JP2009210920A - 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる大きさのマスクの交換を短時間で容易に行う。
【解決手段】マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部（２４ａ，２４ｂ）に分割し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動して、マスクを複数のホルダ部により保持する。異なる大きさのマスク毎にマスクアタッチメントを用意する必要なく、異なる大きさのマスクを複数のホルダ部により保持して露光を行うことができる。マスクがマスクホルダに直接保持されるので、マスクアタッチメントを用いた二段階の位置調整が必要なく、異なる大きさのマスクの交換が短時間で容易に行われる。また、マスクの位置決め精度が低下しないので、パターンの焼付け精度が低下することなく、異なる大きさの基板の露光が行われる。
【選択図】図６

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係り、特に異なる大きさの基板の露光を行うのに好適な露光装置、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。

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。露光装置は、感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布した基板へ、フォトマスク（以下、「マスク」と称す）を介して露光光を照射することにより、マスクのパターンを基板へ転写するものである。

一般に、露光装置は、マスクを保持するマスクホルダを備え、マスクホルダには、露光光が通る開口が設けられている。マスクホルダのマスク保持面（下面）の開口の周辺には、マスクを真空吸着する吸着溝が設けられ、マスクホルダは、マスクの周辺部を吸着溝により真空吸着して、マスクを保持する。

従来、異なる大きさの基板の露光を行うには、露光装置のマスクホルダをマスクの大きさに合わせて交換する必要があった。これに対し、マスクホルダをマスクホルダベースとマスクアタッチメントとに分割し、マスクの大きさが相違しても同じ保持装置を用いて露光を行える様にしたものが、特許文献１に記載されている。
特開２００４−６１５７７号公報

特許文献１に記載の技術は、異なる大きさのマスク毎にマスクアタッチメントを用意する必要があった。また、マスクアタッチメントに対するマスクの位置決め、及びマスクホルダベースに対するマスクアタッチメントの位置決めの二段階の位置調整が必要であり、マスク及びマスクアタッチメントの交換に時間が掛かっていた。

さらに、マスクアタッチメントは軽量化のために剛性を余り強くできないため、従来のマスクホルダでマスクを直接保持する場合に比べて、マスクの位置決め精度が低下していた。マスクの位置決め精度の低下は、パターンの焼付け精度の低下につながる。

本発明の課題は、異なる大きさのマスクの交換を短時間で容易に行うことである。また、本発明の課題は、パターンの焼付け精度を低下させることなく、異なる大きさの基板の露光を行うことである。また、本発明の課題は、異なる大きさの高品質な表示用パネル基板を短時間で製造することである。

本発明の露光装置は、マスクをマスクホルダにより保持しながら、マスクのパターンを基板へ焼き付ける露光装置であって、マスクホルダが、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部を有し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動する移動手段を備えたものである。

また、本発明の露光方法は、マスクをマスクホルダにより保持しながら、マスクのパターンを基板へ焼き付ける露光方法であって、マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部に分割し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動して、マスクを複数のホルダ部により保持するものである。

マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部に分割し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動するので、特許文献１の様に異なる大きさのマスク毎にマスクアタッチメントを用意する必要なく、異なる大きさのマスクを複数のホルダ部により保持して露光を行うことができる。マスクがマスクホルダに直接保持されるので、マスクアタッチメントを用いた二段階の位置調整が必要なく、異なる大きさのマスクの交換が短時間で容易に行われる。また、マスクの位置決め精度が低下しないので、パターンの焼付け精度が低下することなく、異なる大きさの基板の露光が行われる。

さらに、本発明の露光装置は、マスクホルダが、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部を有し、移動手段が、向かい合う２つのホルダ部をマスクの大きさに応じて移動するものである。また、本発明の露光方法は、マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部に分割し、向かい合う２つのホルダ部をマスクの大きさに応じて移動するものである。マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、向かい合う２つのホルダ部をマスクの二辺に応じて移動するだけで、マスクの中心を一定に保ったまま、異なる大きさの四角形のマスクの各辺が４つのホルダ部により確実に保持される。

あるいは、本発明の露光装置は、マスクホルダが、四角形のマスクの三辺を保持する第１のホルダ部と、残りの一辺を保持する第２のホルダ部とを有し、移動手段が、第２のホルダ部をマスクの大きさに応じて移動するものである。また、本発明の露光方法は、マスクホルダを、四角形のマスクの三辺を保持する第１のホルダ部と、残りの一辺を保持する第２のホルダ部とに分割し、第２のホルダ部をマスクの大きさに応じて移動するものである。マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、第２のホルダ部をマスクの一辺に応じて移動するだけで、異なる大きさの四角形のマスクの三辺と残りの一辺とが２つのホルダ部により確実に保持される。

