JP2006235019A - Exposure device, exposure method, and manufacturing method of panel substrate for display - Google Patents

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  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the weight of a chuck and to improve the flatness of the chuck. <P>SOLUTION: A plurality of spokes 13 are mounted on the base plate 12 of a chuck supporting stand 11 radially from the center of the base plate 12. Rims 14 are mounted on the tips of the respective spokes 13 and the adjacent rims 14 are connected to each other to form frames of a polygonal shape. A number of ball pins 15 are disposed atop the spokes 12 and the rims 14. Balls are rotatably mounted on the tips of the respective ball pins 15. A chuck 10 is mounted on the balls of the ball pins 15 and the chuck supporting stand 11 supports the chuck 10 at a number of points. The bottom ends of the ball pins 15 are fastened to the spokes 13 or the rims 14 by screwing. By turning the screws, the ball pins 15 are moved up and down and the heights of the respective points at which the balls of the ball pins 15 support the chuck 10 are adjusted. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、基板の露光を行う露光装置、露光方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。   The present invention relates to an exposure apparatus that performs exposure of a substrate, an exposure method, and a method of manufacturing a display panel substrate using the same in manufacturing a display panel substrate such as a liquid crystal display device.

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のTFT(Thin Film Transistor)基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機EL(Electroluminescence)表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。   The manufacture of TFT (Thin Film Transistor) substrates, color filter substrates, plasma display panel substrates, organic EL (Electroluminescence) display panel substrates, etc. for liquid crystal display devices used as display panels is performed using an exposure apparatus, photolithography. This is performed by forming a pattern on the substrate by a technique.

露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてフォトマスク(以下、「マスク」と称す)のパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙(プロキシミティギャップ)を設けてマスクのパターンを転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ露光装置は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能は劣るが、照射光学系の構成が簡単で、かつ処理能力が高く量産用に適している。   As an exposure apparatus, a projection system that projects a photomask (hereinafter referred to as “mask”) pattern onto a substrate using a lens or a mirror, and a small gap (proximity gap) between the mask and the substrate. There is a proximity method in which a mask pattern is provided and transferred. The proximity exposure apparatus is inferior in pattern resolution performance to the projection system, but has a simple configuration of the irradiation optical system and high processing capability, and is suitable for mass production.

プロキシミティ露光装置は、基板を真空吸着して保持するチャックを備え、チャックは、基板の移動及び位置決めを行うステージ上に搭載されている。チャックへの基板の着脱は、通常、ロボット等のハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるために、マスクの下の露光位置から離れた受け渡し位置で行われる。受け渡し位置で基板をチャック上に固定した後、ステージがマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。   The proximity exposure apparatus includes a chuck that holds the substrate by vacuum suction, and the chuck is mounted on a stage that moves and positions the substrate. The substrate is normally attached to and detached from the chuck by a handling arm such as a robot. However, in order to avoid contact between the mask and the substrate, it is performed at a delivery position away from the exposure position under the mask. After fixing the substrate on the chuck at the delivery position, the stage moves to the exposure position under the mask, and the substrate is positioned at the exposure position.

ステージは、従来、X,Y,θの3軸のステージと、Z−チルト機構とで構成されていた。3軸のステージは、チャックをX方向,Y方向へ移動し、またはθ方向へ回転することにより、基板の移動及び位置決めを行う。Z−チルト機構は、チャックを3点で支持し、各点を上下に移動してチャックをZ方向に移動及びチルトすることにより、マスクと基板とのギャップ制御を行う。   Conventionally, the stage is composed of a three-axis stage of X, Y, and θ and a Z-tilt mechanism. The triaxial stage moves and positions the substrate by moving the chuck in the X and Y directions or rotating in the θ direction. The Z-tilt mechanism controls the gap between the mask and the substrate by supporting the chuck at three points, moving each point up and down, and moving and tilting the chuck in the Z direction.

