JP2011248207A - プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のアライメント方法、及びパネル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合に、基板の下地パターンのアライメントマークの画像を鮮明に取得して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を精度良く検出する。
【解決手段】複数の第２の画像取得装置（下方カメラユニット５２）を、チャック１０に支持された基板１の下方に配置して、基板１の下地パターンに設けられた複数のアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から取得し、第２の画像取得装置が出力した基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出する。
【選択図】図１０

Description

本発明は、タッチパネル等の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アライメント方法、及びそれらを用いたパネル基板の製造方法に係り、特に、ＣＣＤカメラ等の画像取得装置により、マスクのアライメントマーク及び基板の下地パターンのアライメントマークの画像を取得して、マスクと基板との位置合わせ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アライメント方法、及びそれらを用いた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。

例えば、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造において、基板上に形成されたブラックマトリクスの上に着色パターンを露光する際の様に、基板に形成された下地パターンの上に新たなパターンを露光する場合、新たに露光するパターンが下地パターンからずれない様に、マスクと基板との位置合わせを精度良く行う必要がある。従来、主に大型の基板の露光に用いられるプロキシミティ露光装置では、マスク及び基板の下地パターンに複数のアライメントマークをそれぞれ設け、ＣＣＤカメラ等の画像取得装置により、マスクのアライメントマーク及び基板の下地パターンのアライメントマークの画像を取得し、画像処理により両者の位置ずれを検出して、マスクと基板との位置合わせを行っていた。なお、この様なプロキシミティ露光装置として、特許文献１に記載のものがある。

特開２００７−２５６５８１号公報

プロキシミティ露光装置において、マスクと基板とのギャップ合わせを行った後、マスクと基板との位置合わせを行う際には、アライメントマークが設けられたマスクの下面と、下地パターンのアライメントマークが形成された基板の表面とが、プロキシミティギャップの分だけ数百μｍ程離れている。従来のプロキシミティ露光装置では、ボールねじ及びモータ等の移動機構により、画像取得装置を上下に移動して、画像取得装置の焦点をマスクの下面及び基板の表面に順番に合わせ、マスクの上方から、マスクのアライメントマークの画像及び基板の下地パターンのアライメントマークの画像を順番に取得していた。

近年急速に普及が進んでいる静電容量方式のタッチパネルには、静電容量の変化を検出するセンサー電極に、モリブデン（Ｍｏ）やアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料を使用しているものがある。基板に形成された透明導電膜（ＩＴＯ膜）の上にこれらの金属電極膜を形成する際、マスクの上方から、透明導電膜の上に塗布された金属膜を通して、透明導電膜のアライメントマークの画像を取得しようとすると、金属膜は光の透過性が低いためコントラストが低くなって、透明導電膜のアライメントマークの画像を鮮明に取得することができない。そのため、透明導電膜のアライメントマークの位置を精度良く検出することができないという問題があった。

本発明の課題は、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合に、基板の下地パターンのアライメントマークの画像を鮮明に取得して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を精度良く検出することである。また、本発明の課題は、基板の下地パターンの上に不透明なパターンを形成する際、マスクと基板との位置合わせを精度良く行って、不透明なパターンを下地パターンに合わせて精度良く露光することである。さらに、本発明の課題は、不透明なパターンを含むパネル基板を高品質に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、マスクを保持するマスクホルダと、下地パターンが形成された基板を支持するチャックと、マスクホルダとチャックとを相対的に移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、マスクホルダに保持されたマスクの上方に配置され、マスクに設けられた複数のアライメントマークの画像をマスクの上方から取得する複数の第１の画像取得装置と、チャックに支持された基板の下方に配置され、基板の下地パターンに設けられた複数のアライメントマークの画像を基板の下方から取得する複数の第２の画像取得装置と、第１の画像取得装置から出力されたマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、第２の画像取得装置から出力された基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出する画像処理装置と、画像処理装置により検出されたマスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置に基づき、ステージによりマスクホルダとチャックとを相対的に移動して、マスクと基板との位置合わせを行う制御手段とを備えたものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置のアライメント方法は、マスクを保持するマスクホルダと、下地パターンが形成された基板を支持するチャックと、マスクホルダとチャックとを相対的に移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のアライメント方法であって、複数の第１の画像取得装置を、マスクホルダに保持されたマスクの上方に配置して、複数の第１の画像取得装置により、マスクに設けられた複数のアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、第１の画像取得装置が出力したマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、複数の第２の画像取得装置を、チャックに支持された基板の下方に配置して、複数の第２の画像取得装置により、基板の下地パターンに設けられた複数のアライメントマークの画像を基板の下方から取得し、第２の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出し、検出したマスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置に基づき、ステージによりマスクホルダとチャックとを相対的に移動して、マスクと基板との位置合わせを行うものである。