あるいは、本発明の露光装置は、マスクホルダが、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部を有し、４つのホルダ部が、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ有し、一辺が他のホルダ部の他の辺に近接し、他の辺が別の他のホルダ部の一辺に近接するものである。また、本発明の露光方法は、マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部に分割し、４つのホルダ部に、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ設け、各ホルダ部の一辺を他のホルダ部の他の辺に近接させ、他の辺を別の他のホルダ部の一辺に近接させるものである。マスクの大きさが縦横共に異なる場合、４つのホルダ部の一部又は全部をマスクの各辺に応じて移動しても、各ホルダ部の間に大きな隙間が発生しないので、異なる大きさの四角形のマスクの各辺が４つのホルダ部により確実に保持される。

さらに、本発明の露光装置は、ホルダ部が、マスクを真空吸着する吸着手段を有し、吸着手段が、マスクの大きさに合わせて分割されたものである。また、本発明の露光方法は、ホルダ部にマスクを真空吸着する吸着手段を設け、吸着手段をマスクの大きさに合わせて分割するものである。複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動したとき、マスクの大きさに合わせて分割した吸着手段により、異なる大きさのマスクの真空吸着が可能となる。

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基板の露光を行うものである。上記の露光装置又は露光方法を用いることにより、異なる大きさのマスクの交換が短時間で容易に行われ、かつ、パターンの焼付け精度を低下させることなく、異なる大きさの基板の露光が行われるので、異なる大きさの高品質な表示用パネル基板が短時間で製造される。

本発明の露光装置及び露光方法によれば、マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部に分割し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動して、マスクを複数のホルダ部により保持することにより、異なる大きさのマスクの交換を短時間で容易に行うことができる。また、パターンの焼付け精度を低下させることなく、異なる大きさの基板の露光を行うことができる。

さらに、マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部に分割し、向かい合う２つのホルダ部をマスクの大きさに応じて移動することにより、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、２つのホルダ部をマスクの二辺に応じて移動するだけで、マスクの中心を一定に保ったまま、異なる大きさの四角形のマスクの各辺を４つのホルダ部により確実に保持することができる。

あるいは、マスクホルダを、四角形のマスクの三辺を保持する第１のホルダ部と、残りの一辺を保持する第２のホルダ部とに分割し、第２のホルダ部をマスクの大きさに応じて移動することにより、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、第２のホルダ部をマスクの一辺に応じて移動するだけで、異なる大きさの四角形のマスクの三辺と残りの一辺とを２つのホルダ部により確実に保持することができる。

あるいは、マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部に分割し、４つのホルダ部に、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ設け、各ホルダ部の一辺を他のホルダ部の他の辺に近接させ、他の辺を別の他のホルダ部の一辺に近接させることにより、マスクの大きさが縦横共に異なる場合、異なる大きさの四角形のマスクの各辺を４つのホルダ部により確実に保持することができる。

さらに、ホルダ部にマスクを真空吸着する吸着手段を設け、吸着手段をマスクの大きさに合わせて分割することにより、異なる大きさのマスクを真空吸着することができる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、異なる大きさのマスクの交換を短時間で容易に行うことができ、かつ、パターンの焼付け精度を低下させることなく、異なる大きさの基板の露光を行うことができるので、異なる大きさの高品質な表示用パネル基板を短時間で製造することができる。

図１は、本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、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基板へ転写するプロキシミティ方式の露光装置において、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる複数のマスクを用いて、基板の露光を行う例を示している。露光装置は、チャック１０、ステージ１１、ホルダフレーム２０、取り付けブロック２３、マスクホルダ、ガイド２６、ボールねじ２７、及びモータ２８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。

露光対象である基板１が、チャック１０に搭載されている。チャック１０は、基板１の下面を真空吸着して、基板１を水平に保持する。基板１の上方には、マスク２ａがマスクホルダによって保持されている。マスクホルダは、マスク２ａの周辺部を保持する４つの独立したホルダ部２４ａ，２４ｂから成り、マスク２ａをチャック１０に保持された基板１へ向き合わせて保持する。ホルダ部２４ａは、取り付けブロック２３により、ホルダフレーム２０に取り付けられている。また、ホルダ部２４ｂは、ガイド２６により、ホルダフレーム２０に移動可能に取り付けられている。

ステージ１１は、チャック１０を搭載しながら、ＸＹ方向へ移動し、θ方向へ回転し、またＺ方向へ移動及びチルトする。ステージ１１のＸＹ方向への移動及びθ方向への回転によって、基板１のアライメントが行われる。また、ステージ１１のＺ方向への移動及びチルトによって、マスク２ａと基板１とのギャップ合わせが行われる。

なお、本実施の形態では、ステージ１１によりマスク２ａと基板１とのギャップ合わせを行っているが、ホルダ部２４ａ，２４ｂが取り付けられたホルダフレーム２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２ａと基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。

