取り付けることが可能になる。しかも、マスクアタッチメントの外形サイズが一定しているので、マスクサイズに関係なく、搬送処理等が容易になる。さらに、マスクホルダベースが負圧室となっているので、マスク板の自重を負圧により打ち消すことができ、自重によるたわみを防止することができる。
その結果、PDP等の大型基板を近接露光装置を使用して露光する際に、マスク板のサイズが相違していても同じマスク板支持装置を利用して露光することができる。
【0008】
【実施例】
図1は、この発明を適用したマスク板支持装置の一実施例であり、(a)は、マスク板支持装置の断面図、(b)は、そのマスクアタッチメントの斜視図である。なお、図2と同様な構成要素は同一の符号で示し、それらの説明を割愛する。
図1(a)において、マスク板支持装置10は、マスクホルダベース2とこれに装着されるマスク板1が固定されたマスクアタッチメントプレート11とを有している。
マスクホルダベース2は、図2のフレーム7に対応していて、フレーム7の場合と同様に結合具9と支持具8の3個のスチールボールSを介して支持部材3に支持される。マスクホルダベース2には、マスク板の露光最大エリアに対応する矩形の開口4aを有する額縁状のフレーム5を有していて、開口4aの露光光を受ける上面にはマスク板1と同じ材質のウインドー板5aが接着剤により固定され、装着されたマスク板1とともに開口4aの空間を機密状態に保持している。これにより開口4aの空間が負圧室6を形成している。
【0009】
フレーム5の開口4aの下面には、マスクアタッチメントプレート11が真空吸着により固定されている。そのために、フレーム5とマスクアタッチメントプレート11との当接面には矩形の辺に沿って矩形溝が二重に形成されていて、それが図1(a)に示すように、吸着孔4b,4bとして設けられている。これらの吸着孔4b,4bは、ポート6aを介してエアー吸引されてマスクアタッチメントプレート11がフレーム5の下面に負圧吸引される。
また、フレーム5の開口4aにより形成される負圧室6を負圧にするためにポート6aとは反対側に負圧室6に連通するポート6bが開けられていて、このポート6bを介して負圧室6のエアーが吸引された負圧に保持され、マスク板1の自重を打ち消し、それが自重でたるむのを防止している。
【0010】
マスクアタッチメントプレート11は、図1(a)および(b)に示すように、マスク板1の大きさより一回り小さい矩形の開口12aを有する額縁状のフレーム13からなり、このフレーム13の下面に開口12aに適合する大きさのマスク板1が吸着固定され、さらに下面に設けられた9個のクランパ14,14,…14によりマスク板1が開口12aに合わせて固定されている。ここでは、矩形の開口12aにより形成される空間は、開口4aに連続して負圧室6の一部となっている。
【0011】
クランパ14は、図1(b)に示すように、フレーム13の各辺に対応して3個ずつ均等間隔で設けられていて、フレーム13の下面に沿ってスライドして中心部に向かって進退する。なお、クランパ14,14,…14がスライドする溝は図では現れていないが、フレーム13の下面に直線状に刻まれていて、これに逆山型の突起が嵌合することで下面から落ちることなく、スライドする。クランパ14がマスク板1の内側に(中心に)向かって前進したときには、先端側に段部として形成された爪部分14aがマスク板1の下面と当接触係合することで、マスク板1の各辺を保持する。また、クランパ14が後退したときにはマスク板1の下面から先端側の爪部分14aが外れてマスク板1の吸着が解除されているときにフレーム13の下面からマスク板1を取外すことができる。なお、爪部分14aの係合面は、前進方向にフレーム13の下面との間隔が少し広がるように微少な角度の傾斜面となっている。
このクランパ14は、手動で進退させ、このクランパ14によりマスク板1の下面を保持する。このことでマスク板1とともにマスクアタッチメントプレート11を搬送するときに、あるいはマスク板1をマスクアタッチメントプレート11に吸着するときにマスク板1が落下しないで済む。
【0012】
フレーム13の下面には、マスク板1との当接面に矩形の辺に沿って矩形溝が形成され、それが吸着孔12bとして設けられている。この吸着孔12bは、ポート12cを介してエアー吸引されてマスク板1がフレーム13の下面に負圧吸引される。この吸引保持によりマスク板1は、マスクアタッチメントプレート11と密着してマスクアタッチメントプレート11とマスク板1との位置と厚さ方向の精度が確保される。一方、マスクアタッチメントプレート11もマスクホルダベース2と密着してマスクアタッチメントプレート11に同様に高精度に位置決め保持される。