複数の第２の画像取得装置を、チャックに支持された基板の下方に配置して、複数の第２の画像取得装置により、基板の下地パターンに設けられた複数のアライメントマークの画像を基板の下方から取得し、第２の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出するので、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合に、基板の下地パターンのアライメントマークの画像が基板の下方から鮮明に取得され、基板の下地パターンのアライメントマークの位置が精度良く検出される。そして、検出したマスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置に基づき、ステージによりマスクホルダとチャックとを相対的に移動して、マスクと基板との位置合わせを行うので、マスクと基板との位置合わせが精度良く行われ、不透明なパターンが下地パターンに合わせて精度良く露光される。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、第１の画像取得装置を移動する複数の第１の移動手段と、第２の画像取得装置を移動する複数の第２の移動手段と、マスクホルダに設けられた複数の基準マークとを備え、制御手段が、第１の移動手段により第１の画像取得装置を移動して、第１の画像取得装置により基準マークの画像を上方から取得させ、第２の移動手段により第２の画像取得装置を移動して、第２の画像取得装置により基準マークの画像を下方から取得させ、画像処理装置が、第１の画像取得装置から出力された基準マークの画像信号を処理して、基準マークの位置を検出し、また第２の画像取得装置から出力された基準マークの画像信号を処理して、基準マークの位置を検出し、制御手段が、画像処理装置により第１の画像取得装置から出力された基準マークの画像信号を処理して検出された基準マークの位置を基準として、第１の画像取得装置の位置の座標を管理し、画像処理装置により第２の画像取得装置から出力された基準マークの画像信号を処理して検出された基準マークの位置を基準として、第２の画像取得装置の位置の座標を管理するものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置のアライメント方法は、複数の基準マークをマスクホルダに設け、第１の画像取得装置を移動して、第１の画像取得装置により、基準マークの画像を上方から取得し、第１の画像取得装置が出力した基準マークの画像信号を処理して、基準マークの位置を検出し、検出した基準マークの位置を基準として、第１の画像取得装置の位置の座標を管理し、第２の画像取得装置を移動して、第２の画像取得装置により、基準マークの画像を下方から取得し、第２の画像取得装置が出力した基準マークの画像信号を処理して、基準マークの位置を検出し、検出した基準マークの位置を基準として、第２の画像取得装置の位置の座標を管理するものである。

マスクホルダに設けた基準マークの位置を基準として、第１の画像取得装置及び第２の画像取得装置の位置の座標を管理するので、第１の画像取得装置及び第２の画像取得装置の位置決めを精度良く行って、マスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置を精度良く検出することができる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、第１の画像取得装置の焦点位置を移動する焦点位置移動機構を備え、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、制御手段が、焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置をマスクのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置によりマスクのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得させ、焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置を基板の下地パターンのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置により基板の下地パターンのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得させ、画像処理装置が、第１の画像取得装置から出力されたマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、第１の画像取得装置から出力された基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出するものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置のアライメント方法は、第１の画像取得装置の焦点位置を移動する焦点位置移動機構を設け、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置をマスクのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置によりマスクのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、第１の画像取得装置が出力したマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置を基板の下地パターンのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置により基板の下地パターンのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、第１の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出するものである。基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、第１の画像取得装置を用いて、第２の画像取得装置を用いることなく、基板の下地パターンのアライメントマークの位置が検出される。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、第２の画像取得装置が、四角形を形成する様に配置された基板の下地パターンの４つのアライメントマークのうち、対角に配置された２つのアライメントマークに対応して配置されたものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のアライメント方法は、第２の画像取得装置を、四角形を形成する様に配置された基板の下地パターンの４つのアライメントマークのうち、対角に配置された２つのアライメントマークに対応して配置するものである。２つの第２の画像取得装置及びそれらの上方に配置された２つの第１の画像取得装置を、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されているとき専用とし、残りの第１の画像取得装置を、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき専用として、両者を使い分けることができる。