近年、表示用パネルの大画面化及びサイズの多様化に対応するため、比較的大きな基板を用意し、表示用パネルのサイズに応じて、1枚の基板から1枚又は複数枚の表示用パネル基板を製造している。この場合、プロキシミティ方式では、基板の全面を一括して露光しようとすると、基板と同じ大きさのマスクが必要となり、高価なマスクのコストがさらに増大する。そこで、基板より比較的小さなマスクを用い、ステージにより基板をXY方向にステップ移動しながら、基板の全面を複数のショットに分けて露光する方式が主流となっている。   In recent years, a relatively large substrate has been prepared in order to cope with an increase in screen size and a variety of sizes of display panels. Depending on the size of the display panel, one or more display panels can be formed from one substrate. Manufactures substrates. In this case, in the proximity method, if the entire surface of the substrate is to be exposed at once, a mask having the same size as the substrate is required, which further increases the cost of the expensive mask. In view of this, the mainstream method uses a mask that is relatively smaller than the substrate and exposes the entire surface of the substrate in a plurality of shots while stepping the substrate in the XY directions by a stage.

このようにマスクよりも大きな基板に対して露光を行うプロキシミティ露光装置として、例えば、特許文献1及び特許文献2に記載のものがある。
特開平11−52583号公報 特開2000−241995号公報
As a proximity exposure apparatus that performs exposure on a substrate larger than the mask in this way, for example, there are those described in Patent Document 1 and Patent Document 2.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-52583 JP 2000-241995 A

プロキシミティ露光装置で露光精度を向上させるためには、露光時に、基板をより平坦に保持しなければならない。このため、基板を保持するチャックには、高い平坦度が要求され、特に、基板が大型化する程、チャックの平坦度の要求が強くなる。   In order to improve exposure accuracy with a proximity exposure apparatus, the substrate must be held flatter during exposure. For this reason, the chuck for holding the substrate is required to have high flatness. In particular, as the substrate becomes larger, the demand for flatness of the chuck becomes stronger.

一方、プロキシミティ露光装置でタクトタイムを短縮するために、基板の受け渡しを行う受け渡し位置と基板の露光を行う露光位置との間で、基板の移動を高速に行いたいという要求がある。基板の移動を高速に行うためには、基板を保持するチャックを軽量化する必要があり、特に、基板が大型化する程、あるいは基板の移動を高速化する程、チャックの軽量化が強く望まれる。   On the other hand, in order to reduce the tact time in the proximity exposure apparatus, there is a demand for moving the substrate at high speed between the transfer position for transferring the substrate and the exposure position for exposing the substrate. In order to move the substrate at high speed, it is necessary to reduce the weight of the chuck that holds the substrate. In particular, as the size of the substrate increases or the movement of the substrate increases, the weight reduction of the chuck is strongly desired. It is.

従来のプロキシミティ露光装置は、Z−チルト機構によりチャックを3点で支持していたため、チャックの平坦度を保つためには、チャックを厚くしてチャックにある程度の剛性を持たせる必要があり、チャックが重くなるという問題があった。   Since the conventional proximity exposure apparatus supports the chuck at three points by the Z-tilt mechanism, in order to maintain the flatness of the chuck, it is necessary to increase the thickness of the chuck so that the chuck has a certain degree of rigidity. There was a problem that the chuck became heavy.

また、プロキシミティ露光装置で露光精度を向上させるためには、マスクと基板とのギャップ制御を精度良く行う必要がある。従来のプロキシミティ露光装置では、ステージのZ−チルト機構でギャップ制御を行っており、ギャップ制御の中心位置であるZ−チルト機構の3点の中心を基板の中心に合わせていた。このため、基板の全面を複数のショットに分けて露光する場合、ギャップ制御の中心位置(基板の中心)がギャップの中心(マスクの中心)からずれ、ギャップ制御の精度が低下するという問題があった。特に、基板が大型化してマスクの大きさとの相違が増大する程、ギャップの中心(マスクの中心)とギャップ制御の中心位置(基板の中心)とのずれが大きくなり、ギャップ制御の精度低下が著しくなる。   Further, in order to improve the exposure accuracy with the proximity exposure apparatus, it is necessary to accurately control the gap between the mask and the substrate. In the conventional proximity exposure apparatus, the gap control is performed by the Z-tilt mechanism of the stage, and the centers of the three points of the Z-tilt mechanism, which is the center position of the gap control, are aligned with the center of the substrate. For this reason, when exposing the entire surface of the substrate in a plurality of shots, there is a problem that the center position of the gap control (the center of the substrate) is shifted from the center of the gap (the center of the mask) and the accuracy of the gap control decreases. It was. In particular, as the substrate size increases and the difference from the mask size increases, the gap between the gap center (mask center) and the gap control center position (substrate center) increases, and the accuracy of the gap control decreases. It becomes remarkable.