ポート6aとポート6b、そしてポート12bは、これらの端部開口に真空パッド(図示せず)が押し当てられ、エアーが吸引されることで、マスク板1とマスクアタッチメントプレート11、そしてマスクアタッチメントプレート11とマスクホルダベース2とのそれぞれの吸着が行われる。したがって、このような吸着を解除すれば、マスク板1とマスクアタッチメントプレート11、そしてマスクアタッチメントプレート11とマスクホルダベース2との分離は容易にでき、マスク板1の着脱も容易にできる。
15は、被露光板の載置台(ガラス板チャックステージ)であって、マスク板1の下側に配置され、XYZステージ16により上下移動とともに左右に移動する。載置台15には、被露光板としてPDPのガラス基板17が載置されている。このとき、ギャップΔgは、50〜100μmにXYZステージ16により調整される。
【0013】
ここで、マスクアタッチメントプレート11のフレーム13は、露光に使用するマスク板1の大きさに応じて対応する開口12aを持つものが用意される。もちろん、このとき、開口12aは、マスクアタッチメントプレート11に装着されるマスク板1の外形より少し小さく、その大きさにほぼ対応している。
マスクホルダベース2の開口4aの大きさは、最大露光範囲に対応しているので、これよりも小さい種々の大きさの開口12aを持ち、外形が同じものを多数用意する。これにより、マスクホルダベース2に対するマスクアタッチメントプレート11取り付は、マスク板1の大きさが変わってもフレーム13の枠が吸着孔4b,4bをカバーする外形寸法(サイズ)があればよく、等しい外形とすることができる。
【0014】
ここで、マスクアタッチメントプレート11のフレーム13の材質は、CFRP(カーボン・ファイバグラス・リインフォースド・プラスチック)、いわゆる炭素繊維強化プラスチックであり、これにより形成され、その表面にはポリイミドフィルム13aがコーティングされている。炭素繊維強化プラスチックは、強度が高く、その比重がガラス板の比重の半分程度であので、厚さDをマスク板1の2倍か、それ以上にすることができる。これによりマスク板1を含めたマスクアタッチメントプレート11のたわみ強度を増加させる。また、ポリイミドフィルム13aのコーティングは、紫外線に対して炭素繊維強化プラスチック製フレーム13の劣化防止機能とマスク洗浄の際の耐薬品性を向上させる機能がある。
フレーム13の板厚D(図1(b)参照)は、装着されるマスク板1の面積当たりの重さ(面密度)に対応している。そこで、装着されるマスク板1の大きさに応じてマスクアタッチメントプレート11の開口12aが増減しても、それによるフレーム13の枠幅の減増がマスク板1の大きさの変化による重さの増減を打ち消すことができ、マスク板1を装着したマスクアタッチメントプレート11全体としての重さは、マスク板1のサイズが変化しても、その重量に変化がほとんどないようになっている。
すなわち、フレーム13の板厚Dを装着されるマスク板1の面密度と合わせることで、マスクアタッチメントプレート11全体の重量がマスク板のサイズに関わらずほぼ一定になるように選択することができる。このようにすることで、マスク板交換時やマスクアタッチメントプレート11の搬送時に重量の変化を最小限に抑えてかつ外形を等しくして、安全で確実な搬送をすることができる。
以上により、大型のマスク板1であっても自重による湾曲はせず、またマスクアタッチメントプレート11もマスクホルダベース2も歪曲することなく、マスク板1は、マスク板支持装置10に良好な平行度で固定されて正確な露光が可能となる。
【0015】
以上説明してきたが、実施例では、吸着孔4b,12bの吸着孔は、矩形溝として形成しているが、従来技術の図2に示すように、矩形の各辺に対応して直線状の溝を分割して設けてもよい。このような場合には、分割された各溝に連通するようにそれぞれに吸引孔を設けることになる。
また、実施例のマスク板1は、矩形の場合の例を挙げているが、マスク板は矩形に限定されるものではない。また、マスクアタッチメントプレート11に設けられたクランプ14の形態は、例えば、根本を回動中心としたL字型のレバーによりLの先端側を爪としてこれを回動して出し入れするものなど、各種の構造のものを使用することができる。
