JP2004085778A - Contact exposure method and contact exposure apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、密着露光方法および密着露光装置に関し、詳しくは、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
有機ELパネル、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3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3(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3(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、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)が配置されていて、プロキシミティ方式の露光に際しては、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、通常は3個の測定器で、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(上下移動機構)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。
一方、密着露光に際しては、ウエハなどで行われている方式と同様に、マスク板とガラス基板とを前記と同様な位置決めにより、マスク板とガラス板との間を数十μm離して近接配置した後に、マスク板とガラス板との間を真空にして密着するか、ガラス板側を加圧して上に押し上げて密着した後に露光が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような密着露光方式は、小型の液晶パネルやウエハなどでは可能であるが、30インチを越えるような大型のフラットディスプレイパネルでは、密着時に接触圧に部分的なむらができて、全体的に均一な密着をすることが難しく、被露光基板とマスク板との接触圧が高く、マスク板が傷つき易い欠点がある。
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、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光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密着露光方法および密着露光装置の特徴は、マスク板とこのマスク板を固定するフレームとを有しマスク板とフレームの間で密閉空間が形成され、この密閉空間が所定の負圧にされることでマスク板の自重のたわみを防止するマスクホルダを備えていて、
密閉空間が所定の負圧された状態で被露光基板とマスク板とをマスク板の自重のたわみ量に相当するギャップを介して配置し、密閉空間の負圧を解除して被露光基板とマスク板とを自重のたわみを利用して密着させ、露光するものである。
【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、マスク板の自重のたわみにより被露光基板とマスク板とを密着するようにしているので、マスク板の自重のたわみ分またはこれに近い圧力しか被露光基板には加わらない。したがって、マスク板との間で必要以上に不要な力が発生しない。
さらに、密着した被露光基板とマスク板とを切り離すときにも単に負圧室を負圧にするだけで容易にこれらを分離できる。
その結果、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置を実現できる。
【0008】
【実施例】
図1は、この発明の密着露光方法を適用した密着露光装置の断面概要図、図2は、その密着露光処理のフローチャートである。
図1において、10は、密着露光装置であって、1は、そのマスク板である。マスク板1は、その4辺がマスクベース(矩形のフレーム)2に吸着されて支持され、マスクベース2は光学ユニット4に設けた支持部材3に支持されている。光学ユニット4にはマスク板1の、適当に平面上で分散した3箇所にギャップ測定器G1,G2,G3が配設されている。これに対応して、被露光基板(通常はガラス基板)5を載置する載置台5aの下側には、この載置台5aを支持する形で3個のチルト機構T1,T2,T3が設けられている。
6は、チルト装置であって、チルト装置6は、載置台5aを支持するこれらチルト機構T1,T2,T3と、これらを載置するベース盤6a、そして3個のチルト機構T1,T2,T3を駆動するチルト駆動回路6bとからなる。ここで、各チルト機構T1,T2,T3は上下動機構であって、3カ所で独立に上下動することで被露光基板5のチルト調整がなされる。なお、チルト装置6は、この発明の位置調整機構の具体例である。
11は、ギャップ測定装置であって、3箇のギャップ測定器G1,G2,G3とギャップ算出回路11aとからなり、ギャップ算出回路11aは、ギャップ測定器G1,G2,G3から得られるそれぞれの測定値からそれぞれの測定結果としてまとめた形で算出し、それをデジタル値に変換して制御装置12に送出する。
【0009】
制御装置12は、MPU12aと、メモリ12b、インタフェース12c等とを有し、これらがバス12dで接続されていて、メモリ12bには、ギャップ測定・位置調整プログラムと負圧制御プログラム等が格納され、ギャップ測定器G1,G2,G3の測定位置座標とチルト機構T1,T2,T3が設置されている位置座標とが記憶されている。
制御装置12は、MPU12aがギャップ測定・位置調整プログラムを実行してそのプログラム処理により、ギャップ測定器G1,G2,G3の測定結果から目標ギャップ(ここではコンタクト開始ギャップΔgc(後述))に対する各チルト機構T1,T2,T3の移動量を得てチルト駆動回路6bに駆動信号を発生してチルト機構T1,T2,T3を駆動してマスク板1と被露光基板5との間隔を均一なコンタクト開始ギャップΔgcに設定する。
なお、制御装置12は、マスク板1と被露光基板5との間のギャップ測定・位置調整のほかに、MPUが負圧制御プログラムを実行して真空ポンプ13、調整弁14a,14b等を制御して負圧室42(後述)を所定の負圧に設定し、あるいは負圧を解除する制御をする。また、マスク板1をマスクベース2に吸着する制御をする。
【0010】
マスクベース2は、マスク板の露光最大エリアに対応する矩形の開口40を有する額縁状のフレームであって、開口40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41が接着剤により固定されている。マスクベース2の開口40の下面には、マスク板1が真空吸着により固定されている。
そこで、装着されたマスク板1とともに開口40の空間が密閉空間とされ、気密状態に保持されている。これにより開口40の空間が負圧室42とされる。
マスクベース2のマスク板1との当接面には矩形の辺に沿って4個の溝が吸着孔として形成されている。4個の溝の左右2個の溝が吸着孔43,44である。これら吸着孔43,44は、それぞれポート45,46に連通していて、これらポート45,46,調整弁14aを介して真空ポンプ13によりエアー吸引されてマスク板1がマスクベース2の下面に負圧吸引される。図示されていない他の2個の吸着孔も同様なポートを介して負圧吸引されることで、マスク板1がマスクベース2に吸着保持される。
【0011】