本発明の課題は、チャックを軽量化し、かつチャックの平坦度を向上させることである。また、本発明の課題は、基板の全面を複数のショットに分けて露光する場合、ギャップ制御の精度低下を防止することである。さらに、本発明の課題は、高品質の表示用パネル基板を製造することである。   An object of the present invention is to reduce the weight of the chuck and improve the flatness of the chuck. Another object of the present invention is to prevent the accuracy of gap control from being lowered when the entire surface of a substrate is exposed in a plurality of shots. Furthermore, the subject of this invention is manufacturing a high quality display panel board | substrate.

本発明の露光装置は、基板を保持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを多数の点で支持するチャック支持手段と、チャック支持手段を搭載し、チャックに保持された基板の移動及び位置決めを行うステージと、チャックに保持された基板とマスクホルダに保持されたマスクとのギャップ制御を行うギャップ制御手段とを備えたものである。   An exposure apparatus according to the present invention includes a chuck for holding a substrate, a mask holder for holding a mask, chuck support means for supporting the chuck at a number of points, and movement of the substrate held on the chuck. And a stage for positioning, and gap control means for controlling the gap between the substrate held by the chuck and the mask held by the mask holder.

また、本発明の露光方法は、基板を保持するチャックを多数の点で支持しながら、チャックに保持された基板の移動及び位置決め、並びにチャックに保持された基板とマスクホルダに保持されたマスクとのギャップ制御を行うものである。   The exposure method of the present invention also supports movement and positioning of the substrate held by the chuck while supporting the chuck holding the substrate at a number of points, as well as the substrate held by the chuck and the mask held by the mask holder. The gap control is performed.

チャックを多数の点で支持するので、従来のチャックを3点で支持する場合に比べて、チャックに大きな剛性を持たせる必要がない。従って、チャックの厚さを薄くして、チャックを軽量化することができる。また、チャックを支持する各点の高さを調整して、チャックのたわみを矯正し、チャックの平坦度を向上させることができる。   Since the chuck is supported at a number of points, it is not necessary to provide the chuck with greater rigidity than when the conventional chuck is supported at three points. Therefore, the thickness of the chuck can be reduced to reduce the weight of the chuck. In addition, the height of each point supporting the chuck can be adjusted to correct the deflection of the chuck and improve the flatness of the chuck.

さらに、本発明の露光装置は、ギャップ制御手段が、マスクホルダを上下に移動及びチルトするZ−チルト機構を有するものである。また、本発明の露光方法は、マスクホルダをZ−チルト機構で上下に移動及びチルトして、基板とマスクとのギャップ制御を行うものである。   Further, in the exposure apparatus of the present invention, the gap control means has a Z-tilt mechanism for moving and tilting the mask holder up and down. In the exposure method of the present invention, the gap between the substrate and the mask is controlled by moving and tilting the mask holder up and down by a Z-tilt mechanism.

マスクホルダを上下に移動及びチルトして基板とマスクとのギャップ制御を行うので、ギャップ制御の中心位置が常にギャップの中心(マスクの中心)と一致する。従って、基板の全面を複数のショットに分けて露光する場合も、ギャップ制御の精度が低下しない。   Since the gap between the substrate and the mask is controlled by moving and tilting the mask holder up and down, the center position of the gap control always coincides with the center of the gap (mask center). Therefore, even when the entire surface of the substrate is exposed in a plurality of shots, the accuracy of gap control does not decrease.

