JP2010039227A

JP2010039227A - 露光装置、露光方法及び基板載置方法

Info

Publication number: JP2010039227A
Application number: JP2008202519A
Authority: JP
Inventors: Manabu Minegishi; 学峯岸; Hiroshi Toikawa; 博志樋川; Yasuyuki Maeda; 康之前田; Kazuhiro Saito; 和洋斎藤
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2010-02-18

Abstract

【課題】ガラス基板上に所望のパターンを形成するために、ガラス基板の歪を少なく、さらに高精度の焼付けが可能な、又は、生産性を向上できる露光装置及び露光方法を提供すること、及び、基板等を載置する台にエア溜りを除去し、基板を載置する台に密着できる基板載置方法を提供することにある。
【解決手段】ガラス基板等の薄板を所望な位置に真空吸着して載置する場合、まず最初の吸着を行い、その後一旦吸着を解除する。そのことによって前記基板を自分の持つ復元力により平板状になる。その後の再吸着によって前記基板と載置場所の間にあるエア溜りを排除する。
【選択図】図５

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示パネルに露光処理する露光装置に関わり、特に液晶パネルのような大型のガラス基板を露光する際に基板を保持する基板載置に関する。

液晶パネル等の製造工程に於いて、ガラス基板に対して露光装置等によりマスクパターンの焼付けを行う際には、［μｍ］単位の高精度な焼付けが行なわれることが知られている。また、生産性向上の為、高速に焼付け処理を行うことも要求されている。

露光装置にてガラス基板の焼付け処理を行う際には、搬送用ロボットにより、載置台上へガラス基板が載置され、ガラス基板固定の為、真空吸着が行われる。

真空吸着でガラス基板を載置台に載置する際には、露光時の歪みを防止するためにガラス基板の湾曲を抑えて、ガラス基板全面を載置台に密着させる必要である。
このような従来技術としては、特許文献１、２に示すものがある。

特開平７−１８３３６６号公報特開２０００−２３７９８３号公報

昨今、益々表示用パネルの大型化が進むのに伴い、表示用パネルに使用されるガラス基板の寸法も大型化してきており、ガラス基板厚さに対して寸法が大きくなることで、ガラス基板の歪みが発生しやすい状態となっている。

そのため、真空吸着によるガラス基板を載置台に載置する際に、載置台とガラス基板との間にエア溜りが発生する場合があり、このエア溜りにより、ガラス基板には歪みが発生するという現象が起こる場合があった。

ガラス基板が歪んだ状態で焼付けを行うと、焼きムラが発生し、高精度の焼き付けを行うことができない。

上記従来技術では、ガラス基板の大型化に際し、ある程度エア溜りを解消しガラス基板の歪みの減少を図ることは可能であるが十分に歪の減少を図ることができない恐れがあり、また一定の時間を要してしまう為、生産性を向上させることは難しい。

従って、本発明の第１の目的は、ガラス基板の歪が少なく高精度の焼付けが可能な、又は、生産性を向上できる露光装置を提供することにある。

本発明の第２の目的は、ガラス基板の歪が少なく高精度の焼付けが可能な、又は、生産性を向上できる露光方法を提供することにある。

本発明の第３の目的は、ガラス基板等を載置台に載置する際に、エア溜りを除去しガラス基板と載置台とを密着できる基板載置方法を提供することにある。

本発明の第１の目的を達成するために、基板を載置する載置台と、前記載置台に載置された前記基板を吸着保持するためのエア吸着手段とを有し、前記基板表面にマスク板のパターンを焼付ける露光装置において、前記エア吸着手段は、前記基板を前記載置台に載置する際に、基板を前記載置台に吸着した後、吸着を解除し、再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御を行う吸着制御手段を備えることを特徴とする。

また、本発明の第２の目的を達成するために、基板表面にマスク板のパターンを焼付ける露光方法において、前記基板を載置台に吸着して載置する第１吸着工程と、前記第１吸着工程で載置台に吸着保持した前記基板に対する吸着を解除する吸着解除工程と、前記吸着解除工程後に、再び前記基板を前記載置台に吸着する第２吸着工程を有することを特徴とする。

さらに、本発明の第３の目的を達成するために、基板を吸着により載置台に載置する基板載置方法において、前記基板を載置台に吸着して載置する第１吸着工程と、前記第１吸着工程で載置台に吸着保持した前記基板に対する吸着を解除する吸着解除工程と、前記吸着解除工程後に、再び前記基板を前記載置台に吸着する第２吸着工程を有することを特徴とする。

