JP2010237498A - プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、及び表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動を早期に開始して、タクトタイムを短縮する。
【解決手段】シャッター駆動装置８０へシャッター７５を閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッター７５が閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構３０によりマスク２と基板１とのギャップを広げる動作を開始する。そして、マスク２と基板１とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行う。
【選択図】図８

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、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、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、基板をＸＹ方向へステップ移動させて、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、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。露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてマスク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基板へ転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ方式は、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。

近年、表示用パネルの各種基板の製造では、大型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、基板の一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、基板をＸＹ方向へステップ移動させて、基板の一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。

プロキシミティ方式では、マスクと基板とを数百μｍ程度のプロキシミティギャップまで接近させて露光を行う。マスクと基板とのギャップ合わせは、マスクを保持するマスクホルダ又は基板を支持するチャックをＺ方向へ移動及びチルトすることにより行われる。基板をＸＹ方向へステップ移動させて、基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合、基板のステップ移動は、マスクと基板との接触を防止するため、マスクと基板とのギャップを広げて行われる。基板のステップ移動後、マスクと基板とのギャップ合わせ及び基板のアライメントを行った後に、ショットが行われる。各ショットは、露光光を遮断するシャッターを開閉して行われる。なお、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置として、特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。

特開２００３−２４１３９６号公報 特開２００８−２３３６２１号公報

プロキシミティ方式で基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合、基板のステップ移動、マスクと基板とのギャップ合わせ、基板のアライメント及びショットが繰り返され、これらに要する時間が全てタクトタイムに加算される。基板のステップ移動前には、マスクと基板とのギャップを広げる動作がさらに必要である。

タクトタイムを短縮するためには、１つの動作が終了した後、次の動作をできるだけ早く開始しなければならない。従来、１つのショットが終了した後、次の動作へ移行するタイミングは、シャッターが閉じる動作を終了した時点か、あるいはシャッターが閉じる動作中に露光光の照度がしきい値になった時点としていた。これは、しきい値を超える露光光が照射された状態で基板をステップ移動すると、パターンの焼付けがぶれて、露光品質が低下するからである。しかしながら、基板のステップ移動前には、マスクと基板とのギャップを広げる動作が必要であり、この動作に要する時間が、基板のステップ移動の開始を遅らせる要因となっていた。

本発明の課題は、露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動を早期に開始して、タクトタイムを短縮することである。また、本発明の課題は、パターンの焼付けを短い間隔で精度良く行い、高いスループットで高品質な基板を製造することである。

本発明のプロキシミティ露光装置は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、ステージによりチャックを移動して基板のＸＹ方向へのステップ移動を行い、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置において、露光光を遮断するシャッターと、シャッターを開閉するシャッター駆動装置と、露光光の照度を測定する照度センサーと、ステージを駆動するステージ駆動回路と、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトするＺ−チルト機構と、Ｚ−チルト機構を駆動するＺ−チルト機構駆動回路と、シャッター駆動装置、ステージ駆動回路、及びＺ−チルト機構駆動回路を制御する制御装置とを備え、制御装置が、シャッター駆動装置へシャッターを閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッターが閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構駆動回路によりＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを広げる動作を開始し、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサーにより測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、ステージ駆動回路によりステージを駆動して、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、ステージによりチャックを移動して基板のＸＹ方向へのステップ移動を行い、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置の基板移動方法であって、露光光を遮断するシャッターと、シャッターを開閉するシャッター駆動装置と、露光光の照度を測定する照度センサーと、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトするＺ−チルト機構とを設け、シャッター駆動装置へシャッターを閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッターが閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げる動作を開始し、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサーにより測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うものである。