【0016】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、この発明にあっては、マスクホルダをマスクホルダベースとこのマスクホルダベースに着脱可能に吸着保持されるマスクアタッチメントとに分割してマスクアタッチメントを介してマスク板をマスクホルダベースに装着するようにしているので、マスクアタッチメントの内径を決める開口の大きさに応じたマスク板を選択的にマスクアタッチメントを介してマスクホルダベースに装着することができる。
その結果、PDP等の大型基板を近接露光装置を使用して露光する際に、マスク板のサイズが相違していても同じマスク板支持装置を利用して露光することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明を適用したマスク板支持装置の一実施例であり、(a)は、マスク板支持装置の断面図、(b)は、そのマスクアタッチメントの斜視図である。
【図2】図2は、特開平7−134426号に示された露光装置におけるマスク板支持装置の要部の平面図およびマスク板支持部分を中心とする側面図である。
【符号の説明】
1…マスク板、2…マスクホルダベース、
3…支持部材、4a,12a…開口、
4b,4b,12b…吸着孔、
5…フレーム、5a…ウインドー板、
6…負圧室、6a,6b,12c…ポート、
7…フレーム、7a,7b,7c,7d …フレーム、
8…支持具、81…L形金具、82…調整ねじ、
9…結合具、91…L形金具、92…取り付け具、93…結合ピン、
10…マスク板支持装置、11…マスクアタッチメントプレート、
13…フレーム、14…クランパ、14a…爪、
15…載置台(ガラス板チャックステージ)、
16…XYZステージ、17…ガラス基板、
Gr …エア吸着溝、S…スチールボール。
Claims (4)
- マスク板を負圧吸着することにより前記マスク板の自重を打ち消して前記マスク板をマスクホルダに保持する露光装置のマスク板固定方法において、
露光光を透過させる窓とこれの内側に負圧室が形成される空間とを有するマスクホルダベースと、このマスクホルダベースに設けられた吸着孔を介して着脱可能に吸着保持されるマスクアタッチメントとに前記マスクホルダを分割し、前記負圧室の空間は、最大露光エリアをカバーする範囲で露光光を透過させるものであり、前記マスクアタッチメントの外形は、前記吸着孔をカバーするものであり、その内径は、装着される前記マスク板のサイズに合わせて形成された開口により形成され、前記開口に合うサイズのマスク板が前記マスクアタッチメントに装着されて前記マスクホルダベースとの間で前記負圧室が形成される露光装置のマスク板固定方法。 - 前記マスク板と前記マスクホルダベースと前記マスクアタッチメントとは矩形であり、前記マスクアタッチメントは、炭素繊維強化プラスチック製であり、その厚さがマスク板の面密度と実質的に等しくなるような厚さに選択されている請求項1記載の露光装置のマスク板固定方法。
- マスク板を負圧吸着することにより前記マスク板の自重を打ち消して前記マスク板をマスクホルダに保持する露光装置のマスク板支持装置において、
露光光を透過させる窓とこれの内側に負圧室が形成される空間とを有するマスクホルダベースと、
このマスクホルダベースに設けられた吸着孔を介して着脱可能に吸着保持されるマスクアタッチメントと、
このマスクアタッチメントに装着されたマスク板とを備え、
前記負圧室の空間は、最大露光エリアをカバーする範囲で露光光を透過させるものであり、前記マスクアタッチメントの外形は、前記吸着孔をカバーするものであり、その内径は、装着される前記マスク板のサイズに合わせて形成された開口により形成され、前記開口に合うサイズのマスク板が前記マスクアタッチメントに装着されて前記マスクホルダベースとの間で前記負圧室が形成さている露光装置のマスク板支持装置露。 - 前記マスク板と前記マスクホルダベースと前記マスクアタッチメントとは矩形であり、前記マスクアタッチメントは、炭素繊維強化プラスチック製であり、その厚さがマスク板の面密度と実質的に等しくなるような厚さに選択されている請求項3記載の露光装置のマスク板支持装置露。
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