本発明よれば、ガラス基板の歪が少なく高精度の焼付けが可能な、又は、生産性を向上できる露光装置を提供することができる。

本発明よれば、ガラス基板の歪が少なく高精度の焼付けが可能な、又は、生産性を向上できる露光装置及び露光方法を提供することができる。

さらに、本発明によればガラス基板等を載置台に載置する際に、エア溜りを除去しガラス基板と載置台とを密着できる基板載置方法を提供することができる。

図１は、本実施形態におけるガラス基板の表面にマスクパターンを焼き付ける露光装置の概略の構成を示す。本露光装置は、搬送ロボット(図示せず)からガラス基板
１１を受取る突上げピン７(図２(c)参照)と、表面に吸着溝21が穿溝され、突上げピン７の降下によりガラス基板11が載置される載置台２と、その吸着溝21に載置台２に設けられた貫通孔22を通して負圧を作用させるエア吸引部３と、載置台２の下部に設けられ、載置台２をＸ，Ｙ，Ｚ方向に移動、またはθ方向に回転する移動回転機構４と、載置台２の上部に設けられ、露光光学系５１とマスク板５２を有する露光部５及びこれらを制御する制御部６を具備する。

上記の露光装置においては、表面に所定の材料の薄膜が成膜されたガラス基板11を載置台２に載置し、エア吸引部３を動作して吸着溝２１に負圧を作用させると、ガラス基板11は吸着溝21により載置台２に真空吸着される。この状態で移動回転機構４によりガラス基板11をＸまたはＹ方向に移動、またはθ方向に回転して、ガラス基板１１を露光光学系５１のマスク基板５２に対応させて位置合わせし、さらにＺ方向に移動してマスク板52とガラス基板１１とを所定のギャップに合わせた後、露光光学系５１により近接露光がなされる。

図２は載置台２の構成を示した図で、(a)は複数の吸着溝を設けた載置台２の平面図、(b)は（a）において吸着溝に着目したＡ−Ａ断面図、(ｃ)は（a）において突き上げピン７に着目したＢ−Ｂ断面図である。図３は吸着制御部６１の構成図を示したものである。

図２において、載置台２の表面には、複数（この場合は３個）の方形の吸着溝２１a 〜２１cが載置台２の中心点Ｏを通るA-Aに対して対称的に、所望な間隔をなして設けられ、吸着溝２１a 〜２１ｃは載置台２の内部に設けられた貫通孔２２a〜２２ｃにより、それぞれの出力端２３a〜２３ｃに接続される。なお、この場合は吸着溝２１の個数を３個としたが、ガラス基板１１の大きさに応じて個数を増加または減少してもよい。

次に図３に示す吸着制御部６１は、図２（ｂ）の各出力端２３a 〜２３ｃとエア吸引部３との間にそれぞれ接続された電磁弁２５a 〜２５ｃと、これらに対して制御信号Ｓa 〜Ｓｃを出力する制御部６の一部をなす制御回路24とにより構成される。ガラス基板１１への吸着動作は、制御回路24が制御部６の指令により、電磁弁２５a 〜２５ｃを制御して実施する。突上げピン７は、共通駆動板７１に接続され、この共通駆動板７１を駆動シャフト７２により上下動させることによって、上昇したり下降したりする。

図４は、本実施形態におけるエア溜りの発生を抑止するガラス基板１１を載置台２への載置フローを示した図で、図５は図４のフローに対応してガラス基板１１、突上げピン７の動作状況及びエア溜りの状況を示した図であり、図５の(a)から(f)は図4の(a)から(f)に対応して付してある。以下、図4に示すフローに従って順次説明する。
(a) 突上げピン７を基板搬送用ロボット(図示せず)からガラス基板11を受取る位
置まで上昇させる。
(b) 基板搬送用ロボット(図示せず)からガラス基板11を突上げピン７に受取る。
(c) 突上げピン７を載置台２まで下降させると共に、制御部６からの吸着指令に
より、電磁弁２５a 〜２５ｃを動作させ、載置台２の全領域で真空吸着動作を
開始する。ガラス基板２は突上げピン７上に保持されている段階では、ガラス
基板11の端部１１ｔが自重により微細に垂れ下がる形となる。この真空吸着
動作の際に、処理時間を短縮するため、載置台２の全エリアでエア吸着動作を
行うことにより吸着の圧力を強くし、突上げピン６の下降速度を上げても、吸着
動作時はエア溜り多く発生する可能性は高くなるが、下記に説明するような本
発明の方法を実施すれば、最終的にはエア溜り８の発生を抑制することができ
る。