ポート47は、負圧室42を負圧にするために負圧室42に連通するポートであり、このポート47を介して真空ポンプ13により負圧室42のエアーが吸引されて負圧室42が負圧に設定される。調整弁14bの調整であらかじめ指定された所定の負圧に保持される。これにより、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する。なお、調整弁14a,14bの調整は、制御装置12により行われる。また、所定の負圧は、マスク板1の材質と大きさに応じて自重を打ち消す圧力をあらかじめ実験等で多数求めた負圧値の平均値として与えられ、制御装置12のメモリ12cに記憶されている。この記憶された値に応じてMPU12aにより調整弁14bを調整して、所定の負圧に負圧室42が設定される。
【0012】
露光に際しては、まず、マスク板1をマスクベース2に吸着保持し、負圧室42のエアーが吸引されて所定圧の負圧に保持される。これにより、自重でたるむことなく、マスク板1が実質的に均一に保持される。
この状態で、次に、マスク板1と被露光基板5との間隔を、コンタクト開始ギャップΔgc(例えば、数十μm)に設定する。なお、コンタクト開始ギャップΔgcは、大気圧において、マスク板1の自重によりたるむたるみ量の平均値として与えられる。例えば、1000mm〜1500mm×1200mm〜1900mm程度のマスク板では、それは、20μm〜30μm程度である。
【0013】
コンタクト開始ギャップΔgcの設定は、制御装置12の制御により、載置台5aを下降して被露光基板5、例えば、ガラス基板5を載置した後、上昇してマスク板1に接近させる。そして、各ギャップ測定器G1,G2,G3により、3個の点における、マスク板1とガラス基板5とのギャップΔg1,Δg2,Δg3を測定する。測定されたギャップΔg1,Δg2,Δg3を制御装置12が参照して、制御信号をチルト駆動回路6aに送出し、3個のチルト機構T1,T2,T3を駆動する。その駆動により、載置台5aの3箇所がそれぞれ上昇または下降し、マスク板1とガラス基板5とが均一のギャップΔgcとなるように調整される。ここで、ギャップ測定器G1,G2,G3が配設される3点とチルト機構T1,T2,T3が配置されている3箇所の位置は相違していてもよく、これの位置の相違に応じて測定位置の座標とチルト位置の座標とにおいて制御装置12が各チルト機構の昇降量を算出し、ギャップΔgが均一になるように載置台5aがそれぞれのチルト機構により上昇または下降される。そして、均一なギャップΔgcが得られたところで、負圧を解除して密着に入る。
【0014】
図2は、制御装置12を有する露光装置(図示せず)による密着露光処理のフローチャートである。
マスク板1を吸着保持し(ステップ101)、負圧室42のエアーを真空ポンプ13により吸引して負圧室42を所定の負圧(自重でたるむことなく、マスク板1が実質的に均一に保持される負圧)に設定する(ステップ102)。次に、ギャップ測定装置11によりギャップを測定して制御装置12の制御によりマスク板1と被露光基板5との間隔をコンタクト開始ギャップΔgcに設定する(ステップ103)。そして、真空ポンプ13のエアー吸引を停止して負圧室42の負圧解除(大気圧に設定)して(ステップ104)、露光工程に入り(ステップ105)、露光終了か否かの判定に入る(ステップ106)。この判定の結果、NO条件のときには、露光を繰り返し、露光が終了した時点で、この判定がYESとなって、負圧室42のエアーを真空ポンプ13により吸引して所定のレベルの負圧に設定する(ステップ107)。
【0015】
次に、チルト機構T1,T2,T3を降下させてガラス基板5(被露光基板)をマスク板1と引き離し、これらを分離し(ステップ108)、露光処理を終了する。
なお、より大型基板を扱う場合には、負圧解除のステップ104と露光工程のステップ105との間に静圧による加圧工程を設けてマスク板1と被露光基板(ガラス基板)5との密着むらをなくすようにするとよい。
また、ステップ107における所定のレベルの負圧は、マスク板1が自重でたるむことなく、マスク板1が実質的に均一に保持される負圧か、これ以上の負圧である。
【0016】
以上説明してきたが、実施例では、マスク板1とマスクベース2との間に形成される負圧室42の構成は、一例である。この負圧室の構成と、マスク板1の形状、そしてマスクベース2へのマスク板1の取付けについては各種の形態を採ることができる。
【0017】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、この発明にあっては、マスク板の自重のたわみにより被露光基板とマスク板とを密着するようにしているので、マスク板の自重のたわみ分またはこれに近い圧力しか被露光基板には加わらない。したがって、マスク板との間で必要以上に不要な力が発生しない。
さらに、密着した被露光基板とマスク板とを切り離すときにも単に負圧室を負圧にするだけで容易にこれらを分離できる。
その結果、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の密着露光方法を適用した露光装置の断面概要図である。
【図2】図2は、その密着露光処理のフローチャートである。
【図3】図3は、特開平7−134626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…マスクベース、
3…支持部材、
4…光学ユニット、40…開口、
41…ウインドー板、42…負圧室、
43,44…吸着孔、
45,46,47…ポート、
5…ガラス基板、5a…載置台、
6…チルト装置、6a…ベース盤、6b…チルト駆動回路、
7…フレーム、
7a,7b,7c,7d…フレームの4辺、
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…密着露光装置、11…ギャップ測定装置、
12…制御装置、13…真空ポンプ、14a,14b…調整弁、
G1,G2,G3…ギャップ測定器、
Gr …エア吸着溝、S…スチールボール
T1,T2,T3…チルト機構。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a contact exposure method and a contact exposure apparatus, and more particularly, to a contact exposure method and a contact exposure apparatus in which a mask plate is not easily damaged when exposing a substrate such as a large flat display panel.
[0002]
[Prior art]
In manufacturing a display panel such as an organic EL panel and a liquid crystal panel, a process of projecting and exposing an image of the original plate to a glass substrate coated with a photosensitive material and copying the pattern using a mask plate having a pattern drawn on a transparent plate as an original plate. There is. Examples of this type of exposure apparatus include JP-A-3-272127, JP-A-4-5659, and JP-A-7-134426.