図２（ａ）はホルダフレームの上面図、図２（ｂ）はホルダフレームの正面図である。ホルダフレーム２０は、フレーム２１ａ，２１ｂ、及びプレート２２を含んで構成されている。フレーム２１ａ，２１ｂは、断面がＩ字形の形材であり、図２（ａ）に示す様に、２つフレーム２１ａと２つのフレーム２１ｂとが組み合わされて、四角形の枠を構成している。フレーム２１ａ，２１ｂにより構成された四角形の枠の側面には、断面がＩ字形の形材を覆って板材が取り付けられている。フレーム２１ａ，２１ｂにより構成された四角形の枠の底面には、図２（ｂ）に示す様に、プレート２２が取り付けられている。プレート２２には、図２（ａ）に示す様に、四角形の開口２０ａが設けられている。

図３（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの上面図、図３（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの正面図である。また、図４（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの下面図、図４（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの側面図である。図３（ａ），（ｂ）及び図４（ａ），（ｂ）に示す様に、ホルダ部２４ａは、長方形の板状で、取り付けブロック２３により、プレート２２の下面に取り付けられている。また、ホルダ部２４ｂは、長方形の板状で、ガイド２６により、プレート２２の下面に移動可能に取り付けられている。なお、図３（ａ）及び図４（ａ）において、取り付けブロック２３は、プレート２２とホルダ部２４ａとの間に位置し、破線で示されている。また、図３（ａ）及び図４（ａ）において、ガイド２６の大部分は、プレート２２とホルダ部２４ｂとの間に位置し、破線で示されている。

図３（ａ）及び図４（ａ）に示す様に、２つのホルダ部２４ｂは、２つのホルダ部２４ａに挟まれ、ホルダ部２４ａとホルダ部２４ｂとにより、プレート２２に設けられた開口２０ａの内側に、露光光が通る四角形の開口が形成されている。後述する様に、四角形のマスクがこの開口を覆ってホルダ部２４ａ，２４ｂに装着され、ホルダ部２４ａ，２４ｂは、四角形のマスクの四辺の周辺部を保持する。図４（ａ）に示す様に、ホルダ部２４ａ，２４ｂのマスク保持面（下面）の開口の周辺には、マスクを真空吸着する吸着溝２５が設けられている。ホルダ部２４ａに設けられた吸着溝２５は、マスクの大きさに合わせて３つに分割されている。

図３（ａ）及び図４（ａ）において、ホルダ部２４ｂには、ボールねじ２７の移動部が取り付けられている。ボールねじ２７のねじ部は、ホルダフレーム２０に取り付けられたモータ２８の回転軸に連結されている。ボールねじ２７をモータ２８で回転することにより、ホルダ部２４ｂは、ガイド２６に沿って図面縦方向へ移動する。なお、図３（ａ）及び図４（ａ）において、ボールねじ２７は、プレート２２とホルダ部２４ｂとの間に位置し、破線で示されている。

図５（ａ）はホルダ部にマスクを装着した状態を示す下面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。また、図６（ａ）はホルダ部に他のマスクを装着した状態を示す下面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。本実施の形態は、マスクの大きさが図面縦方向だけ異なる場合の例を示している。図５（ａ）及び図６（ａ）において、図面横方向に向かい合う２つのホルダ部２４ａは、予め、マスクの図面横方向の大きさに合わせて取り付けられている。

図５（ａ），（ｂ）において、マスク２ａを装着する場合、図面縦方向に向かい合う２つのホルダ部２４ｂを、マスク２ａの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド２６に沿って図面縦方向へ移動する。そして、マスク２ａをホルダ部２４ａ，２４ｂに装着し、四角形のマスク２ａを４つのホルダ部２４ａ，２４ｂにより保持する。ホルダ部２４ａ，２４ｂは、吸着溝２５により、マスク２ａの周辺部を真空吸着する。２つのホルダ部２４ａは、四角形のマスク２ａの図面横方向に向かい合う二辺を保持し、２つのホルダ部２４ｂは、四角形のマスク２ａの図面縦方向に向かい合う二辺を保持する。

図６（ａ），（ｂ）において、マスク２ａと図面縦方向の大きさが異なるマスク２ｂを装着する場合、図面縦方向に向かい合う２つのホルダ部２４ｂを、マスク２ｂの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド２６に沿って図面縦方向へ移動する。そして、マスク２ｂをホルダ部２４ａ，２４ｂに装着し、四角形のマスク２ｂを４つのホルダ部２４ａ，２４ｂにより保持する。ホルダ部２４ａ，２４ｂは、吸着溝２５により、マスク２ｂの周辺部を真空吸着する。２つのホルダ部２４ａは、四角形のマスク２ｂの図面横方向に向かい合う二辺を保持し、２つのホルダ部２４ｂは、四角形のマスク２ｂの図面縦方向に向かい合う二辺を保持する。

マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部２４ａ，２４ｂに分割し、向かい合う２つのホルダ部２４ｂをマスクの大きさに応じて移動するので、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、向かい合う２つのホルダ部２４ｂをマスクの二辺に応じて移動するだけで、マスクの中心を一定に保ったまま、異なる大きさの四角形のマスクの各辺が４つのホルダ部２４ａ，２４ｂにより確実に保持される。

