JP2006010860A

JP2006010860A - マスクの撓み補正装置

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Publication number: JP2006010860A
Application number: JP2004185286A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Watanabe; 一生渡辺; Kensaku Suzuki; 謙作鈴木
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12
Anticipated expiration: 2024-06-23
Also published as: JP4488500B2

Abstract

【課題】比較的簡単な構成で、特に２軸露光装置に対応可能で、マスクの自重による撓みを容易かつ確実に補正できるマスクの撓み補正装置を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のマスクの撓み補正装置は、エッジ領域内の複数の支持部によって２軸駆動ステージ装置の上方に吊り下げられた露光装置のマスクの撓みを補正する装置であって、前記マスクのエッジ領域内において支持部同士の間に設けられ、前記マスクの上面側を下側に向けて押圧する押圧手段と、前記２軸駆動ステージ装置のステージの駆動ストロークによって確定される領域よりも外側に配設され、前記押圧手段を保持する保持手段と、前記押圧手段を前記マスクの押圧部に当接させた時点における前記マスクの撓み量を計測すると共に、この撓み量を補正するために、前記押圧手段を駆動制御する駆動手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、マスク上方から光を照射してガラス基板にパターンを形成する基板露光装置において、前記マスクの撓みを補正するマスク撓み補正機構に関し、特に、サイズが大型化したマスクの自重による撓みを簡単に補正することができるマスクの撓み補正装置に関する。

図５は、従来のマスクの撓み補正装置の構成を示す図である。
従来のマスクの撓み補正装置が適用される基板露光装置は、ガラス基板３を上面に保持する露光チャック１と、前記ガラス基板３の上方からパターンを転写するマスク２を上面に保持するマスクホルダ４とを備え、前記マスク２とガラス基板３との間に所定の微少間隔をあけてマスク２上方から光を照射してガラス基板３にパターンを形成する。

前記マスクホルダ４は、マスク２の対向する両側二辺だけを保持するように対向する二つのホルダ部材５ａ，５ｂで構成し、このマスクホルダ４に保持されるマスク２の両側二辺の縁部を上方から押圧してマスク２の撓みを補正するマスク押え部７ａ，７ｂを備える（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１０９１６０号公報（図１参照）

しかしながら、従来のマスクの撓み補正装置は上述のように構成されていたため、下記のような課題があった。
液晶用ＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、カラーフィルタ、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）等のパネルサイズの大型化や、多面付けによる生産効率の向上により、処理基板のサイズは大型化している。そのため、その主たるプロセス装置である露光機も大型化の必要がある。この露光機の大型化における課題の一つは、マスクの大型化に伴うマスクの自重による撓みである。

この撓みを解決するために、上述の特許文献１記載の発明がなされているが、この露光装置のようにマスクホルダをマスクより下方に設けている場合に、ステージが相直交するＸＹ方向に移動する駆動装置と組み合わせようとすると、ＸＹ方向の双方についてステージの移動ストロークを考慮する必要があり、マスクの下側にマスク支持柱を設置することは、非常に困難であった。さらに、露光ギャップは通常１００μｍ程度であることもあり、マスクの下側にマスク支持柱を設置することは、非常に困難であった。
このため、特許文献１記載の発明のようにマスクの補正機構をマスクの下側に有する構成では、プロキシミティー露光装置の中でも一括露光ステップ露光装置または１軸ステップ露光装置にしか対応できないという課題があった。
マスクのサイズは、700ｍｍ×800ｍｍあるいは800×920ｍｍであるため、液晶ワークの規格サイズである第４世代(680mm×880mmや730mm×920mm)ないし第５世代(1100×1250や1100×1300)に対応するためには、２軸（ＸＹ軸）ステップ露光装置が不可欠であった。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、比較的簡単な構成で、２軸露光装置に対応可能で、マスクの自重による撓みを容易かつ確実に補正できるマスクの撓み補正装置を提供することを目的とする。