さらに、本発明の露光装置は、ギャップ制御手段が、マスクホルダの荷重を支える荷重支持機構を有するものである。また、本発明の露光方法は、Z−チルト機構と別に設けた荷重支持機構でマスクホルダの荷重を支えるものである。   Furthermore, in the exposure apparatus of the present invention, the gap control means has a load support mechanism that supports the load of the mask holder. The exposure method of the present invention supports the load of the mask holder with a load support mechanism provided separately from the Z-tilt mechanism.

Z−チルト機構と別に設けた荷重支持機構でマスクホルダの荷重を支えるので、Z−チルト機構は、小さな力でマスクホルダを上下に移動及びチルトすることができ、ギャップ制御の精度が向上する。   Since the load of the mask holder is supported by a load support mechanism provided separately from the Z-tilt mechanism, the Z-tilt mechanism can move and tilt the mask holder up and down with a small force, and the accuracy of gap control is improved.

本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの露光装置又は露光方法を用いて、マスクのパターンを基板上に転写するものである。上記の露光装置又は露光方法を用いることにより、マスクのパターンを基板上に転写する際、露光精度が向上する。   The method for producing a display panel substrate of the present invention is to transfer a mask pattern onto the substrate using any one of the above exposure apparatuses or exposure methods. By using the above exposure apparatus or exposure method, the exposure accuracy is improved when the mask pattern is transferred onto the substrate.

本発明の露光装置及び露光方法によれば、チャックを多数の点で支持することにより、チャックを軽量化し、かつチャックの平坦度を向上させることができる。   According to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the chuck can be reduced in weight and the flatness of the chuck can be improved by supporting the chuck at a number of points.

さらに、マスクホルダを上下に移動及びチルトして基板とマスクとのギャップ制御を行うことにより、基板の全面を複数のショットに分けて露光する場合、ギャップ制御の精度低下を防止することができる。   Further, by performing the gap control between the substrate and the mask by moving and tilting the mask holder up and down, it is possible to prevent the accuracy of the gap control from being lowered when the entire surface of the substrate is exposed in a plurality of shots.

さらに、Z−チルト機構と別に設けた荷重支持機構でマスクホルダの荷重を支えることにより、Z−チルト機構は、小さな力でマスクホルダを上下に移動及びチルトすることができ、ギャップ制御の精度を向上させることができる。   Furthermore, by supporting the load of the mask holder with a load support mechanism provided separately from the Z-tilt mechanism, the Z-tilt mechanism can move and tilt the mask holder up and down with a small force, and the accuracy of gap control can be increased. Can be improved.

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、マスクのパターンを基板上に転写する際、露光精度を向上させることができる。従って、高品質の表示用パネル基板を製造することができる。   According to the method for manufacturing a display panel substrate of the present invention, exposure accuracy can be improved when a mask pattern is transferred onto the substrate. Therefore, a high-quality display panel substrate can be manufactured.

図1は、本発明の一実施の形態による露光装置の構成を示す図である。露光装置は、ベース3、Xガイド4、Xステージ5、Yガイド6、Yステージ7、θステージ8、チャック10、チャック支持台11、及びマスクホルダ20を含んで構成されている。なお、露光装置は、これらの他に、露光用光源、チャック10へ基板1を供給する供給ユニット、チャック10から基板1を回収する回収ユニット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えているが、本実施の形態では発明に直接関係しない部分は省略してある。   FIG. 1 is a view showing the arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The exposure apparatus includes a base 3, an X guide 4, an X stage 5, a Y guide 6, a Y stage 7, a θ stage 8, a chuck 10, a chuck support 11, and a mask holder 20. In addition to the above, the exposure apparatus includes an exposure light source, a supply unit that supplies the substrate 1 to the chuck 10, a recovery unit that recovers the substrate 1 from the chuck 10, a temperature control unit that manages the temperature in the apparatus, and the like. However, in this embodiment, portions not directly related to the invention are omitted.

図1において、チャック10は、基板1の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない供給ユニットによって基板1がチャック10へ供給され、また図示しない回収ユニットによって基板1がチャック10から回収される。基板1の露光を行う露光位置の上空には、マスクホルダ20によってマスク2が保持されている。   In FIG. 1, the chuck 10 is in a delivery position for delivering the substrate 1. At the delivery position, the substrate 1 is supplied to the chuck 10 by a supply unit (not shown), and the substrate 1 is recovered from the chuck 10 by a recovery unit (not shown). A mask 2 is held by a mask holder 20 above the exposure position where the substrate 1 is exposed.