シャッター駆動装置へシャッターを閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッターが閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げる動作を開始する。シャッター駆動装置へシャッターを閉じる様に指令しても、シャッターが閉じ終わるまでは、露光光が基板へ照射されているが、その間にマスク又は基板を縦方向へ移動しても、基板を横方向へ移動する場合と違って、パターンの焼付けぶれはほとんど発生しない。そして、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサーにより測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うので、露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動が早期に開始され、タクトタイムが短縮される。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、制御装置が、照度センサーにより測定した露光光の照度の変化に応じて、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間を設定するものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、照度センサーにより測定した露光光の照度の変化に応じて、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間を決定するものである。同じ様に基板のＸＹ方向へのステップ移動を露光光の照度がしきい値になった時点で開始する場合でも、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了してから、露光光の照度がしきい値になるまでに時間が有る場合に比べて、所定時間を長く取ることができる。従って、シャッターを閉じる動作が進行して露光光の照度が小さくなってから、マスクと基板とのギャップを広げる動作が開始され、パターンの焼付けぶれが発生する恐れがさらに小さくなる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて基板を移動し、基板の露光を行うものである。露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動が早期に開始されるので、パターンの焼付けが短い間隔で精度良く行われ、高いスループットで高品質な基板が製造される。

本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の基板移動方法によれば、シャッター駆動装置へシャッターを閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッターが閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げる動作を開始し、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサーにより測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うことにより、露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動を早期に開始して、タクトタイムを短縮することができる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の基板移動方法によれば、照度センサーにより測定した露光光の照度の変化に応じて、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間を決定することにより、パターンの焼付けぶれが発生する恐れをさらに小さくすることができる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動を早期に開始することができるので、パターンの焼付けを短い間隔で精度良く行い、高いスループットで高品質な基板を製造することができる。

本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。 マスクホルダの上面図である。 チャックをロード／アンロード位置へ移動した状態を示す図である。 図４（ａ）はＺ−チルト機構の正面図、図４（ｂ）はＺ−チルト機構の側面図である。 ギャップセンサーの概略構成を示す図である。 ショットの領域の一例を示す図である。 露光処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法のタイムチャートである。 本発明の他の実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法のタイムチャートである。 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。 従来の基板移動方法のタイムチャートである。

図１は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。プロキシミティ露光装置は、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、チャック支持台９、チャック１０、マスクホルダ２０、ホルダフレーム２１、トップフレーム２２、エアクッション２３、Ｚ−チルト機構３０、ギャップセンサー４０、主制御装置５０、Ｘステージ駆動回路６１、Ｙステージ駆動回路６２、θステージ駆動回路６３、Ｚ−チルト機構駆動回路６４、及び露光光照射装置７０を含んで構成されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、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。

なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。

図１において、チャック１０は、基板１の露光を行う露光位置にある。露光位置の上空には、トップフレーム２２が設置されている。トップフレーム２２には、エアクッション２３を介して、ホルダフレーム２１が取り付けられている。ホルダフレーム２１には、マスク２を保持するマスクホルダ２０が取り付けられている。図２は、マスクホルダの上面図である。図２において、マスクホルダ２０には、露光光が通過する開口２０ａが設けられており、開口２０ａの下方には、マスク２が装着されている。マスクホルダ２０の下面の開口２０ａの周囲には、吸着溝が設けられており、マスクホルダ２０は、吸着溝により、マスク２の周辺部を真空吸着して保持している。図１において、マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、後述する露光光照射装置７０が配置されている。露光時、露光光照射装置７０からの露光光がマスク２を透過して基板１へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板１の表面に転写され、基板１上にパターンが形成される。

図３は、チャックをロード／アンロード位置へ移動した状態を示す図である。ロード／アンロード位置において、図示しない基板搬送ロボットにより、基板１がチャック１０へ搬入され、また基板１がチャック１０から搬出される。チャック１０への基板１のロード及びチャック１０からの基板１のアンロードは、チャック１０に設けた複数の突き上げピンを用いて行われる。突き上げピンは、チャック１０の内部に収納されており、チャック１０の内部から上昇して、基板１をチャック１０にロードする際、基板搬送ロボットから基板１を受け取り、基板１をチャック１０からアンロードする際、基板搬送ロボットへ基板１を受け渡す。

図１及び図３において、チャック１０は、チャック支持台９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に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向（図１及び図３の図面横方向）へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向（図１及び図３の図面奥行き方向）へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台９は、θステージ８に搭載され、チャック１０を複数箇所で支持する。

Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０は、ロード／アンロード位置と露光位置との間を移動される。ロード／アンロード位置において、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方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１のプリアライメントが行われる。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０に搭載された基板１のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。そして、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方向への回転により、基板１のアライメントが行われる。また、マスクホルダ２０の側面に設けたＺ−チルト機構３０により、マスクホルダ２０をＺ方向（図１の図面上下方向）へ移動及びチルトすることによって、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。