本発明のマスクの撓み補正装置は、エッジ領域内の複数の支持部によって２軸駆動ステージ装置の上方に吊り下げられた露光装置のマスクの撓みを補正する装置であって、前記マスクのエッジ領域内において支持部同士の間に設けられ、前記マスクの上面側を下側に向けて押圧する押圧手段と、前記２軸駆動ステージ装置のステージの駆動ストロークによって確定される領域よりも外側に配設され、前記押圧手段を保持する保持手段と、前記押圧手段を前記マスクの押圧部に当接させた時点における前記マスクの撓み量を計測すると共に、この撓み量を補正するために、前記押圧手段を駆動制御する駆動手段とを備える。

また、前記押圧手段は、下方に向かって延伸することにより前記マスクを押圧可能に配設されたシリンダである。

本発明のマスクの撓み補正装置は、エッジ領域内の複数の支持部によって２軸駆動ステージ装置の上方に吊り下げられた露光装置のマスクの撓みを補正する装置であって、前記マスクのエッジ領域内において支持部同士の間に設けられ、前記マスクの上面側を下側に向けて押圧する押圧手段と、前記２軸駆動ステージ装置のステージの駆動ストロークによって確定される領域よりも外側に配設され、前記押圧手段を保持する保持手段と、前記押圧手段を前記マスクの押圧部に当接させた時点における前記マスクの撓み量を計測すると共に、この撓み量を補正するために、前記押圧手段を駆動制御する駆動手段とを備えるので、シリンダで調整することにより、撓みを所定量以下にすることができ、特に大型のマスクを用いた場合に露光装置のスループットを向上させることができる。

また、前記押圧手段は、下方に向かって延伸することにより前記マスクを押圧可能に配設されたシリンダであるので、マスクの撓みを自在に補正することができる。

以下、本発明の最良の形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明のマスクの撓み補正装置の構成を概略的に示す斜視図である。
図２は、図１に示すマスクの撓み補正装置の構成を概略的に示す側面図である。
なお、図１ではＸＹステージを省略すると共に、図２では後述する支持装置１２のうちの図中手前側のものを省略する。
図１に示すように、上面四辺形の板状体のマスク１０は、マスク１０の外周部付近のエッジ領域をマスク１０の上面側から固定する枠状のマスクホルダ１１を介して支持装置１２によって吊り下げられている。マスクホルダ１１の四辺の各中央部は支持装置１２のアーム部１２Ａに固定されている。すなわち、このマスク１０は、エッジ領域内の複数の支持部によって吊り下げられている。

マスクホルダ１１の四隅には、マスクホルダ１１の上面側を下方に押圧するための押圧手段であるシリンダ１３が配設されている。このシリンダ１３は、シリンダ保持装置１４によって保持されており、また、マスク１０のエッジ領域（マスク１０の上面のうち、転写パターンを含まない外周付近の領域）内において支持部同士の間に設けられている。

ここで、図２に示すＸＹ駆動ワークステージ装置１６は、ステージ１６Ａ上にワーク１７を載置しており、ステージ１６Ａは、図中において左右及び図面を垂直に貫く方向に移動するように構成されている。支持装置１２及びシリンダ保持装置１４は、ステージ１６Ａの移動ストロークを考慮した領域より外側に配置されている。

また、このシリンダ１３は、コンピュータ制御される駆動手段である駆動装置１５に接続されており、駆動装置１５からの駆動指令に基づき、シリンダ１３を延伸してマスクホルダ１１の四隅の上面側を下方に押圧すると共に、押圧力を零にした状態においてマスクホルダ１１の変形量（すなわちマスク１０の変形量（撓み量））を計測できるように構成されている。
なお、図２に示す状態では、マスク１０は撓んでいる。

マスクホルダ１１の四辺の中央部が支持装置１２のアーム部１２Ａによって吊り下げられているため、シリンダ１３をフリーにした状態における板状体のマスク１０の撓みは、板状体の中央部が下側に反ると共に、四隅が上側に反るようにして生じる。このとき、駆動装置１５でシリンダ１３を駆動し、シリンダ１３の先端がマスクホルダ１１の四隅に当接した時点（シリンダ１３がマスクホルダ１１に押圧力を与えていない状態）でのマスク１０の変形量を計測すれば、マスク１０の撓みを無くすために必要なシリンダ１３の駆動量を把握することができる。