本発明の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アライメント方法を用いてマスクと基板との位置合わせを行って、基板の露光を行うものである。マスクと基板との位置合わせが精度良く行われ、不透明なパターンが下地パターンに合わせて精度良く露光されるので、不透明なパターンを含むパネル基板が高品質に製造される。

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アライメント方法によれば、複数の第２の画像取得装置を、チャックに支持された基板の下方に配置して、複数の第２の画像取得装置により、基板の下地パターンに設けられた複数のアライメントマークの画像を基板の下方から取得し、第２の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出することにより、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合に、基板の下地パターンのアライメントマークの画像を基板の下方から鮮明に取得することができ、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を精度良く検出することができる。そして、検出したマスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置に基づき、ステージによりマスクホルダとチャックとを相対的に移動して、マスクと基板との位置合わせを行うことにより、マスクと基板との位置合わせを精度良く行って、不透明なパターンを下地パターンに合わせて精度良く露光することができる。

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アライメント方法によれば、マスクホルダに設けた基準マークの位置を基準として、第１の画像取得装置及び第２の画像取得装置の位置の座標を管理することにより、第１の画像取得装置及び第２の画像取得装置の位置決めを精度良く行って、マスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置を精度良く検出することができる。

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アライメント方法によれば、第１の画像取得装置の焦点位置を移動する焦点位置移動機構を設け、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置をマスクのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置によりマスクのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、第１の画像取得装置が出力したマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置を基板の下地パターンのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置により基板の下地パターンのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、第１の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出することにより、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、第１の画像取得装置を用いて、第２の画像取得装置を用いることなく、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出することができる。

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アライメント方法によれば、第２の画像取得装置を、四角形を形成する様に配置された基板の下地パターンの４つのアライメントマークのうち、対角に配置された２つのアライメントマークに対応して配置することにより、２つの第２の画像取得装置及びそれらの上方に配置された２つの第１の画像取得装置を、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されているとき専用とし、残りの第１の画像取得装置を、基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき専用として、両者を使い分けることができる。

本発明のパネル基板の製造方法によれば、マスクと基板との位置合わせを精度良く行って、不透明なパターンを下地パターンに合わせて精度良く露光することができるので、不透明なパターンを含むパネル基板を高品質に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。 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上面図である。 チャックを露光位置へ移動した状態を示す上面図である。 マスクのアライメントマークを示す図である。 基板のアライメントマークを示す図である。 図６（ａ）は上方カメラユニット移動機構及び焦点位置移動機構の上面図、図６（ｂ）は同側面図である。 図７（ａ）は下方カメラユニット移動装置の正面図、図７（ｂ）は同側面図である。 上方カメラユニット移動機構及び焦点位置移動機構の動作を説明する図である。 上方カメラユニット移動機構及び焦点位置移動機構の動作を説明する図である。 下方カメラユニット移動装置の動作を説明する図である。 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概略構成を示す図である。 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上面図である。 チャックを露光位置へ移動した状態を示す上面図である。 静電容量方式のタッチパネル基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。

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。また、図２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上面図である。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、画像処理装置５０、上方カメラユニット５１、下方カメラユニット５２、上方カメラユニット移動機構、焦点位置移動機構、下方カメラユニット移動装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図１では、上方カメラユニット移動機構、及び焦点位置移動機構が省略されている。また、図２では、画像処理装置５０、上方カメラユニット移動機構、焦点位置移動機構、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。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、露光光を照射する照射光学系、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及び図２において、チャック１０は、基板１のロード及びアンロードを行うロード／アンロード位置にある。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。チャック１０は、基板１の裏面を真空吸着して支持する。

図３は、チャックを露光位置へ移動した状態を示す上面図である。なお、図３では、画像処理装置５０、上方カメラユニット移動機構、焦点位置移動機構、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。露光位置の上空には、マスク２を保持するマスクホルダ２０が設置されている。マスクホルダ２０は、平行に設置された２つの細長いブロック部材からなり、２つのブロック部材は、マスク２の下面の向かい合う二辺を保持する。なお、マスクホルダ２０は、これに限らず、マスク２の上面の周辺部を真空吸着して保持するものであってもよい。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系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１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の裏面を複数個所で支持する。Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、各駆動機構は、ステージ駆動回路６０により駆動される。

Ｘステージ５のＸ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、図示しないＺ−チルト機構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り、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。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、マスク２と基板１との位置合わせが行われる。主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、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方向へ回転を行う。