図１において、Ｘステージ駆動回路６１は、主制御装置５０の制御により、Ｘステージ５を駆動する。Ｙステージ駆動回路６２は、主制御装置５０の制御により、Ｙステージ７を駆動する。θステージ駆動回路６３は、主制御装置５０の制御により、θステージ８を駆動する。Ｚ−チルト機構駆動回路６４は、主制御装置５０の制御により、各Ｚ−チルト機構３０を駆動し、各Ｚ−チルト機構３０の移動が終了したとき、移動が終了した旨の終了信号を、主制御装置５０へ出力する。

図４（ａ）はＺ−チルト機構の正面図、図４（ｂ）はＺ−チルト機構の側面図である。Ｚ−チルト機構３０は、ケーシング３１、直動ガイド３２、可動ブロック３３、モータ３４、軸継手３５、ボールねじ３６ａ、ナット３６ｂ、及びボール３７を含んで構成されている。図４（ｂ）に示す様に、ケーシング３１は、トップフレーム２２の側面に取り付けられている。図４（ａ）に示す様に、ケーシング３１の内部には、直動ガイド３２が設けられており、直動ガイド３２には、可動ブロック３３が搭載されている。ケーシング３１の上方には、モータ３４が設置されており、モータ３４の回転軸には、軸継手３５を介して、ボールねじ３６ａが接続されている。可動ブロック３３には、ボールねじ３６ａにより移動されるナット３６ｂが取り付けられており、可動ブロック３３は、モータ３４の回転により、直動ガイド３２に沿って上下に移動する。

図４（ｂ）に示す様に、ホルダフレーム２１の下面には、チルト用腕２４が設けられている。可動ブロック３３の下面には、ボール３７が取り付けられており、ボール３７は、可動ブロック３３によりチルト用腕２４に押し付けられている。図２において、Ｚ−チルト機構３０は、ホルダフレーム２１の側面近くの三箇所に設置されている。３つのＺ−チルト機構３０は、可動ブロック３３を上下に移動して、チルト用腕２４を押すボール３７の高さをそれぞれ変更することにより、エアクッション２３により支持されているホルダフレーム２１の高さを三箇所で変更して、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトする。

なお、本実施の形態では、Ｚ−チルト機構３０によりマスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることによって、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、チャック支持台９にＺ−チルト機構を設けて、チャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。

図２において、マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上方には、４つのギャップセンサー４０が設けられている。マスク２と基板１とのギャップ合わせを行う際、各ギャップセンサー４０は、図示しない移動機構により、マスクホルダ２０の開口２０ａの四隅の上方へ移動され、マスク２と基板１とのギャップを、マスク２の四隅で測定する。マスク２と基板１とのギャップ合わせが終了した後、各ギャップセンサー４０は、図示しない移動機構により、マスクホルダ２０の開口２０ａの外側へ移動される。

図５は、ギャップセンサーの概略構成を示す図である。ギャップセンサー４０は、レーザー光源４１、コリメーションレンズ群４２、投影レンズ４３、ミラー４４，４５、結像レンズ４６、及びＣＣＤラインセンサー４７を含んで構成されている。レーザー光源４１から発生されたレーザー光は、コリメーションレンズ群４２及び投影レンズ４３を通り、ミラー４４からマスク２へ斜めに照射される。マスク２へ照射されたレーザー光は、その一部がマスク２の上面で反射され、一部がマスク２の内部へ透過する。マスク２の内部へ透過したレーザー光は、その一部がマスク２の下面で反射され、一部がマスク２の下面から基板１の表面へ照射される。基板１の表面へ照射されたレーザー光は、その一部が基板１の表面で反射され、一部が基板１の内部へ透過する。マスク２の下面で反射されたレーザー光及び基板１の表面で反射されたレーザー光は、マスクの上面から射出された後、ミラー４５で反射され、結像レンズ４６を通って、ＣＣＤラインセンサー４７の受光面に結像する。ＣＣＤラインセンサー４７は、受光面で受光した光の強度に応じた検出信号を出力する。ＣＣＤラインセンサー４７のマスク２の下面で反射されたレーザー光の検出信号の位置と、基板１の表面で反射されたレーザー光の検出信号の位置とから、マスク２と基板１とのギャップＧが測定される。