チャック10は、チャック支持台11を介してθステージ8に搭載されており、θステージ8の下にはYステージ7及びXステージ5が設けられている。Xステージ5は、ベース3に設けられたXガイド4に沿ってX方向(図面横方向)へ移動する。Xステージ5のX方向への移動によって、チャック10に保持された基板1は、受け渡し位置と露光位置との間を移動する。なお、駆動手段としてはリニアモータ等が用いられるが、図示は省略する。Yステージ7は、Xステージ5に設けられたYガイド6に沿ってY方向(図面奥行き方向)へ移動し、θステージ8はθ方向へ回転する。   The chuck 10 is mounted on the θ stage 8 via the chuck support 11, and a Y stage 7 and an X stage 5 are provided below the θ stage 8. The X stage 5 moves in the X direction (the horizontal direction in the drawing) along the X guide 4 provided on the base 3. As the X stage 5 moves in the X direction, the substrate 1 held by the chuck 10 moves between the delivery position and the exposure position. In addition, although a linear motor etc. are used as a drive means, illustration is abbreviate | omitted. The Y stage 7 moves in the Y direction (the drawing depth direction) along the Y guide 6 provided on the X stage 5, and the θ stage 8 rotates in the θ direction.

露光位置において、Xステージ5のX方向への移動、Yステージ7のY方向への移動、及びθステージ8のθ方向への回転によって、露光時の基板1の位置決めが行われる。また、後述するZ−チルト機構のZ方向(図面縦方向)への移動及びチルトによって、基板1とマスク2とのギャップ制御が行われる。   At the exposure position, the substrate 1 is positioned during exposure by moving the X stage 5 in the X direction, moving the Y stage 7 in the Y direction, and rotating the θ stage 8 in the θ direction. Further, the gap control between the substrate 1 and the mask 2 is performed by the movement and tilting of a Z-tilt mechanism to be described later in the Z direction (vertical direction in the drawing).

図2(a)は本発明の一実施の形態による露光装置のチャック支持台の上面図、図2(b)は同側面図である。チャック支持台11は、ベース板12、スポーク13、リム14、及びボールピン15を含んで構成されている。   2A is a top view of the chuck support of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a side view thereof. The chuck support base 11 includes a base plate 12, spokes 13, a rim 14, and ball pins 15.

ベース板12は、図2(b)に破線で示したθステージ8に搭載されている。ベース板12の上には、複数のスポーク13がベース板12の中心から放射状に取り付けられている。各スポーク13の先端には、リム14が取り付けられており、隣接するリム14同士が接続されて多角形の枠が形成されている。スポーク13及びリム14の上面には、多数のボールピン15が設けられている。   The base plate 12 is mounted on the θ stage 8 indicated by a broken line in FIG. On the base plate 12, a plurality of spokes 13 are attached radially from the center of the base plate 12. A rim 14 is attached to the tip of each spoke 13, and adjacent rims 14 are connected to form a polygonal frame. A large number of ball pins 15 are provided on the upper surfaces of the spokes 13 and the rim 14.

なお、本実施の形態では、ボールピン15が21個設けられているが、ボールピン15の数及びそれら配置は、チャック10の大きさ及び形状に応じて適宜決定される。   In the present embodiment, 21 ball pins 15 are provided, but the number and arrangement of the ball pins 15 are appropriately determined according to the size and shape of the chuck 10.

各ボールピン15の上端には、ボールが回転可能に取り付けられている。ボールピン15のボールの上に、図2(b)に破線で示したチャック10が搭載され、チャック支持台11はチャック10を多数の点で支持する。各ボールピン15の下端は、スポーク13又はリム14にねじ止めされており、ねじを回すことによりボールピン15が上下に移動して、ボールピン15のボールがチャック10を支持する各点の高さが調整される。   A ball is rotatably attached to the upper end of each ball pin 15. A chuck 10 indicated by a broken line in FIG. 2B is mounted on the ball pin 15, and the chuck support 11 supports the chuck 10 at a number of points. The lower end of each ball pin 15 is screwed to the spoke 13 or the rim 14, and the ball pin 15 moves up and down by turning the screw, and the ball pin 15 has a height at each point where the ball 10 supports the chuck 10. Is adjusted.