図１乃至図６に示した実施の形態によれば、マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部２４ａ，２４ｂに分割し、向かい合う２つのホルダ部２４ｂをマスクの大きさに応じて移動することにより、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、２つのホルダ部２４ｂをマスクの二辺に応じて移動するだけで、マスクの中心を一定に保ったまま、異なる大きさの四角形のマスクの各辺を４つのホルダ部２４ａ，２４ｂにより確実に保持することができる。

図７は、本発明の他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、図１に示した実施の形態と同様に、プロキシミティ方式の露光装置において、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる複数のマスクを用いて、基板の露光を行う例を示している。露光装置は、チャック１０、ステージ１１、ホルダフレーム３０、取り付けブロック３３、マスクホルダ、ガイド３６、ボールねじ３７、及びモータ３８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。

露光対象である基板１が、チャック１０に搭載されている。チャック１０は、基板１の下面を真空吸着して、基板１を水平に保持する。基板１の上方には、マスク２ａがマスクホルダによって保持されている。マスクホルダは、マスク２ａの周辺部を保持する２つの独立したホルダ部３４ａ，３４ｂから成り、マスク２ａをチャック１０に保持された基板１へ向き合わせて保持する。ホルダ部３４ａは、取り付けブロック３３により、ホルダフレーム３０に取り付けられている。また、ホルダ部３４ｂは、ガイド３６により、ホルダフレーム３０に移動可能に取り付けられている。ステージ１１の動作は、図１に示した実施の形態と同様である。

図８（ａ）はホルダフレームの上面図、図８（ｂ）はホルダフレームの正面図である。ホルダフレーム３０は、フレーム３１ａ，３１ｂ、及びプレート３２を含んで構成されている。フレーム３１ａ，３１ｂは、断面がＩ字形の形材であり、図８（ａ）に示す様に、２つフレーム３１ａと２つのフレーム３１ｂとが組み合わされて、四角形の枠を構成している。フレーム３１ａ，３１ｂにより構成された四角形の枠の側面には、断面がＩ字形の形材を覆って板材が取り付けられている。フレーム３１ａ，３１ｂにより構成された四角形の枠の底面には、図８（ｂ）に示す様に、プレート３２が取り付けられている。プレート３２には、図８（ａ）に示す様に、四角形の開口３０ａが設けられている。

図９（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの上面図、図９（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの正面図である。また、図１０（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの下面図、図１０（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの側面図である。図９（ａ），（ｂ）及び図１０（ａ），（ｂ）に示す様に、ホルダ部３４ａは、コの字形の板状で、取り付けブロック３３により、プレート３２の下面に取り付けられている。また、ホルダ部３４ｂは、長方形の板状で、ガイド３６により、プレート３２の下面に移動可能に取り付けられている。なお、図９（ａ）及び図１０（ａ）において、取り付けブロック３３は、プレート３２とホルダ部３４ａとの間に位置し、破線で示されている。また、図９（ａ）及び図１０（ａ）において、ガイド３６の大部分は、プレート３２とホルダ部３４ｂとの間に位置し、破線で示されている。

図９（ａ）及び図１０（ａ）に示す様に、ホルダ部３４ｂは、コの字形の形状のホルダ部３４ａに挟まれ、ホルダ部３４ａとホルダ部３４ｂとにより、プレート３２に設けられた開口３０ａの内側に、露光光が通る四角形の開口が形成されている。後述する様に、四角形のマスクがこの開口を覆ってホルダ部３４ａ，３４ｂに装着され、ホルダ部３４ａ，３４ｂは、四角形のマスクの四辺の周辺部を保持する。図１０（ａ）に示す様に、ホルダ部３４ａ，３４ｂのマスク保持面
（下面）の開口の周辺には、マスクを真空吸着する吸着溝３５が設けられている。ホルダ部３４ａに設けられた吸着溝３５は、マスクの大きさに合わせて２つに分割されている。

図９（ａ）及び図１０（ａ）において、ホルダ部３４ｂには、ボールねじ３７の移動部が取り付けられている。ボールねじ３７のねじ部は、ホルダフレーム３０に取り付けられたモータ３８の回転軸に連結されている。ボールねじ３７をモータ３８で回転することにより、ホルダ部３４ｂは、ガイド３６に沿って図面縦方向へ移動する。なお、図９（ａ）及び図１０（ａ）において、ボールねじ３７は、プレート３２とホルダ部３４ｂとの間に位置し、破線で示されている。

図１１（ａ）はホルダ部にマスクを装着した状態を示す下面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。また、図１２（ａ）はホルダ部に他のマスクを装着した状態を示す下面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＤ−Ｄ部の断面図である。本実施の形態は、マスクの大きさが図面縦方向だけ異なる場合の例を示している。図１１（ａ）及び図１２（ａ）において、コの字形のホルダ部２４ａは、予め、マスクの図面横方向の大きさに合わせて製作されている。