図１において、マスクホルダ２０の上空には、露光光照射装置７０が設けられている。露光光照射装置７０は、ランプ７１、集光鏡７２、第１平面鏡７３、レンズ７４、シャッター７５、コリメーションレンズ７６、第２平面鏡７７、電源７８、照度センサー７９、及びシャッター駆動装置８０を含んで構成されている。ランプ７１には、水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の様に、高圧ガスをバルブ内に封入したランプが使用されている。ランプ７１は、電源７８から電圧が印加されると点灯して、露光光を発生する。なお、本実施の形態では、露光光を発生する光源に１つのランプ７１が用いられているが、ランプの数はこれに限らず、２つ以上のランプを用いてもよい。また、ランプの代わりに、発光ダイオードやレーザーダイオード等の半導体発光素子を用いてもよい。

ランプ７１の周囲には、ランプ７１から発生した光を集光する集光鏡７２が設けられている。ランプ７１から発生した光は、集光鏡７２により集光され、第１平面鏡７３へ照射される。第１平面鏡７３で反射した光は、フライアイレンズ又はロットレンズ等からなるレンズ７４へ入射し、レンズ７４を透過して照度分布が均一化される。シャッター駆動装置８０は、主制御装置５０の制御により、基板１の露光を行う時、シャッター７５を開き、基板１の露光を行わない時、シャッター７５を閉じる。シャッター７５が開いているとき、レンズ７４を透過した光は、コリメーションレンズ７６を透過して平行光線束となり、第２平面鏡７７で反射して、マスク２へ照射される。マスク２へ照射された露光光により、マスク２のパターンが基板１へ転写され、基板１の露光が行われる。シャッター７５が閉じているとき、レンズ７４を透過した光は、シャッター７５に遮断され、基板１の露光は行われない。

主制御装置５０は、シャッター７５の開閉を指令するシャッター駆動信号を、シャッター駆動装置８０へ出力する。シャッター駆動装置８０は、シャッター駆動信号によりシャッター７５を開く動作又はシャッター７５を閉じる動作を開始し、各動作が終了したとき、各動作が終了した旨の終了信号を、主制御装置５０へ出力する。

第２平面鏡７７の裏側近傍には、照度センサー７９が配置されている。第２平面鏡７７には、露光光の一部を通過させる小さな開口が設けられている。照度センサー７９は、第２平面鏡７７の開口を通過した光を受光して、露光光の照度を測定する。照度センサー７９の測定結果は、主制御装置５０へ入力される。

以下、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法について説明する。本実施の形態のプロキシミティ露光装置は、露光位置において、基板１をＸＹ方向へステップ移動させて、基板１の一面を複数のショットに分けて露光する。図６は、ショットの領域の一例を示す図である。図６は、基板１の一面を６つのショットに分けて露光する例を示している。１回目のショットで基板１の領域１ａが露光され、２回目のショットで基板１の領域１ｂが露光され、３回目のショットで基板１の領域１ｃが露光され、４回目のショットで基板１の領域１ｄが露光され、５回目のショットで基板１の領域１ｅが露光され、６回目のショットで基板１の領域１ｆが露光される。

図７は、露光処理の動作を示すフローチャートである。まず、ロード／アンロード位置において、チャック１０への基板１のロードが行われる（ステップ３０１）。主制御装置５０は、Ｘステージ駆動回路６１によりＸステージ５を駆動し、Ｙステージ駆動回路６２によりＹステージ７を駆動し、θステージ駆動回路６３によりθステージ８を駆動して、ロード／アンロード位置においてチャック１０をＸＹ方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板１のプリアライメントを行う（ステップ３０２）。次に、主制御装置５０は、Ｘステージ駆動回路６１によりＸステージ５を駆動し、Ｙステージ駆動回路６２によりＹステージ７を駆動して、チャック１０を露光位置へ移動させ、基板１を露光位置の１回目のショットを行う位置へ移動させる（ステップ３０３）。