FIG. 3 is a plan view of a main portion of a mask plate supporting device and a side view centering on a mask plate supporting portion in the latter exposure device disclosed in JP-A-7-134426. is there.
In FIG. 3A, a
[0003]
Next, at the center of one side 7a of the
Next, a connection composed of an L-
As described above, the
[0004]
On the lower side of the
On the other hand, at the time of contact exposure, the mask plate and the glass substrate were positioned in the same manner as described above, and the mask plate and the glass plate were placed close to each other by a distance of several tens of μm in the same manner as in the method performed on a wafer or the like. Thereafter, exposure is performed after the mask plate and the glass plate are brought into close contact with each other by applying a vacuum, or the glass plate side is pressed and pushed up to make close contact.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the contact exposure method as described above is possible for a small liquid crystal panel or a wafer, but for a large flat display panel exceeding 30 inches, the contact pressure can be partially uneven at the time of contact, There is a disadvantage that it is difficult to make uniform close contact as a whole, the contact pressure between the substrate to be exposed and the mask plate is high, and the mask plate is easily damaged.
An object of the present invention is to solve such a problem of the prior art, and to provide a contact exposure method and a contact exposure apparatus in which a mask plate is hardly damaged when a substrate such as a large flat display panel is exposed. Is to do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The features of the contact exposure method and the contact exposure apparatus of the present invention for achieving such an object include a mask plate and a frame for fixing the mask plate, a closed space is formed between the mask plate and the frame, The closed space is provided with a mask holder for preventing deflection of the weight of the mask plate by being set to a predetermined negative pressure,
The substrate to be exposed and the mask plate are arranged via a gap corresponding to the amount of deflection of the weight of the mask plate in a state where the closed space is under a predetermined negative pressure, and the negative pressure in the closed space is released to release the substrate and the mask. The plate is brought into close contact with the substrate using the deflection of its own weight, and is exposed.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
As in the above configuration, in the present invention, the substrate to be exposed and the mask plate are brought into close contact with each other by the deflection of the mask plate by its own weight, so that only the deflection of the mask plate by its own weight or a pressure close to this is achieved. It does not add to the substrate to be exposed. Therefore, no unnecessary force is generated between the mask plate and the mask plate.
Further, even when the mask substrate is separated from the substrate to be exposed which is in close contact with the mask plate, the substrate can be easily separated simply by applying a negative pressure to the negative pressure chamber.
As a result, when exposing a substrate such as a large flat display panel, it is possible to realize a contact exposure method and a contact exposure apparatus in which a mask plate is hardly damaged.
