JP2006178318A

JP2006178318A - 露光装置

Info

Publication number: JP2006178318A
Application number: JP2004373608A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Koyanagi; 秀昭小柳
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-12-24
Filing date: 2004-12-24
Publication date: 2006-07-06

Abstract

【課題】マスクホルダに保持されたマスクが自重により大きく撓むことを抑制することのできる露光装置を提供する。
【解決手段】マスクステージ２２の下面に間座２８を介して取り付けられたマスクホルダ２６のの上面に下向きの外力を加える外力付与機構３０を間座２８の外側に設け、外力付与機構３０からマスクホルダ２６に付与される外力によりマスクホルダ２６を凸状に変形させるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、たとえばフラットパネル型ディスプレイ装置のカラーフィルタを製造する場合に用いられる露光装置に関する。

液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置などのフラットパネル型ディスプレイ装置は、近年、大型化の一途を辿っている。このようなフラットパネル型ディスプレイ装置のカラーフィルタを製造する場合に使用される露光装置は、一般に、被露光基板を載置するための基板ステージと、この基板ステージの上方に配置されたマスクステージとを備えており、マスクステージステージの下面には、図１３に示すように、マスクＭを吸着保持するプレート状のマスクホルダ２６が水平レベル調整用の間座２８を介して取り付けられている。

このような露光装置ではマスクホルダに保持されるマスクが大型化すると、図１４に示すように、マスクホルダ２６に保持されたマスクＭが自重により例えば３０μm程度撓んでしまい、その結果、マスクに形成されたパターンを基板ステージ上の被露光基板に精度良く転写することが困難となる。
そこで、マスクの撓みによる弊害を防止するために、マスクの一方側に制御室を設け、この制御室内にマスクの温度を基に温度制御された流体を供給するための流体供給装置を設け、制御室内の圧力を検知して流体の供給と排出をコントロールする圧力コントロール装置を設けたものが知られている（特許文献１参照）。
特開平６−２７５４８９号公報

しかしながら、上記文献１に記載された技術を適用してマスクの自重撓みを補正しようとすると、露光装置全体が大型化すると共にコストの大幅な上昇を招くという問題がある。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、マスクホルダに保持されたマスクが自重により大きく撓むことを抑制することのできる露光装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、被露光基板を載置するための基板ステージと、該基板ステージの上方に配置されたマスクステージと、該マスクステージの下面に間座を介して取り付けられたマスクホルダとを備えた露光装置において、前記マスクホルダの上面に下向きの外力を加える外力付与機構を、前記間座の外側に設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の露光装置において、前記外力付与機構が、前記マスクホルダの外方から内方に向かって傾斜する傾斜面を有する固定側テーパブロックと、該固定側テーパブロックの傾斜面に摺動自在に接触する傾斜面を有する可動側テーパブロックと、前記間座に対して前記可動側テーパブロックを接離する方向に移動させる可動側テーパブロック送り手段とを備えてなることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２記載の露光装置において、前記固定側テーパブロックが、前記マスクホルダに設けられた貫通孔を挿通する固定側テーパブロック固定用ボルトにより前記マスクホルダの上面に固定されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の露光装置において、前記固定側テーパブロック固定用ボルトが、前記マスクステージの下面に設けられた穴部に、前記可動側テーパブロックに設けられた長孔内を挿通して螺入されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項３又は４記載の露光装置において、前記固定側テーパブロックの下面の中央部に凸部を設け、前記固定側テーパブロック固定用ボルトを通すためのボルト通し孔を前記凸部の先端面に設けたことを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置において、前記間座が、前記マスクステージの下面に固定された上側間座部材と、該上側間座部材に対向して前記マスクホルダの上面に固定された下側間座部材と、前記可動側テーパブロックの移動方向と略直角に交差する方向に沿って前記上側間座部材と前記下側間座部材との間に設けられたローラとを備えてなることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６記載の露光装置において、前記上側間座部材及び前記下側間座部材が、前記ローラと係合する略Ｖ字状の係合溝を夫々有することを特徴とする。
請求項８の発明は、被露光基板を載置するための基板ステージと、該基板ステージの上方に配置されたマスクステージと、該マスクステージの下面に取り付けられたマスクホルダとを備えた露光装置において、前記基板ステージ上に載置された被露光基板に対して前記マスクホルダを凹状に撓ませる撓み付与機構を、前記マスクステージと前記マスクホルダとの間に設けたことを特徴とする。