続いて、主制御装置５０は、４つのギャップセンサー４０の測定結果に基づき、Ｚ−チルト機構駆動回路６４により各Ｚ−チルト機構３０を駆動して、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行う（ステップ３０４）。次に、主制御装置５０は、Ｘステージ駆動回路６１によりＸステージ５を駆動し、Ｙステージ駆動回路６２によりＹステージ７を駆動し、θステージ駆動回路６３によりθステージ８を駆動して、露光位置においてチャック１０をＸＹ方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板１のアライメントを行う（ステップ３０５）。

マスク２と基板１とのギャップ合わせが終了して、ショット（ステップ３０６）を行った後、主制御装置５０は、全ショットが終了したか否かを判断する（ステップ３０７）。全ショットが終了していない場合、主制御装置５０は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４により各Ｚ−チルト機構３０を駆動して、マスク２と基板１とのギャップを広げた後、Ｘステージ駆動回路６１によりＸステージ５を駆動し、Ｙステージ駆動回路６２によりＹステージ７を駆動して、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行い（ステップ３０８）、基板１を次のショットを行う位置へ移動させる。そして、ステップ３０４へ戻り、全ショットが終了するまで、ステップ３０４〜３０８を繰り返す。

全ショットが終了した場合、主制御装置５０は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４により各Ｚ−チルト機構３０を駆動して、マスク２と基板１とのギャップを広げた後、Ｘステージ駆動回路６１によりＸステージ５を駆動し、Ｙステージ駆動回路６２によりＹステージ７を駆動して、チャック１０をロード／アンロード位置へ移動させる（ステップ３０９）。そして、ロード／アンロード位置において、チャック１０からの基板１のアンロードが行われる（ステップ３１０）。

図８は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法を示すフローチャートである。図７のステップ３０６において、主制御装置５０は、各ショットの露光時間が経過すると、シャッター駆動信号により、シャッター駆動装置８０へシャッター７５を閉じる様に指令し、これによりシャッター７５を閉じる動作が開始される（ステップ４０１）。図７のステップ３０８において、主制御装置５０は、シャッター７５を閉じる様に指令してから所定時間が経過したか否かを判断する（ステップ４０２）。所定時間が経過していない場合、主制御装置５０は、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値以下であるか否かを判断する（ステップ４０３）。露光光の照度がしきい値以下でない場合、主制御装置５０は、シャッター駆動装置８０からの終了信号の有無により、シャッター７５を閉じる動作が終了したか否かを判断する（ステップ４０４）。所定時間が経過し、または露光光の照度がしきい値以下になり、またはシャッター７５を閉じる動作が終了するまで、ステップ４０２〜４０４を繰り返す。

所定時間が経過し、または露光光の照度がしきい値以下になり、またはシャッター７５を閉じる動作が終了した場合、主制御装置５０は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４により各Ｚ−チルト機構３０を駆動して、マスク２と基板１とのギャップを広げるための各Ｚ−チルト機構３０の移動を開始する（ステップ４０５）。そして、主制御装置５０は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４からの終了信号の有無により、各Ｚ−チルト機構３０の移動が終了したか否かを判断し（ステップ４０６）、終了していない場合はこれを繰り返す。

各Ｚ−チルト機構３０の移動が終了した場合、主制御装置５０は、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値以下であるか否かを判断する（ステップ４０７）。露光光の照度がしきい値以下でない場合、主制御装置５０は、シャッター駆動装置８０からの終了信号の有無により、シャッター７５を閉じる動作が終了したか否かを判断する（ステップ４０８）。露光光の照度がしきい値以下になり、またはシャッター７５を閉じる動作が終了するまで、ステップ４０７〜４０８を繰り返す。

露光光の照度がしきい値以下になり、またはシャッター７５を閉じる動作が終了した場合、主制御装置５０は、Ｘステージ駆動回路６１によりＸステージ５を駆動し、Ｙステージ駆動回路６２によりＹステージ７を駆動して、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行うためのＸステージ５及びＹステージ７の移動を行う（ステップ４０９）。