図１１（ａ），（ｂ）において、マスク２ａを装着する場合、ホルダ部３４ｂを、マスク２ａの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド３６に沿って図面縦方向へ移動する。そして、マスク２ａをホルダ部３４ａ，３４ｂに装着し、四角形のマスク２ａを２つのホルダ部３４ａ，３４ｂにより保持する。ホルダ部３４ａ，３４ｂは、吸着溝３５により、マスク２ａの周辺部を真空吸着する。ホルダ部３４ａは、四角形のマスク２ａの三辺を保持し、ホルダ部３４ｂは、四角形のマスク２ａの残りの一辺を保持する。

図１２（ａ），（ｂ）において、マスク２ａと図面縦方向の大きさが異なるマスク２ｂを装着する場合、ホルダ部３４ｂを、マスク２ｂの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド３６に沿って図面縦方向へ移動する。そして、マスク２ｂをホルダ部３４ａ，３４ｂに装着し、四角形のマスク２ｂを２つのホルダ部３４ａ，３４ｂにより保持する。ホルダ部３４ａ，３４ｂは、吸着溝３５により、マスク２ｂの周辺部を真空吸着する。ホルダ部３４ａは、四角形のマスク２ｂの三辺を保持し、ホルダ部３４ｂは、四角形のマスク２ｂの残りの一辺を保持する。

マスクホルダを、四角形のマスクの三辺を保持するホルダ部３４ａと、残りの一辺を保持するホルダ部３４ｂとに分割し、ホルダ部３４ｂをマスクの大きさに応じて移動するので、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、ホルダ部３４ｂをマスクの一辺に応じて移動するだけで、異なる大きさの四角形のマスクの三辺と残りの一辺とが２つのホルダ部３４ａ，３４ｂにより確実に保持される。

図７乃至図１２に示した実施の形態によれば、マスクホルダを、四角形のマスクの三辺を保持するホルダ部３４ａと、残りの一辺を保持するホルダ部３４ｂとに分割し、ホルダ部３４ｂをマスクの大きさに応じて移動することにより、マスクの大きさが縦横一方だけ異なる場合、ホルダ部３４ｂをマスクの一辺に応じて移動するだけで、異なる大きさの四角形のマスクの三辺と残りの一辺とを２つのホルダ部３４ａ，３４ｂにより確実に保持することができる。

図１３は、本発明のさらに他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、プロキシミティ方式の露光装置において、マスクの大きさが縦横共に異なる複数のマスクを用いて、基板の露光を行う例を示している。露光装置は、チャック１０、ステージ１１、ホルダフレーム４０、移動ベース４３ａ，４３ｂ、マスクホルダ、及びガイド４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ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。

露光対象である基板１が、チャック１０に搭載されている。チャック１０は、基板１の下面を真空吸着して、基板１を水平に保持する。基板１の上方には、マスク２ｃがマスクホルダによって保持されている。マスクホルダは、マスク２ｃの周辺部を保持する４つの独立したホルダ部４４ａ，４４ｂから成り、マスク２ｃをチャック１０に保持された基板１へ向き合わせて保持する。ホルダ部４４ａは、移動ベース４３ａ及びガイド４６ａ，４７ａにより、ホルダフレーム４０に移動可能に取り付けられている。また、ホルダ部４４ｂは、移動ベース４３ｂ及びガイド４６ｂ，４７ｂにより、ホルダフレーム４０に移動可能に取り付けられている。ステージ１１の動作は、図１に示した実施の形態と同様である。

図１４（ａ）はホルダフレームの上面図、図１４（ｂ）はホルダフレームの正面図である。ホルダフレーム４０は、フレーム４１ａ，４１ｂ、及びプレート４２を含んで構成されている。フレーム４１ａ，４１ｂは、断面がＩ字形の形材であり、図１４（ａ）に示す様に、２つフレーム４１ａと２つのフレーム４１ｂとが組み合わされて、四角形の枠を構成している。フレーム４１ａ，４１ｂにより構成された四角形の枠の側面には、断面がＩ字形の形材を覆って板材が取り付けられている。フレーム４１ａ，４１ｂにより構成された四角形の枠の底面には、図１４（ｂ）に示す様に、プレート４２が取り付けられている。プレート４２には、図１４（ａ）に示す様に、四角形の開口４０ａが設けられている。