(d) ガラス基板１１を載置台２に載置するために、ガラス基板１１の端部１１tが
微細に垂れ下がっている為、載置台２にはまず端部１１ｔが接触する。そのため
に、全体的にはガラス基板１１の中央付近にエア溜り８が発生しやすい状態と
なる。さらに、突上げピン７を下降させてガラス基板１１下降させるとガラス基
板１１の中央部分が接触するので、載置台２の全領域で真空吸着動作をして
いても、突上げピン７の位置か、突上げピン７間あるいは突上げピン７と吸着溝
21a〜21ｃ付近との間も小さなエア溜り８a（図９参照）が発生し易くなる。

(e) ここで、一旦真空吸着を解除する。エア溜り８、８aがいずれの状態であって
も、真空吸着を解除すると、ガラス基板１１と載置台２の接触圧力が弱まるた
め、ガラス基板１１の自重よりにガラス全体が平板になろうとする復元力である
歪解消力Fが発生し、その結果、エアがガラス基板１１と載置台２の間に均等
に広がり、ガラス基板１１の全体の歪みが解消する。このとき、エア溜り８、
８aを形成していたエアの一部は、ガラス基板１１と載置台２との間から外へ抜
け出る。

(f) ガラス基板１１の歪が解消される一定時間が経過した後、ガラス基板１１を載
置台２に吸着保持させるために、再度真空吸着を行う。工程（e）によりガラス
基板１１と載置台２の間に残存するエア溜りを形成するエア量は少なくなってい
ので、ガラス基板１１の歪みの抑制効果は発生しているが、さらに、この歪みを
る抑制するために、図６（a）の矢印に示すように真空吸着はガラス基板１１の
中央から外側方向への順序で行い、エアを抜け易くする。図７はその時の電磁
弁２５a〜２５ｃの制御方法を示したもので、中央の電磁弁２５aから外側の電磁
弁２５cに向かって時間差δｔを持たせて作動信号Sa、Sb、Scを順に作動させ
る。
本実施形態では、方形状の吸着溝となっているが、吸着溝の形状によっては、
例えば、図６（b）の矢印に示すように、真空吸着の順序は端から放射的に行っ
ても良い。

以上説明したように、一旦吸着を解除し、再び吸着をすることで、載置台上のガラス基板１１の歪みを従来よりより解消することができる。しかも、簡単な動作で高速にできる。

その結果、本実施形態によれば、ガラス基板の歪がなく高精度の焼付けが可能な露光装置及び露光方法を提供することができる。

また、本実施形態によれば、生産性を向上できる露光装置及び露光方法を提供することができる。

さらに、ガラス基板等を載置台に載置する際に、エア溜りを除去し、ガラス基板と載置台とを密着できる基板載置方法を提供することができる。

上記実施形態においては、載置台は方形状の一体型であったが、図８（ｂ）（ｃ）に示すようにガラス基板を縦置き、または横置きでも露光できるようにするため、載置台を図８（a）に示すごとく、中心領域２c、上下領域２u、２d、左右領域２ｌ、２ｒの５つの領域に分かれていてもよい。この場合は、例えば縦露光の場合は、上記実施形態のシーケンス（c）で示すように、載置台２の全エリア２ｃ、２u、２dで真空吸着動作を行い、一旦全エリアの真空吸着を解除した後、一定時間後に中心領域２c、上下領域２u、２dの順に真空吸着を行う。また、中心領域２c、上下領域２u、２dにさらに細かな吸着エリアを設け、吸着順序を設けてもよい。

つまり、例え、載置台２のエリアが分割されていようとも、エア溜り８bが複雑にできたとしても、一旦吸着を解除し、再び吸着することで、載置台上のガラス基板１１の歪みを従来より、より解消することができる。その結果、前記実施形態と同様な効果を奏することができる。

本発明は、ガラス基板だけでなく、ガラス基板のような薄板であって、且つその寸法の大きさにかかわらず、平坦に当該薄板を載置台等に載置する装置及び方法に適用が可能である。

本実施形態における露光装置の概略の構成を示す図である。載置台の構成図を示す図である。(a)は複数の吸着溝を設けた載置台の平面図であり、(b)は(a)図において吸着溝に着目したＡ−Ａ断面図であり、 (ｃ)は(a)図において突き上げピンに着目したＢ−Ｂ断面図である。吸着制御部を示す図である。本実施形態におけるガラス基板の載置台への載置フローを示す図である。図４のフローに対応してガラス基板１１、突上げピン７の動作状況及びエア気溜りの状況を示す図である。エア溜りのエアを抜け易くする方法を示す図である。再吸着時における電磁弁の制御方法を示す図である。吸着領域が分かれている載置台を示す図である。複雑なエア溜りを示す図である。