本実施の形態によれば、チャック10を多数の点で支持することにより、従来のチャックを3点で支持する場合に比べて、チャック10に大きな剛性を持たせる必要がない。従って、チャック10の厚さを薄くして、チャック10を軽量化することができる。また、チャック10を支持する各点の高さを調整して、チャックのたわみを矯正し、チャック10の平坦度を向上させることができる。   According to the present embodiment, since the chuck 10 is supported at a number of points, it is not necessary to give the chuck 10 greater rigidity than when the conventional chuck is supported at three points. Therefore, the thickness of the chuck 10 can be reduced and the chuck 10 can be reduced in weight. Further, the height of each point supporting the chuck 10 can be adjusted to correct the deflection of the chuck, and the flatness of the chuck 10 can be improved.

また、本実施の形態によれば、チャック支持台11をベース板12、スポーク13及びリム14で構成することにより、チャック支持台11の強度を確保しながら、チャック支持台11を軽くすることができる。しかしながら、チャック支持台11の構成は、これに限るものではない。   In addition, according to the present embodiment, the chuck support base 11 is configured by the base plate 12, the spokes 13, and the rim 14, so that the chuck support base 11 can be lightened while ensuring the strength of the chuck support base 11. it can. However, the configuration of the chuck support base 11 is not limited to this.

なお、チャック10は、基板を真空吸着するための図示しない吸着機構を備え、材質はアルミニウムからなる。チャック10の裏面の数箇所には、ボールピン15のボールに当接するV字形の溝が設けてあり、ボールピン15のボールがこれらの溝にはまることによって、チャック支持台11に搭載されたチャック10の位置決めが行われる。   The chuck 10 includes a suction mechanism (not shown) for vacuum suction of the substrate, and is made of aluminum. In several places on the back surface of the chuck 10, V-shaped grooves that abut the balls of the ball pins 15 are provided. When the balls of the ball pins 15 fit into these grooves, the chuck mounted on the chuck support 11 is mounted. 10 positioning is performed.

チャック10の材質をアルミニウムとすることにより、チャック10の軽量化に寄与し、また露光時に十分な放熱効果を得ることができる。さらに、チャック10の表面を酸化アルミニウムの膜で覆って、反射率を低くすることができる。   By using aluminum as the material of the chuck 10, it is possible to contribute to weight reduction of the chuck 10 and to obtain a sufficient heat dissipation effect during exposure. Furthermore, the reflectance can be lowered by covering the surface of the chuck 10 with an aluminum oxide film.

図3は、本発明の一実施の形態による露光装置のマスクホルダの上面図である。また、図4は、本発明の一実施の形態による露光装置のマスクホルダの側面図である。なお、図4は、図3の矢印方向に見て、マスクホルダ支持部材30bを取り除いた状態が示されている。   FIG. 3 is a top view of the mask holder of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a side view of the mask holder of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. 4 shows a state in which the mask holder support member 30b is removed as viewed in the direction of the arrow in FIG.

図3に示す様に、マスクホルダ20の中央部には、露光光を透過させるための開口が設けられている。図4に示す様に、マスクホルダ20の下面には、開口を覆ってマスク2が取り付けられている。マスクホルダ20は、マスク2の外周部を真空吸着して保持する。   As shown in FIG. 3, an opening for transmitting exposure light is provided at the center of the mask holder 20. As shown in FIG. 4, the mask 2 is attached to the lower surface of the mask holder 20 so as to cover the opening. The mask holder 20 holds the outer peripheral portion of the mask 2 by vacuum suction.