図１５（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの上面図、図１５（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの正面図である。また、図１６（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの下面図、図１６（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの側面図である。図１５（ａ），（ｂ）に示す様に、移動ベース４３ａは、長方形の板状で、ガイド４６ａにより、プレート４２の下面に移動可能に取り付けられている。図１６（ａ），（ｂ）に示す様に、ホルダ部４４ａは、同じく長方形の板状で、ガイド４７ａにより、移動ベース４３ａの下面に移動可能に取り付けられている。ガイド４６ａとガイド４７ａは、互いに直交する方向に設けられている。同様に、移動ベース４３ｂは、長方形の板状で、ガイド４６ｂにより、プレート４２の下面に移動可能に取り付けられている。ホルダ部４４ｂは、同じく長方形の板状で、ガイド４７ｂにより、移動ベース４３ｂの下面に移動可能に取り付けられている。ガイド４６ｂとガイド４７ｂは、互いに直交する方向に設けられている。なお、図１５（ａ）において、ガイド４６ａ，４６ｂの大部分は、プレート４２と移動ベース４３ａ，４３ｂとの間に位置し、破線で示されている。また、図１６（ａ）において、ガイド４７ａ，４７ｂは、移動ベース４３ａ，４３ｂとホルダ部４４ａ，４４ｂとの間に位置し、破線で示されている。

図１６（ａ）に示す様に、ホルダ部４４ａ，４４ｂは、一辺とそれに垂直な他の辺とがそれぞれ別のホルダ部に近接し、ホルダ部４４ａとホルダ部４４ｂとにより、プレート４２に設けられた開口４０ａの内側に、露光光が通る四角形の開口が形成されている。後述する様に、四角形のマスクがこの開口を覆ってホルダ部４４ａ，４４ｂに装着され、ホルダ部４４ａ，４４ｂは、四角形のマスクの四辺の周辺部を保持する。ホルダ部４４ａ，４４ｂのマスク保持面（下面）の開口の周辺には、マスクを真空吸着する吸着溝４５が設けられている。吸着溝４５は、マスクの大きさに合わせて複数に分割されている。

移動ベース４３ａ，４３ｂ及びホルダ部４４ａ，４４ｂには、図示しないボールねじの移動部が取り付けられている。移動ベース４３ａに取り付けられたボールねじを図示しないモータで回転することにより、移動ベース４３ａは、ガイド４６ａに沿って、図１５（ａ）の図面縦方向へ移動する。また、ホルダ部４４ａに取り付けられたボールねじを図示しないモータで回転することにより、ホルダ部４４ａは、ガイド４７ａに沿って、図１６（ａ）の図面横方向へ移動する。ガイド４６ａに沿った移動ベース４３ａの移動、及びガイド４７ａに沿ったホルダ部４４ａの移動により、ホルダ部４４ａは、ＸＹ方向へ移動可能となっている。同様に、移動ベース４３ｂに取り付けられたボールねじを図示しないモータで回転することにより、移動ベース４３ｂは、ガイド４６ｂに沿って、図１５（ａ）の図面横方向へ移動する。また、ホルダ部４４ｂに取り付けられたボールねじを図示しないモータで回転することにより、ホルダ部４４ｂは、ガイド４７ｂに沿って、図１６（ａ）の図面縦方向へ移動する。ガイド４６ｂに沿った移動ベース４３ｂの移動、及びガイド４７ｂに沿ったホルダ部４４ｂの移動により、ホルダ部４４ｂは、ＸＹ方向へ移動可能となっている。

図１７（ａ）はホルダ部にマスクを装着した状態を示す下面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＥ−Ｅ部の断面図である。また、図１８（ａ）はホルダ部に他のマスクを装着した状態を示す下面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＦ−Ｆ部の断面図である。

図１７（ａ）において、ホルダ部４４ａ，４４ｂは、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ有する。図１７（ａ），（ｂ）において、マスク２ｃを装着する場合、移動ベース４３ａを、マスク２ｃの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド４６ａに沿って図面縦方向へ移動し、ホルダ部４４ａを、マスク２ｃの図面横方向の大きさに応じて、ガイド４７ａに沿って図面横方向へ移動する。また、移動ベース４３ｂを、マスク２ｃの図面横方向の大きさに応じて、ガイド４６ｂに沿って図面横方向へ移動し、ホルダ部４４ｂを、マスク２ｃの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド４７ｂに沿って図面縦方向へ移動する。このとき、ホルダ部４４ａの露光光が通る開口を形成する一辺をホルダ部４４ｂの他の辺に近接させ、ホルダ部４４ａの他の辺を別のホルダ部４４ｂの露光光が通る開口を形成する一辺に近接させる。同様に、ホルダ部４４ｂの露光光が通る開口を形成する一辺をホルダ部４４ａの他の辺に近接させ、ホルダ部４４ｂの他の辺を別のホルダ部４４ａの露光光が通る開口を形成する一辺に近接させる。そして、マスク２ｃをホルダ部４４ａ，４４ｂに装着し、四角形のマスク２ｃを４つのホルダ部４４ａ，４４ｂにより保持する。ホルダ部４４ａ，４４ｂは、吸着溝４５により、マスク２ｃの周辺部を真空吸着する。２つのホルダ部４４ａは、四角形のマスク２ａの図面横方向に向かい合う二辺を保持し、２つのホルダ部４４ｂは、四角形のマスク２ａの図面縦方向に向かい合う二辺を保持する。