符号の説明

２：載置台３：エア吸引部４：移動回転機構５：露光部
６：制御部７：突上げピン８：エア溜り１１：ガラス基板
２１：吸着溝２２：貫通孔２３：出力端２４：制御回路
２５：電磁弁 F：歪解消力６１：吸着制御部 S：電磁作動信号
δt：電磁弁の遅延時間。

Claims

基板を載置する載置台と、前記載置台に載置された前記基板を吸着保持するためのエア吸着手段とを有し、前記基板表面にマスク板のパターンを焼付ける露光装置において、
前記エア吸着手段は、前記基板を前記載置台に載置する際に、基板を前記載置台に吸着した後、吸着を解除し、再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御を行う吸着制御手段を備えることを特徴とする露光装置。
前記再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御は、前記基板と前記載置台との間に存在するエアを前記基板と前記載置台との間から外部に排出するように前記基板を前記載置台に吸着する制御であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記載置台には前記基板を吸着する複数の吸着部を有し、前記再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御は、前記複数の吸着部うち内側の吸着部から外側の吸着部に向かって順次吸着する制御であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記載置台には前記基板を吸着する複数の吸着部を有し、前記再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御は、前記複数の吸着部のうち一方の端部側の前記吸着部から他方の端部側の前記部向かって順次吸着する制御であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記載置台には前記基板を吸着する複数の吸着部を有し、前記再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御は、前記複数の吸着部のうち前記載置台の一つの隅部に隣接する吸着部から前記隅部と相対抗する隅部に向けて放射状に順次吸着する制御であることを特徴とする請求項１または２に記載の露光装置。
前記基板はガラス基板であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の露光装置。
前記吸着部は溝又は孔を有することを特徴とする請求項３乃至請求項５に記載の露光装置。
前記複数の吸着部はエリア単位で分割され、前記エリア単位で前記再び、前記基板を前記載置台に吸着する制御を行うことを特徴とする請求項３乃至請求項５に記載の露光装置。
基板表面にマスク板のパターンを焼付ける露光方法において、
前記基板を載置台に吸着して載置する第１吸着工程と、前記第１吸着工程で載置台に吸着保持した前記基板に対する吸着を解除する吸着解除工程と、前記吸着解除工程後に、再び前記基板を前記載置台に吸着する第２吸着工程を有することを特徴とする露光方法。
前記第２吸着工程は、前記基板と前記載置台との間に存在するエアを前記基板と前記載置台との間から外部に排出するように吸着を制御する排出工程を有することを特徴とする請求項９に記載の露光方法。
前記排出工程は前記載置台の中心から外に向かって順次再吸着する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
前記排出工程は前記載置台の隅から対抗する隅に向かって順次再吸着する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
前記排出工程は前記載置台の一端から他端に向かって順次再吸着する工程であることを特徴とする請求項１０に記載の露光方法。
前記第１吸着工程においては全吸着エリアを一度に吸着することを特徴とする請求項９乃至１０に記載の露光方法。
基板を吸着により載置台に載置する基板載置方法において、
前記基板を載置台に吸着して載置する第１吸着工程と、前記第１吸着工程で載置台に吸着保持した前記基板に対する吸着を解除する吸着解除工程と、前記吸着解除工程後に、再び前記基板を前記載置台に吸着する第２吸着工程を有することを特徴とする基板載置方法。
前記第２吸着工程は、前記基板と前記載置台との間に存在するエアを前記基板と前記載置台との間から外部に排出するように吸着を制御する排出工程を有することを特徴とする請求項１５に記載の基板載置方法。
前記排出工程は前記載置台の中心から外に向かって順次再吸着する工程であることを特徴とする請求項１６に記載の基板載置方法。
前記排出工程は前記載置台の隅から対抗する隅に向かって順次再吸着する工程であることを特徴とする請求項１６に記載の基板載置方法。
前記排出工程は前記載置台の一端から他端に向かって順次再吸着する工程であることを特徴とする請求項１９に記載の基板載置方法。
前記第１吸着工程においては全吸着エリアを一度に吸着することを特徴とする請求項１５乃至１６に記載の基板載置方法。