請求項１〜４及び８の発明に係る露光装置によれば、外力付与機構からマスクホルダに付与される外力によりマスクの撓み量を小さくすることができるので、マスクホルダに保持されたマスクが自重により大きく撓むことを抑制することができる。
請求項５の発明に係る露光装置によれば、凸部の先端面のみがマスクホルダの上面と接触し、マスクホルダの上面と固定側テーパブロックの下面との間に形成されたギャップによってマスクホルダが凸状に変形し易くなるので、マスクホルダに保持されたマスクが自重により大きく撓むことを有効に抑制することができる。
請求項６及び７の発明に係る露光装置によれば、下側間座部材がローラを中心として傾動することによってマスクホルダが凸状に変形し易くなるので、マスクホルダに保持されたマスクが自重により大きく撓むことを有効に抑制することができる。

以下、図１〜図７を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。
図１において、本発明の第１の実施形態に係る露光装置１０は、ベース１２、基板ステージ１４及びマスクステージ２２を備えている。上記基板ステージ１４はベース１２の上方に設けられており、ベース１２と基板ステージ１４との間には、基板ステージ１４を上下方向に昇降駆動する基板ステージ昇降機構１６、基板ステージ昇降機構１６を介して基板ステージ１４を揺動駆動する基板ステージチルト機構１８、基板ステージチルト機構１８及び基板ステージ昇降機構１６を介して基板ステージ１４を図中Ｘ軸方向とＹ軸方向（紙面に対して垂直な方向）に送り駆動する基板ステージ送り機構２０が設けられている。

マスクステージ２２はベース１２の上面に立設された複数本の支柱２４により基板ステージ１４の上方に支持されており、マスクステージ２２の下面には、プレート状のマスクホルダ２６が水平レベル調整用の間座２８を介して取り付けられている。また、マスクステージ２２は矩形状の開口窓２２１を中央部に有しており、図示しない光源装置から出射された露光用の光はマスクホルダ２６に吸着保持されたマスクＭに上記開口窓２２１を通して照射されるようになっている。

マスクホルダ２６は、マスクステージ２２の開口窓２２１を通過した光をマスクＭに当てるための開口窓２６１を有している。この開口窓２６１はマスクホルダ２６の中央部に形成されており、マスクホルダ２６の下面には複数のマスク吸引ノズル（図示せず）が開設されている。
間座２８は中心部にボルト通し孔２８１（図２参照）を有しており、マスクホルダ２６は間座２８のボルト通し孔２８１を挿通するマスクホルダ固定用ボルト２７によりマスクホルダ２６の下面に取り付けられている。

間座２８の外側には、マスクホルダ２６の上面に下向きの外力を加える外力付与機構３０が設けられている。この外力付与機構３０は、図２に示すように、マスクホルダ２６の外方から内方に向かって傾斜する傾斜面３２１を有する固定側テーパブロック３２と、固定側テーパブロック３２の傾斜面３２１に摺動自在に接触する傾斜面３４１を有する可動側テーパブロック３４と、間座２８に対して可動側テーパブロック３４を接離する方向に移動させる可動側テーパブロック送り手段としての送りねじ３６とを備えて構成され、固定側テーパブロック３２は、マスクホルダ２６に設けられた貫通孔２６１を挿通する固定側テーパブロック固定用ボルト３８によりマスクホルダ２６の上面に固定されている。