図3に示す様に、マスクホルダ20の四辺には、複数の支持用腕21が取り付けられている。マスクホルダ20の四辺の周囲には、マスクホルダ支持部材30a,30b,30c,30dが設けられている。マスクホルダ支持部材30a,30b,30c,30dには、上方から見て支持用腕21と重なる位置に、支持用腕21と高さを変えて支持板31が取り付けられている。   As shown in FIG. 3, a plurality of support arms 21 are attached to the four sides of the mask holder 20. Around the four sides of the mask holder 20, mask holder support members 30a, 30b, 30c, and 30d are provided. Support plates 31 are attached to the mask holder support members 30a, 30b, 30c, and 30d at positions that overlap the support arms 21 when viewed from above, while changing the height of the support arms 21.

図4に示す様に、支持用腕21と支持板31の間には、荷重支持機構41が設けられている。荷重支持機構41は、例えばエアクッションで構成され、エア圧によりマスクホルダ20の荷重を支える。   As shown in FIG. 4, a load support mechanism 41 is provided between the support arm 21 and the support plate 31. The load support mechanism 41 is composed of an air cushion, for example, and supports the load of the mask holder 20 by air pressure.

なお、本実施の形態では、荷重支持機構41が8個設けられているが、荷重支持機構41の数及びそれら配置は、マスクホルダ20の重量及び形状に応じて適宜決定される。   In the present embodiment, eight load support mechanisms 41 are provided, but the number and arrangement of the load support mechanisms 41 are appropriately determined according to the weight and shape of the mask holder 20.

図3に示す様に、マスクホルダ20の四辺の内の3箇所には、チルト用腕22が取り付けられている。マスクホルダ支持部材30a,30bには、上方から見てチルト用腕22と重なる位置に、Z−チルト機構42が取り付けられている。   As shown in FIG. 3, tilt arms 22 are attached to three locations on the four sides of the mask holder 20. A Z-tilt mechanism 42 is attached to the mask holder support members 30a and 30b at a position overlapping the tilt arm 22 when viewed from above.

図4に示す様に、Z−チルト機構42は、チルト用腕22に接続されている。各Z−チルト機構42は、例えばモータ及びモータにより駆動されるボールねじを含んで構成され、ボールねじで各チルト用腕22を上下させることにより、マスクホルダ20を上下に移動及びチルトして、チャックに保持された基板とマスクホルダ20に保持されたマスク2とのギャップ制御を行う。   As shown in FIG. 4, the Z-tilt mechanism 42 is connected to the tilt arm 22. Each Z-tilt mechanism 42 includes, for example, a motor and a ball screw driven by the motor, and moves and tilts the mask holder 20 up and down by moving each tilting arm 22 up and down with the ball screw. Gap control between the substrate held by the chuck and the mask 2 held by the mask holder 20 is performed.

本実施の形態によれば、マスクホルダ20を上下に移動及びチルトして基板とマスク2とのギャップ制御を行うことにより、ギャップ制御の中心位置が常にギャップの中心(マスク2の中心)と一致する。従って、基板の全面を複数のショットに分けて露光する場合、ギャップ制御の精度が低下するのを防止することができる。   According to the present embodiment, by moving and tilting the mask holder 20 up and down to control the gap between the substrate and the mask 2, the center position of the gap control always coincides with the center of the gap (the center of the mask 2). To do. Therefore, when the entire surface of the substrate is exposed by being divided into a plurality of shots, it is possible to prevent the accuracy of gap control from being lowered.

さらに、本実施の形態によれば、Z−チルト機構42と別に設けた荷重支持機構41でマスクホルダ20の荷重を支えることにより、Z−チルト機構42は、小さな力でマスクホルダ20を上下に移動及びチルトすることができ、ギャップ制御の精度を向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, by supporting the load of the mask holder 20 with the load support mechanism 41 provided separately from the Z-tilt mechanism 42, the Z-tilt mechanism 42 moves the mask holder 20 up and down with a small force. It can be moved and tilted, and the accuracy of gap control can be improved.

本発明の露光装置又は露光方法を用いて、マスクのパターンを基板上に転写することにより、露光精度を向上させることができる。従って、高品質の表示用パネル基板を製造することができる。   By using the exposure apparatus or exposure method of the present invention to transfer the mask pattern onto the substrate, the exposure accuracy can be improved. Therefore, a high-quality display panel substrate can be manufactured.