図１８（ａ），（ｂ）において、マスク２ｃと縦横共に大きさが異なるマスク２ｄを装着する場合、移動ベース４３ａを、マスク２ｄの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド４６ａに沿って図面縦方向へ移動し、ホルダ部４４ａを、マスク２ｄの図面横方向の大きさに応じて、ガイド４７ａに沿って図面横方向へ移動する。また、移動ベース４３ｂを、マスク２ｄの図面横方向の大きさに応じて、ガイド４６ｂに沿って図面横方向へ移動し、ホルダ部４４ｂを、マスク２ｄの図面縦方向の大きさに応じて、ガイド４７ｂに沿って図面縦方向へ移動する。このとき、ホルダ部４４ａの露光光が通る開口を形成する一辺をホルダ部４４ｂの他の辺に近接させ、ホルダ部４４ａの他の辺を別のホルダ部４４ｂの露光光が通る開口を形成する一辺に近接させる。同様に、ホルダ部４４ｂの露光光が通る開口を形成する一辺をホルダ部４４ａの他の辺に近接させ、ホルダ部４４ｂの他の辺を別のホルダ部４４ａの露光光が通る開口を形成する一辺に近接させる。そして、マスク２ｄをホルダ部４４ａ，４４ｂに装着し、四角形のマスク２ｄを４つのホルダ部４４ａ，４４ｂにより保持する。ホルダ部４４ａ，４４ｂは、吸着溝４５により、マスク２ｄの周辺部を真空吸着する。２つのホルダ部４４ａは、四角形のマスク２ｄの図面横方向に向かい合う二辺を保持し、２つのホルダ部４４ｂは、四角形のマスク２ｄの図面縦方向に向かい合う二辺を保持する。

マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部４４ａ，４４ｂに分割し、４つのホルダ部４４ａ，４４ｂに、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ設け、各ホルダ部の一辺を他のホルダ部の他の辺に近接させ、他の辺を別の他のホルダ部の一辺に近接させるので、マスクの大きさが縦横共に異なる場合、４つのホルダ部４４ａ，４４ｂの一部又は全部をマスクの各辺に応じて移動しても、各ホルダ部の間に大きな隙間が発生しないので、異なる大きさの四角形のマスクの各辺が４つのホルダ部４４ａ，４４ｂにより確実に保持される。

図１３乃至図１８に示した実施の形態によれば、マスクホルダを、四角形のマスクの各辺を保持する４つのホルダ部４４ａ，４４ｂに分割し、４つのホルダ部４４ａ，４４ｂに、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ設け、各ホルダ部の一辺を他のホルダ部の他の辺に近接させ、他の辺を別の他のホルダ部の一辺に近接させることにより、マスクの大きさが縦横共に異なる場合、異なる大きさの四角形のマスクの各辺を４つのホルダ部４４ａ，４４ｂにより確実に保持することができる。

以上説明した実施の形態では、マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数のホルダ部２４ａ，２４ｂ、又は３４ａ，３４ｂ、又は４４ａ，４４ｂに分割し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動するので、異なる大きさのマスク毎にマスクアタッチメントを用意する必要なく、異なる大きさのマスクを複数のホルダ部により保持して露光を行うことができる。マスクがマスクホルダに直接保持されるので、マスクアタッチメントを用いた二段階の位置調整が必要なく、異なる大きさのマスクの交換が短時間で容易に行われる。また、マスクの位置決め精度が低下しないので、パターンの焼付け精度が低下することなく、異なる大きさの基板の露光が行われる。

さらに、以上説明した実施の形態では、ホルダ部２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４４ｂにマスクを真空吸着する吸着溝２５，３５，４５を設け、吸着溝２５，３５，４５をマスクの大きさに合わせて分割するので、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動したとき、マスクの大きさに合わせて分割した吸着溝２５，３５，４５により、異なる大きさのマスクの真空吸着が可能となる。

以上説明した実施の形態によれば、マスクホルダを、マスクの周辺部を保持する複数のホルダ部２４ａ，２４ｂ、又は３４ａ，３４ｂ、又は４４ａ，４４ｂに分割し、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動して、マスクを複数のホルダ部により保持することにより、異なる大きさのマスクの交換を短時間で容易に行うことができる。また、パターンの焼付け精度を低下させることなく、異なる大きさの基板の露光を行うことができる。

さらに、ホルダ部２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４４ｂにマスクを真空吸着する吸着溝２５，３５，４５を設け、吸着溝２５，３５，４５をマスクの大きさに合わせて分割することにより、異なる大きさのマスクを真空吸着することができる。

本発明の露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うことにより、異なる大きさのマスクの交換を短時間で容易に行うことができ、かつ、パターンの焼付け精度を低下させることなく、異なる大きさの基板の露光を行うことができるので、異なる大きさの高品質な表示用パネル基板を短時間で製造することができる。

例えば、図１９は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、ガラス基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等により感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、プロキシミティ露光装置や投影露光装置等を用いて、マスクのパターンをフォトレジスト膜に転写する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、ガラス基板上にＴＦＴアレイが形成される。