また、固定側テーパブロック３２は上記ボルト３８を通すためのボルト通し孔３２２（図３参照）を有しており、このボルト通し孔３２２に挿入された固定側テーパブロック固定用ボルト３８は可動側テーパブロック３４に設けられた長孔３６２（図４参照）を挿通して、マスクステージ２２の下面に設けられた穴部２２２（図２参照）に螺入されている。なお、送りねじ３６は固定側テーパブロック３２に設けられたブラケット４０に保持されている。また、外力付与機構３０はマスクホルダ２６の四隅等に設けられるのが望ましい。

このような構成において、外力付与機構３０の送りねじ３６を操作して可動側テーパブロック３４を図２中左側に移動させると、図６に示すように、外力付与機構３０からマスクホルダ２６に下向きの外力Ｆが付与される。そして、外力付与機構３０からマスクホルダ２６に外力Ｆが付与されると、図７に示すように、マスクホルダ２６の中央部分が凸状に変形する。このとき、マスクホルダ２６に保持されたマスクＭの撓みは、図７中実線で示す形状から図７中二点鎖線で示す形状に変化するため、マスクＭの撓み量がδ１からδ２（＜δ１）に低減することができる。

従って、上述した本発明の第１の実施形態では、マスクホルダ２６の上面に下向きの外力を加える外力付与機構３０を間座２８の外側に設けたことにより、外力付与機構３０からマスクホルダ２６に付与された外力によりマスクＭの撓み量を低減できるので、マスクホルダ２６に保持されたマスクＭが自重により大きく撓むことを抑制することができる。
なお、本発明は上述した第１の実施形態に限定されるものではない。たとえば、図８に示す第２の実施形態のように、固定側テーパブロック３２の下面の中央部に凸部４２を設け、固定側テーパブロック固定用ボルト３８を通すためのボルト通し孔３３２を凸部４２の先端面に設けた構成としてもよい。

このような構成によると、凸部４２の先端面のみがマスクホルダ２６の上面と接触し、マスクホルダ２６の上面と固定側テーパブロック３２の下面との間に形成されたギャップｇによってマスクホルダ２６が凸状に変形し易くなるので、マスクホルダ２６に保持されたマスクＭが自重により大きく撓むことを有効に抑制することができる。
また、図９に示す第３の実施形態のように、間座２８を、マスクステージ２２の下面に固定された上側間座部材４４と、この上側間座部材４４に対向してマスクホルダ２６の上面に固定された下側間座部材４６と、可動側テーパブロック３４の移動方向と略直角に交差する方向に沿って上側間座部材４４と下側間座部材４６との間に設けられたローラ４８とを備えた構成としてもよい。

このような構成によると、図１０に示すように、外力付与機構３０からマスクホルダ２６に付与される外力の大きさに応じて下側間座部材４６がローラ４８を中心に傾動することにより、マスクホルダ２６が凸状に変形し易くなるので、マスクホルダ２６に保持されたマスクＭが自重により大きく撓むことを有効に抑制することができる。
なお、この場合、上側間座部材４４及び下側間座部材４６がローラ４８と接触する部位は平面でも良いが、図９及び図１０に示すように、ローラ４８と係合する略Ｖ字状の係合溝５０を上側間座部材４４及び下側間座部材４６に設けることが好ましい。

上述した第１〜第３の実施形態では、マスクホルダ２６の上面に下向きの外力を加える外力付与機構３０を間座２８の外側に設けたが、図１１に示す第４の実施形態のように、マスクステージ２２とマスクホルダ２６との間に配置された二つの間座２８Ａ，２８Ｂのうちマスクホルダ２６の外側に位置する間座２８Ｂの高さｈ_Ｂを内側に位置する間座２８Ａの高さｈ_Ａよりも高くして撓み付与機構５２を構成し、この撓み付与機構５２によりマスクホルダ２６を基板ステージ上に載置された被露光基板に対して凹状に撓ませるようにしてもよい。