本発明の一実施の形態による露光装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exposure apparatus by one embodiment of this invention. 図2(a)は本発明の一実施の形態による露光装置のチャック支持台の上面図、図2(b)は同側面図である。2A is a top view of the chuck support of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a side view thereof. 本発明の一実施の形態による露光装置のマスクホルダの上面図である。It is a top view of the mask holder of the exposure apparatus by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態による露光装置のマスクホルダの側面図である。It is a side view of the mask holder of the exposure apparatus by one Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 マスク
3 ベース
4 Xガイド
5 Xステージ
6 Yガイド
7 Yステージ
8 θステージ
10 チャック
11 チャック支持台
12 ベース板
13 スポーク
14 リム
15 ボールピン
20 マスクホルダ
21 支持用腕
22 チルト用腕
30a,30b,30c,30d マスクホルダ支持部材
31 支持板
41 荷重支持機構
42 Z−チルト機構
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Mask 3 Base 4 X guide 5 X stage 6 Y guide 7 Y stage 8 θ stage 10 Chuck 11 Chuck support base 12 Base plate 13 Spoke 14 Rim 15 Ball pin 20 Mask holder 21 Support arm 22 Tilt arm 30a, 30b, 30c, 30d Mask holder support member 31 Support plate 41 Load support mechanism 42 Z-tilt mechanism

Claims (8)

基板を保持するチャックと、
フォトマスクを保持するマスクホルダと、
前記チャックを多数の点で支持するチャック支持手段と、
前記チャック支持手段を搭載し、前記チャックに保持された基板の移動及び位置決めを行うステージと、
前記チャックに保持された基板と前記マスクホルダに保持されたフォトマスクとのギャップ制御を行うギャップ制御手段とを備えたことを特徴とする露光装置。
A chuck for holding a substrate;
A mask holder for holding a photomask;
Chuck support means for supporting the chuck at a number of points;
A stage on which the chuck support means is mounted and which moves and positions the substrate held by the chuck;
An exposure apparatus comprising: a gap control unit that controls a gap between the substrate held by the chuck and the photomask held by the mask holder.
前記ギャップ制御手段は、前記マスクホルダを上下に移動及びチルトするZ−チルト機構を有することを特徴とする請求項1に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 1, wherein the gap control unit has a Z-tilt mechanism that moves and tilts the mask holder up and down. 前記ギャップ制御手段は、前記マスクホルダの荷重を支える荷重支持機構を有することを特徴とする請求項2に記載の露光装置。   The exposure apparatus according to claim 2, wherein the gap control unit includes a load support mechanism that supports a load of the mask holder. 基板を保持するチャックを多数の点で支持しながら、チャックに保持された基板の移動及び位置決め、並びにチャックに保持された基板とマスクホルダに保持されたフォトマスクとのギャップ制御を行うことを特徴とする露光方法。   While supporting the chuck holding the substrate at many points, the movement and positioning of the substrate held by the chuck and the gap control between the substrate held by the chuck and the photomask held by the mask holder are performed. Exposure method. マスクホルダをZ−チルト機構で上下に移動及びチルトして、基板とフォトマスクとのギャップ制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の露光方法。   5. The exposure method according to claim 4, wherein the gap between the substrate and the photomask is controlled by moving and tilting the mask holder up and down by a Z-tilt mechanism. Z−チルト機構と別に設けた荷重支持機構でマスクホルダの荷重を支えることを特徴とする請求項5に記載の露光方法。   6. The exposure method according to claim 5, wherein the load of the mask holder is supported by a load support mechanism provided separately from the Z-tilt mechanism. 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の露光装置を用いて、フォトマスクのパターンを基板上に転写することを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。   A method for manufacturing a display panel substrate, comprising: transferring a photomask pattern onto a substrate using the exposure apparatus according to claim 1. 請求項4乃至請求項6のいずれか1項に記載の露光方法を用いて、フォトマスクのパターンを基板上に転写することを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。   A method for manufacturing a display panel substrate, wherein a photomask pattern is transferred onto a substrate using the exposure method according to claim 4.
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