また、図２０は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、ガラス基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法等により、ガラス基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。

図１９に示したＴＦＴ基板の製造工程では、露光工程（ステップ１０３）において、図２０に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップ２０２）の露光処理において、本発明の露光装置又は露光方法を適用することができる。

本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。 図２（ａ）はホルダフレームの上面図、図２（ｂ）はホルダフレームの正面図である。 図３（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの上面図、図３（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの正面図である。 図４（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの下面図、図４（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの側面図である。 図５（ａ）はホルダ部にマスクを装着した状態を示す下面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。 図６（ａ）はホルダ部に他のマスクを装着した状態を示す下面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。 本発明の他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。 図８（ａ）はホルダフレームの上面図、図８（ｂ）はホルダフレームの正面図である。 図９（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの上面図、図９（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの正面図である。 図１０（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの下面図、図１０（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの側面図である。 図１１（ａ）はホルダ部にマスクを装着した状態を示す下面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のＣ−Ｃ部の断面図である。 図１２（ａ）はホルダ部に他のマスクを装着した状態を示す下面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＤ−Ｄ部の断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。 図１４（ａ）はホルダフレームの上面図、図１４（ｂ）はホルダフレームの正面図である。 図１５（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの上面図、図１５（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの正面図である。 図１６（ａ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの下面図、図１６（ｂ）はホルダ部が取り付けられたホルダフレームの側面図である。 図１７（ａ）はホルダ部にマスクを装着した状態を示す下面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＥ−Ｅ部の断面図である。 図１８（ａ）はホルダ部に他のマスクを装着した状態を示す下面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）のＦ−Ｆ部の断面図である。 液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。 液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 基板
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ マスク
１０ チャック
１１ ステージ
２０，３０，４０ ホルダフレーム
２１ａ，２１ｂ，３１ａ，３１ｂ，４１ａ，４１ｂ フレーム
２２，３２，４２ プレート
２３，３３ 取り付けブロック
２４ａ，２４ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４４ｂ ホルダ部
２５，３５，４５ 吸着溝
２６，３６，４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ ガイド
２７，３７ ボールねじ
２８，３８ モータ
４３ａ，４３ｂ 移動ベース

Claims (12)

1. フォトマスクをマスクホルダにより保持しながら、フォトマスクのパターンを基板へ焼き付ける露光装置であって、
   前記マスクホルダは、フォトマスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部を有し、
   前記複数のホルダ部の一部又は全部をフォトマスクの大きさに応じて移動する移動手段を備えたことを特徴とする露光装置。
2. 前記マスクホルダは、四角形のフォトマスクの各辺を保持する４つのホルダ部を有し、
   前記移動手段は、向かい合う２つのホルダ部をフォトマスクの大きさに応じて移動することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記マスクホルダは、四角形のフォトマスクの三辺を保持する第１のホルダ部と、残りの一辺を保持する第２のホルダ部とを有し、
   前記移動手段は、前記第２のホルダ部をフォトマスクの大きさに応じて移動することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 前記マスクホルダは、四角形のフォトマスクの各辺を保持する４つのホルダ部を有し、
   前記４つのホルダ部は、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ有し、
   前記一辺が他のホルダ部の他の辺に近接し、前記他の辺が別の他のホルダ部の一辺に近接することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
5. 前記ホルダ部は、フォトマスクを真空吸着する吸着手段を有し、
   前記吸着手段は、フォトマスクの大きさに合わせて分割されたことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の露光装置。
6. フォトマスクをマスクホルダにより保持しながら、フォトマスクのパターンを基板へ焼き付ける露光方法であって、
   マスクホルダを、フォトマスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部に分割し、
   複数のホルダ部の一部又は全部をフォトマスクの大きさに応じて移動して、フォトマスクを複数のホルダ部により保持することを特徴とする露光方法。
7. マスクホルダを、四角形のフォトマスクの各辺を保持する４つのホルダ部に分割し、
   向かい合う２つのホルダ部をフォトマスクの大きさに応じて移動することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
8. マスクホルダを、四角形のフォトマスクの三辺を保持する第１のホルダ部と、残りの一辺を保持する第２のホルダ部とに分割し、
   第２のホルダ部をフォトマスクの大きさに応じて移動することを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
9. マスクホルダを、四角形のフォトマスクの各辺を保持する４つのホルダ部に分割し、
   ４つのホルダ部に、露光光が通る開口を形成する一辺とそれに垂直な他の辺とをそれぞれ設け、
   各ホルダ部の一辺を他のホルダ部の他の辺に近接させ、他の辺を別の他のホルダ部の一辺に近接させることを特徴とする請求項６に記載の露光方法。
10. ホルダ部にフォトマスクを真空吸着する吸着手段を設け、
    吸着手段をフォトマスクの大きさに合わせて分割することを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の露光方法。
11. 請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
12. 請求項６乃至請求項１０のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。

Images