図９は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法のタイムチャートである。図９（ａ）は主制御装置５０のシャッター駆動信号、図９（ｂ）は照度センサー７９により測定した露光光の照度、図９（ｃ）はＺ−チルト機構３０の動作、図９（ｄ）はＸステージ５及びＹステージ７の動作を示す。図９（ａ），（ｂ）に示す様に、シャッター駆動信号によりシャッター７５の開閉を指令するタイミングと、実際にシャッター７５が露光光の光路上を移動して露光光の照度が変化するタイミングには、ずれがある。本実施の形態では、図９（ａ），（ｃ）に示す様に、シャッター駆動信号によりシャッター７５を閉じる様に指令してから所定時間Ｔ１が経過した後、シャッター７５が閉じ終わる前に、マスク２と基板１とのギャップを広げるためのＺ−チルト機構３０の移動が開始される。そして、Ｚ−チルト機構３０の移動が終了してから、図９（ｂ），（ｄ）に示す様に、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値になった時点で、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行うためのＸステージ５及びＹステージ７の移動が開始される。

シャッター駆動装置８０へシャッター７５を閉じる様に指令しても、シャッター７５が閉じ終わるまでは、露光光が基板１へ照射されているが、その間にマスク２又は基板１を縦方向へ移動しても、基板１を横方向へ移動する場合と違って、パターンの焼付けぶれはほとんど発生しない。そして、マスク２と基板１とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行うので、露光品質を低下させることなく、基板１のステップ移動が早期に開始され、タクトタイムが短縮される。

図１０は、本発明の他の実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法のタイムチャートである。図１０（ａ）は主制御装置５０のシャッター駆動信号、図１０（ｂ）は照度センサー７９により測定した露光光の照度、図１０（ｃ）はＺ−チルト機構３０の動作、図１０（ｄ）はＸステージ５及びＹステージ７の動作を示す。本実施の形態では、図１０（ａ），（ｃ）に示す様に、シャッター駆動信号によりシャッター７５を閉じる様に指令してから所定時間Ｔ２が経過した後、シャッター７５が閉じ終わる前に、マスク２と基板１とのギャップを広げるためのＺ−チルト機構３０の移動が開始される。主制御装置５０は、照度センサー７９により測定した露光光の照度の変化に応じて、マスク２と基板１とのギャップを広げるためのＺ−チルト機構３０の移動が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間Ｔ２を設定する。従って、図１０（ｃ），（ｄ）に示す様に、マスク２と基板１とのギャップを広げるためのＺ−チルト機構３０の移動が終了した時点で、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行うためのＸステージ５及びＹステージ７の移動が開始される。

同じ様に基板１のＸＹ方向へのステップ移動を露光光の照度がしきい値になった時点で開始する場合でも、マスク２と基板１とのギャップを広げる動作が終了してから、露光光の照度がしきい値になるまでに時間が有る図９の場合に比べて、所定時間Ｔ２を長く取ることができる。従って、図１０（ｂ）に示す様にシャッター７５を閉じる動作が進行して露光光の照度が小さくなってから、マスク２と基板１とのギャップを広げる動作が開始され、パターンの焼付けぶれが発生する恐れがさらに小さくなる。

図１３は、従来の基板移動方法のタイムチャートである。図１３（ａ）はシャッター駆動信号、図１３（ｂ）は露光光の照度、図１３（ｃ）はＺ−チルト機構の動作、図１３（ｄ）はＸステージ及びＹステージの動作を示す。従来は、図１３（ｂ），（ｃ）に示す様に、露光光の照度がしきい値になった時点で、マスクと基板とのギャップを広げるためのＺ−チルト機構の移動が開始される。そして、図１３（ｃ），（ｄ）に示す様に、Ｚ−チルト機構の移動が終了した時点で、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うためのＸステージ及びＹステージの移動が開始される。

図１３と図９及び図１０とを比べると、図１３に示した従来例では、露光光の照度がしきい値以下になった後、マスクと基板とのギャップを広げるためのＺ−チルト機構の移動が行われ、その後に、基板のＸＹ方向へのステップ移動が行われるが、図９及び図１０に示した実施の形態では、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値以下になった後、直ちに、基板１のＸＹ方向へのステップが行われる。

以上説明した実施の形態によれば、シャッター駆動装置８０へシャッター７５を閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッター７５が閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構３０によりマスク２と基板１とのギャップを広げる動作を開始し、マスク２と基板１とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサー７９により測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行うことにより、露光品質を低下させることなく、基板１のステップ移動を早期に開始して、タクトタイムを短縮することができる。