図３は、本発明のマスクの撓み補正装置の駆動装置１５内における処理手順を示すフローチャートである。
図２に示すように、まず、マスク１０を設置し、固定した後に、ステップＳ１としてマスク１０の撓み量を測定すべくシリンダ１３を延伸させ、シリンダ１３の先端がマスクホルダ１１の四隅に当接した時点（シリンダ１３がマスクホルダ１１に押圧力を与えていない状態）でのマスク１０の撓み量を計測する。

次にステップＳ２において、マスク１０の撓み量を演算する。マスク１０の撓みが無いと判定した場合は、フローはステップＳ３に進行し、シリンダ１３を固定する。すなわち、この場合、シリンダ１３はマスク１０に押圧力を与えることなく当接した状態で固定される。固定後は露光を行うことができる。

一方、ステップＳ２において撓みが有ると判定した場合は、フローはステップＳ１にリターンし、シリンダ１３を延伸させる。このときは、ステップＳ２において測定した撓み量分だけシリンダ１３を延伸させればよい。
このステップＳ２が終了するとフローはステップＳ２に再び進行し、撓みが無くなるまでこのステップＳ１及びＳ２を繰り返し行うことになる。

すなわち、撓みが無くなった時点でフローはステップＳ３に進行し、シリンダ１３を固定できるようになる。
図４は、ステップＳ３のフローが終了した時点における本発明のマスクの撓み補正装置の構成を概略的に示す側面図である。
図２に比べるとシリンダ１３が延伸され、マスク１０のたわみが少なくなっているのが分かる。
なお、ステップＳ２における撓みの有無の判定に際しては、撓み量が零であるか否かを判定する方法に限らず、撓み量が所定量以下であるかを判定するようにしてもよい。

以上、本発明のマスクの撓み補正装置によれば、マスク１０の設置時にマスク１０の撓み量を測定し、シリンダ１３で調整することにより、撓みを所定量以下にすることができるので、特に大型のマスクを用いた場合に露光装置のスループットを向上させることができる。

なお、以上では、マスク１０が上面四辺形の板状体であり、各辺の中央部を支点として吊り下げられている場合について説明したが、マスク１０の形状は上面四辺形の板状対に限られず、板状対であれば上面は多角形や円形等の任意の形状であっても構わない。そして、アーム部１２Ａによる支点は３点以上有ればよく、シリンダ１３も３点以上あればよい。ただし支点とシリンダ１３の押圧点（シリンダ１３の押圧力の作用点となる点）とは、シリンダ１３がマスクホルダ１１の上面を下方に押圧する場合にマスク１０の撓みが無くなるように構成されていればよい。

本発明のマスクの撓み補正装置の構成を概略的に示す図である。図１に示すマスクの撓み補正装置の構成を概略的に示す側面図である。本発明のマスクの撓み補正装置の駆動装置内における処理手順を示すフローチャートである。ステップＳ３のフローが終了した時点における本発明のマスクの撓み補正装置の構成を概略的に示す側面図である。従来のマスクの撓み補正装置の構成を示す図である。

符号の説明

１０マスク、１１マスクホルダ、１２支持装置、１２Ａアーム部、１３シリンダ、１４シリンダ保持装置、１５駆動装置、１６ＸＹ駆動ワークステージ装置、１６Ａステージ、１７ワーク。

Claims

エッジ領域内の複数の支持部によって２軸駆動ステージ装置の上方に吊り下げられた露光装置のマスクの撓みを補正する装置であって、
前記マスクのエッジ領域内において支持部同士の間に設けられ、前記マスクの上面側を下側に向けて押圧する押圧手段と、
前記２軸駆動ステージ装置のステージの駆動ストロークによって確定される領域よりも外側に配設され、前記押圧手段を保持する保持手段と、
前記押圧手段を前記マスクの押圧部に当接させた時点における前記マスクの撓み量を計測すると共に、この撓み量を補正するために、前記押圧手段を駆動制御する駆動手段と
を備えることを特徴とするマスクの撓み補正装置。
前記押圧手段は、下方に向かって延伸することにより前記マスクを押圧可能に配設されたシリンダであることを特徴とする請求項１記載のマスクの撓み補正装置。