なお、本実施の形態では、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り、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。また、本実施の形態では、露光位置から離れたロード／アンロード位置において、基板１のロード及びアンロードを行っているが、露光位置において、Ｚ−チルト機構によりマスクホルダ２０とチャック１０との間隔をギャップ合わせ開始時よりも広げて、基板１のロード及びアンロードを行ってもよい。

図４は、マスクのアライメントマークを示す図である。マスク２の基板１と向かい合う面（下面）には、アライメントマーク２ａが４箇所に設けられている。４つのアライメントマーク２ａは、四角形を形成する様に配置されている。図５は、基板のアライメントマークを示す図である。基板１の表面には、下地パターンが形成されている。下地パターンには、マスク２のアライメントマーク２ａの位置に対応する位置に、アライメントマーク１ａがそれぞれ設けられている。基板１の下地パターンの上に、金属材料等からなる不透明な膜が塗布されている場合、アライメントマーク１ａは、基板１の上方から鮮明に見えない。

図２及び図３において、マスク２の上空には、４つの上方カメラユニット５１が設置されている。マスク２と基板１との位置合わせを行う際、各上方カメラユニット５１は、図示しない上方カメラユニット移動機構により、図３に示す様に、マスク２のアライメントマーク２ａの真上の所定の位置へそれぞれ移動される。そして、マスク２と基板１との位置合わせ後、基板１の露光を行う際、各上方カメラユニット５１は、図示しない上方カメラユニット移動機構により、マスク２の外側へそれぞれ移動される。

図６（ａ）は上方カメラユニット移動機構及び焦点位置移動機構の上面図、図６（ｂ）は同側面図である。上方カメラユニット移動機構は、Ｙガイド５４、Ｙステージ５５、Ｘガイド５６、Ｘステージ５７、リブ５８，５９、モータ８１，８６、軸継手８２，８７、軸受８３，８８、ボールねじ８４ａ，８９ａ、ナット８４ｂ，８９ｂ、及びＺベース９０を含んで構成されている。また、焦点位置移動機構は、Ｚガイド９１、Ｚステージ９２、リブ９３、取り付けベース９４、モータ台９５、モータ９６、軸継手９７、軸受９８、ボールねじ９９ａ、及びナット９９ｂを含んで構成されている。

露光位置の上空には、上方カメラユニット移動機構が設置されるトップフレーム５３が設けられており、トップフレーム５３には、開口５３ａが形成されている。トップフレーム５３の上面には、Ｙガイド５４が設けられており、Ｙガイド５４には、Ｙステージ５５が搭載されている。また、トップフレーム５３の上面には、モータ８１が設置されており、モータ８１は、図１の主制御装置７０により駆動される。モータ８１の回転軸は、軸継手８２によりボールねじ８４ａに接続されており、ボールねじ８４ａは、軸受８３により回転可能に支持されている。Ｙステージ５５の下面には、ボールねじ８４ａにより移動されるナット８４ｂが取り付けられており、Ｙステージ５５は、モータ８１の回転により、Ｙガイド５４に沿ってＹ方向へ移動される。

Ｙステージ５５の上面には、Ｘガイド５６が設けられており、Ｘガイド５６には、Ｘステージ５７が搭載されている。また、Ｙステージ５５の上面には、モータ８６が設置されており、モータ８６は、図１の主制御装置７０により駆動される。モータ８６の回転軸は、軸継手８７によりボールねじ８９ａに接続されており、ボールねじ８９ａは、軸受８８により回転可能に支持されている。Ｘステージ５７の下面には、ボールねじ８９ａにより移動されるナット８９ｂが取り付けられており、Ｘステージ５７は、モータ８６の回転により、Ｘガイド５６に沿ってＸ方向へ移動される。Ｘステージ５７の側面には、リブ５８，５９により、Ｚベース９０が取り付けられており、Ｚベース９０は、トップフレーム５３の開口５３ａ内に挿入されている。