さらに、図１０に示した実施の形態によれば、照度センサー７９により測定した露光光の照度の変化に応じて、マスク２と基板１とのギャップを広げる動作が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間Ｔ２を決定することにより、パターンの焼付けぶれが発生する恐れをさらに小さくすることができる。

本発明において、シャッターを閉じる様に指令してからＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げる動作を開始するまでの所定時間は、仮に決定した値で基板のテスト露光を行い、テスト露光で露光した基板の製品評価を行って、最適値を選択する。

本発明のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて基板を移動し、基板の露光を行うことにより、露光品質を低下させることなく、基板のステップ移動を早期に開始することができるので、パターンの焼付けを短い間隔で精度良く行い、高いスループットで高品質な基板を製造することができる。

例えば、図１１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、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、基板上にＴＦＴアレイが形成される。

また、図１２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、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、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１１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１２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、本発明のプロキシミティ露光装置又はプロキシミティ露光装置の基板移動方法を適用することができる。

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
９ チャック支持台
１０ チャック
２０ マスクホルダ
２１ ホルダフレーム
２２ トップフレーム
２３ エアクッション
２４ チルト用腕
３０ Ｚ−チルト機構
３１ ケーシング
３２ 直動ガイド
３３ 可動ブロック
３４ モータ
３５ 軸継手
３６ａ ボールねじ
３６ｂ ナット
３７ ボール
４０ ギャップセンサー
４１ レーザー光源
４２ コリメーションレンズ群
４３ 投影レンズ
４４，４５ ミラー
４６ 結像レンズ
４７ ＣＣＤラインセンサー
５０ 主制御装置
６１ Ｘステージ駆動回路
６２ Ｙステージ駆動回路
６３ θステージ駆動回路
６４ Ｚ−チルト機構駆動回路
７０ 露光光照射装置
７１ ランプ
７２ 集光鏡
７３ 第１平面鏡
７４ レンズ
７５ シャッター
７６ コリメーションレンズ
７７ 第２平面鏡
７８ 電源
７９ 照度センサー
８０ シャッター駆動装置

Claims (6)

1. 基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、前記チャックを移動するステージとを備え、前記ステージにより前記チャックを移動して基板のＸＹ方向へのステップ移動を行い、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置において、
   露光光を遮断するシャッターと、
   前記シャッターを開閉するシャッター駆動装置と、
   露光光の照度を測定する照度センサーと、
   前記ステージを駆動するステージ駆動回路と、
   前記マスクホルダと前記チャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトするＺ−チルト機構と、
   前記Ｚ−チルト機構を駆動するＺ−チルト機構駆動回路と、
   前記シャッター駆動装置、前記ステージ駆動回路、及び前記Ｚ−チルト機構駆動回路を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記シャッター駆動装置へ前記シャッターを閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、前記シャッターが閉じ終わる前に、前記Ｚ−チルト機構駆動回路により前記Ｚ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを広げる動作を開始し、
   マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了して、前記照度センサーにより測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、前記ステージ駆動回路により前記ステージを駆動して、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
2. 前記制御装置は、
   前記照度センサーにより測定した露光光の照度の変化に応じて、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間を設定することを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
3. 基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、ステージによりチャックを移動して基板のＸＹ方向へのステップ移動を行い、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置の基板移動方法であって、
   露光光を遮断するシャッターと、シャッターを開閉するシャッター駆動装置と、露光光の照度を測定する照度センサーと、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトするＺ−チルト機構とを設け、
   シャッター駆動装置へシャッターを閉じる様に指令してから所定時間が経過した後、シャッターが閉じ終わる前に、Ｚ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げる動作を開始し、
   マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了して、照度センサーにより測定した露光光の照度がしきい値以下になったら、基板のＸＹ方向へのステップ移動を行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
4. 照度センサーにより測定した露光光の照度の変化に応じて、マスクと基板とのギャップを広げる動作が終了した時点で、露光光の照度がしきい値以下になる様に、所定時間を決定することを特徴とする請求項３に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
5. 請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ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。
6. 請求項３又は請求項４に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて基板を移動し、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。

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