[0008]
【Example】
FIG. 1 is a schematic sectional view of a contact exposure apparatus to which the contact exposure method of the present invention is applied, and FIG. 2 is a flowchart of the contact exposure processing.
In FIG. 1,
[0009]
The
The
The
[0010]
The
Therefore, the space of the
Four grooves are formed as suction holes along the sides of the rectangle on the contact surface of the
[0011]
The
[0012]
At the time of exposure, first, the
In this state, next, the interval between the
[0013]
Under the control of the
[0014]
FIG. 2 is a flowchart of a contact exposure process by an exposure device (not shown) having the
The
[0015]
Next, the tilt mechanisms T1, T2, and T3 are lowered to separate the glass substrate 5 (substrate to be exposed) from the
When a larger substrate is to be handled, a pressurizing step by static pressure is provided between
Further, the negative pressure at the predetermined level in
[0016]
As described above, in the embodiment, the configuration of the
[0017]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the substrate to be exposed and the mask plate are brought into close contact with each other by the deflection of the mask plate by its own weight, so that only the deflection of the mask plate by its own weight or a pressure close thereto is applied. It does not add to the exposed substrate. Therefore, no unnecessary force is generated between the mask plate and the mask plate.
Further, even when the mask substrate is separated from the substrate to be exposed which is in close contact with the mask plate, the substrate can be easily separated simply by applying a negative pressure to the negative pressure chamber.
As a result, when exposing a substrate such as a large flat display panel, it is possible to realize a contact exposure method and a contact exposure apparatus in which a mask plate is hardly damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an exposure apparatus to which a contact exposure method of the present invention is applied.
FIG. 2 is a flowchart of the contact exposure process.
FIG. 3 is a plan view of a main part of a mask plate supporting device in an exposure apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-134626 and a side view centering on a mask plate supporting portion.
[Explanation of symbols]
1 ... mask plate,
2 ... Mask base,
3. Support member,
4 optical unit, 40 aperture
41: window plate, 42: negative pressure chamber,
43, 44 ... suction holes,
45, 46, 47 ... ports,
5: glass substrate, 5a: mounting table,
6 tilt device, 6a base board, 6b tilt drive circuit,
7… Frame,
7a, 7b, 7c, 7d ... four sides of the frame,
8: Supporting tool, 81: L-shaped bracket, 82: Adjusting screw,
9: coupling tool, 91: L-shaped bracket, 92: mounting tool, 93: coupling pin,
10: contact exposure apparatus, 11: gap measuring apparatus,
12: control device, 13: vacuum pump, 14a, 14b: regulating valve,
G1, G2, G3 ... gap measuring device,
Gr : air suction groove, S: steel balls T1, T2, T3: tilt mechanism.
Claims (7)
前記密閉空間が前記所定の負圧された状態で被露光基板と前記マスク板とを前記マスク板の自重のたわみ量に相当するギャップを介して配置し、前記密閉空間の負圧を解除して前記被露光基板と前記マスク板とを前記自重のたわみを利用して密着させ、露光する密着露光方法。A closed space is formed between the mask plate and the frame having a mask plate and a frame for fixing the mask plate, and the closed space is set to a predetermined negative pressure to reduce the deflection of the weight of the mask plate. Equipped with a mask holder to prevent
The substrate to be exposed and the mask plate are arranged via a gap corresponding to the amount of deflection of the weight of the mask plate in a state where the closed space is under the predetermined negative pressure, and the negative pressure of the closed space is released. A contact exposure method in which the substrate to be exposed and the mask plate are brought into close contact with each other by utilizing the deflection of their own weight and exposed.
被露光基板を載置するテーブルと、
前記マスクホルダと前記テーブルの少なくともいずれか一方を他方に対して進退させて前記被露光基板と前記マスク板との間隔を調整する位置調整機構と、
前記密閉空間を負圧にして前記位置調整機構を制御して前記被露光基板と前記マスク板との間隔を前記マスク板の自重のたわみ量に相当する間隔に設定し、前記密閉空間の負圧を解除して前記被露光基板と前記マスク板とを前記自重のたわみを利用して密着させる制御装置とを備える密着露光装置。A closed space is formed between the mask plate and the frame having a mask plate and a frame for fixing the mask plate, and the closed space is subjected to a negative pressure to prevent deflection of the mask plate by its own weight. A mask holder,
A table on which the substrate to be exposed is placed;
A position adjustment mechanism that adjusts a distance between the exposure target substrate and the mask plate by moving at least one of the mask holder and the table toward and from the other,
By setting the closed space to a negative pressure and controlling the position adjustment mechanism to set the distance between the substrate to be exposed and the mask plate to a distance corresponding to the amount of deflection of the mask plate by its own weight, the negative pressure of the closed space is set. And a control device for releasing the substrate and bringing the substrate to be exposed and the mask plate into close contact with each other by using the deflection of its own weight.
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