Ｚベース９０には、Ｚガイド９１が設けられており、Ｚガイド９１には、Ｚステージ９２が搭載されている。また、Ｚベース９０に取り付けたモータ台９５には、モータ９６が設置されており、モータ９６は、図１の主制御装置７０により駆動される。モータ９６の回転軸は、軸継手９７によりボールねじ９９ａに接続されており、ボールねじ９９ａは軸受９８により回転可能に支持されている。Ｚステージ９２には、ボールねじ９９ａにより移動されるナット９９ｂが取り付けられており、Ｚステージ９２は、モータ９６の回転により、Ｚガイド９１に沿ってＺ方向へ移動される。また、Ｚステージ９２には、リブ９３により、取り付けベース９４が取り付けられており、取り付けベース９４には、上方カメラユニット５１が取り付けられている。上方カメラユニット５１は、ＣＣＤカメラ５１ａと、レンズ５１ｂとを含んで構成されている。

Ｘステージ５７のＸ方向への移動及びＹステージ５５のＹ方向への移動により、上方カメラユニット５１はＸＹ方向へ移動される。図１の主制御装置７０は、マスク２のアライメントマーク２ａの位置に応じ、モータ８１，８６を制御して、各上方カメラユニット５１を所定の位置へそれぞれ移動する。また、Ｚステージ９２のＺ方向への移動により、上方カメラユニット５１はＺ方向へ移動される。主制御装置７０は、モータ９６を制御して、各上方カメラユニット５１の焦点がマスク２の下面及び基板１の表面に合う様に、各上方カメラユニット５１をＺ方向へそれぞれ移動する。

図１において、マスクホルダ２０の各ブロック部材には、２つの切り欠き部２１がそれぞれ設けられている。また、図２において、チャック１０の対向する二辺には、２つの切り欠き部１１がそれぞれ設けられている。図２及び図３において、露光位置の手前及び奥には、テーブル３０が設置されており、各テーブル３０には、２つの下方カメラユニット移動装置４０がそれぞれ設置されている。各下方カメラユニット移動装置４０には、下方カメラユニット５２がそれぞれ搭載されている。図３において、マスク２と基板１との位置合わせを行う際、各下方カメラユニット５２の先端は、各下方カメラユニット移動装置４０により、マスクホルダ２０の切り欠き部２１を通してチャック１０の切り欠き部１１内へ挿入され、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの真下の所定の位置へそれぞれ移動される。そして、マスク２と基板１との位置合わせ後、基板１の露光を行う際、各下方カメラユニット５２の先端は、各下方カメラユニット移動装置４０により、チャック１０の切り欠き部１１の外へそれぞれ移動される。

図７（ａ）は下方カメラユニット移動装置の正面図、図７（ｂ）は同側面図である。下方カメラユニット移動装置４０は、装置ベース４１、Ｘガイド４２、Ｘステージ４３、モータ４４，４７，４９、Ｙガイド４５、Ｙステージ４６、及び昇降台４８を含んで構成されている。図７（ａ），（ｂ）において、テーブル３０に設置された装置ベース４１の上面には、Ｘガイド４２が設けられており、Ｘガイド４２には、Ｘステージ４３が搭載されている。また、装置ベース４１の側面には、モータ４４が取り付けられており、モータ４４の回転軸には、ボールねじが接続されている。モータ４４は、図１の主制御装置７０により駆動される。Ｘステージ４３の下面には、ボールねじにより移動されるナットが取り付けられており、Ｘステージ４３は、モータ４４の回転により、Ｘガイド４２に沿ってＸ方向へ移動される。

Ｘステージ４３の上面には、Ｙガイド４５が設けられており、Ｙガイド４５には、Ｙステージ４６が搭載されている。また、Ｘステージ４３の側面には、モータ４７が取り付けられており、モータ４７の回転軸には、ボールねじが接続されている。モータ４７は、図１の主制御装置７０により駆動される。Ｙステージ４６の下面には、ボールねじにより移動されるナットが取り付けられており、Ｙステージ４６は、モータ４７の回転により、Ｙガイド４５に沿ってＹ方向へ移動される。

図７（ａ）において、Ｙステージ４６の上面には、昇降台４８が搭載されており、Ｙステージ４６の下面には、モータ４９が取り付けられている。モータ４９は、図１の主制御装置７０により駆動される。昇降台４８は、モータ４９によりＺ方向へ移動され、昇降台４８には、下方カメラユニット５２が搭載されている。図７（ｂ）において、下方カメラユニット５２は、ＣＣＤカメラ５２ａ、レンズ５２ｂ、及びミラー５２ｃを含んで構成されている。レンズ５２ｂの上方からレンズ５２ｂへ入射した光は、ミラー５２ｃで反射されて、ＣＣＤカメラ５２ａへ照射される。