また、図１２に示す第５の実施形態のように、マスクステージ２２とマスクホルダ２６との間に配置された二つの間座２８Ａ，２８Ｂの下面をテーパ面５４として撓み付与機構５２を構成し、この撓み付与機構５２によりマスクホルダ２６を基板ステージ上に載置された被露光基板に対して凹状に撓ませるようにしてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る露光装置の概略構成図である。本発明の第１の実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。図２に示す固定側テーパブロックの側面図である。図２に示す可動側テーパブロックの側面図である。図４のV-V断面図である。図２に示す外力付与機構の作用説明図である。図２に示す外力付与機構によりマスクホルダの上面に外力を加える前と加えた後のマスクの撓み変化を示す図である。本発明の第２の実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。本発明の第３の実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。図９に示す露光装置の作用説明図である。本発明の第４の実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。本発明の第５の実施形態に係る露光装置の要部を示す図である。従来の露光装置の一部を示す図である。図１３に示すマスクホルダに保持されたマスクの状態を示す図である。

符号の説明

Ｍマスク
Ｗ被露光基板
１２ベース
１４基板ステージ
１６基板ステージ昇降機構
１８基板ステージチルト機構
２０基板ステージ送り機構
２２マスクステージ
２４支柱
２６マスクホルダ
２７マスクホルダ固定用ボルト
２８間座
３０外力付与機構
３２固定側テーパブロック
３４可動側テーパブロック
３６送りねじ
３８固定側テーパブロック固定用ボルト
４０ブラケット
４２凸部
４４上側間座部材
４６下側間座部材
４８ローラ
５０係合溝
２８Ａ，２８Ｂ間座
５２撓み付与機構

Claims

被露光基板を載置するための基板ステージと、該基板ステージの上方に配置されたマスクステージと、該マスクステージの下面に間座を介して取り付けられたマスクホルダとを備えた露光装置において、
前記マスクホルダの上面に下向きの外力を加える外力付与機構を、前記間座の外側に設けたことを特徴とする露光装置。
前記外力付与機構は、前記マスクホルダの外方から内方に向かって傾斜する傾斜面を有する固定側テーパブロックと、該固定側テーパブロックの傾斜面に摺動自在に接触する傾斜面を有する可動側テーパブロックと、前記間座に対して前記可動側テーパブロックを接離する方向に移動させる可動側テーパブロック送り手段とを備えてなることを特徴とする請求項１記載の露光装置。
前記固定側テーパブロックは、前記マスクホルダに設けられた貫通孔を挿通する固定側テーパブロック固定用ボルトにより前記マスクホルダの上面に固定されていることを特徴とする請求項２記載の露光装置。
前記固定側テーパブロック固定用ボルトは、前記マスクステージの下面に設けられた穴部に、前記可動側テーパブロックに設けられた長孔内を挿通して螺入されていることを特徴とする請求項３記載の露光装置。
請求項３又は４記載の露光装置において、前記固定側テーパブロックの下面の中央部に凸部を設け、前記固定側テーパブロック固定用ボルトを通すためのボルト通し孔を前記凸部の先端面に設けたことを特徴とする露光装置。
前記間座は、前記マスクステージの下面に固定された上側間座部材と、該上側間座部材に対向して前記マスクホルダの上面に固定された下側間座部材と、前記可動側テーパブロックの移動方向と略直角に交差する方向に沿って前記上側間座部材と前記下側間座部材との間に設けられたローラとを備えてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の露光装置。
前記上側間座部材及び前記下側間座部材は、前記ローラと係合する略Ｖ字状の係合溝を夫々有することを特徴とする請求項６記載の露光装置。
被露光基板を載置するための基板ステージと、該基板ステージの上方に配置されたマスクステージと、該マスクステージの下面に取り付けられたマスクホルダとを備えた露光装置において、
前記基板ステージ上に載置された被露光基板に対して前記マスクホルダを凹状に撓ませる撓み付与機構を、前記マスクステージと前記マスクホルダとの間に設けたことを特徴とする露光装置。