Ｘステージ４３のＸ方向への移動及びＹステージ４６のＹ方向への移動により、下方カメラユニット５２はＸＹ方向へ移動される。図１の主制御装置７０は、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置に応じ、モータ４４，４７を制御して、各下方カメラユニット５２を所定の位置へそれぞれ移動する。また、昇降台４８のＺ方向への移動により、下方カメラユニット５２はＺ方向へ移動される。主制御装置７０は、モータ４９を制御して、各下方カメラユニット５２の焦点が基板１の表面に合う様に、各下方カメラユニット５２をＺ方向へそれぞれ移動する。

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アライメント方法について説明する。図１〜図３において、マスクホルダ２０の各ブロック部材の側面には、２つの基準マーク２０ａがそれぞれ設けられている。本実施の形態では、マスクホルダ２０に設けた基準マーク２０ａの位置を基準として、各上方カメラユニット５１及び各下方カメラユニット５２の位置の座標を管理する。

図８及び図９は、上方カメラユニット移動機構及び焦点位置移動機構の動作を説明する図である。基板の露光処理を開始する前、図１の主制御装置７０は、上方カメラユニット移動機構により、上方カメラユニット５１を、図８（ａ）に示す様に、マスクホルダ２０に設けられた基準マーク２０ａの上方へ移動する。続いて、主制御装置７０は、焦点位置移動機構により、上方カメラユニット５１の焦点位置を、基準マーク２０ａの高さに移動する。上方カメラユニット５１は、マスクホルダ２０に設けられ基準マーク２０ａの画像を上方から取得し、画像信号を図１の画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、上方カメラユニット５１から出力された基準マーク２０ａの画像信号を処理して、基準マーク２０ａの位置を検出する。

次に、主制御装置７０は、上方カメラユニット移動機構により、上方カメラユニット５１を、図８（ｂ）に示す様に、マスク２に設けられたアライメントマーク２ａの上方へ移動する。続いて、主制御装置７０は、焦点位置移動機構により、上方カメラユニット５１の焦点位置を、マスク２のアライメントマーク２ａの高さに移動する。上方カメラユニット５１は、マスク２のアライメントマーク２ａの画像をマスク２の上方から取得し、画像信号を画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、上方カメラユニット５１から出力されたマスク２のアライメントマーク２ａの画像信号を処理して、マスク２のアライメントマーク２ａの位置を検出する。

主制御装置７０は、画像処理装置５０により検出された基準マーク２０ａの位置を基準として、上方カメラユニット５１の位置の座標を管理し、画像処理装置５０により検出されたマスク２のアライメントマーク２ａの位置を、マスク２のアライメントマーク２ａの画像を取得する際の取得位置として登録する。主制御装置７０は、所定枚数、例えば１００枚の基板の露光を行う度に、上記の動作を行って、登録した取得位置の更新を行う。

基板１の露光処理において、マスク２と基板１との位置合わせを行う際、主制御装置７０は、上方カメラユニット移動機構により、上方カメラユニット５１を、図９（ａ）に示す様に、登録した取得位置へ移動する。続いて、主制御装置７０は、焦点位置移動機構により、上方カメラユニット５１の焦点位置を、マスク２のアライメントマーク２ａの高さに移動する。上方カメラユニット５１は、マスク２のアライメントマーク２ａの画像をマスク２の上方から取得し、画像信号を画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、上方カメラユニット５１から出力されたマスク２のアライメントマーク２ａの画像信号を処理して、マスク２のアライメントマーク２ａの位置を検出する。

さらに、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、主制御装置７０は、焦点位置移動機構により、上方カメラユニット５１の焦点位置を、図９（ｂ）に示す様に、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの高さに移動する。上方カメラユニット５１は、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像をマスク２の上方から取得し、画像信号を画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、上方カメラユニット５１から出力された基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出する。基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、上方カメラユニット５１を用いて、下方カメラユニット５２を用いることなく、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出することができる。

図１０は、下方カメラユニット移動装置の動作を説明する図である。基板の露光処理を開始する前、図１の主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２を、図１０（ａ）に示す様に、マスクホルダ２０に設けられた基準マーク２０ａの下方へ移動する。続いて、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２の焦点位置を、基準マーク２０ａの高さに移動する。下方カメラユニット５２は、マスクホルダ２０に設けられ基準マーク２０ａの画像を下方から取得し、画像信号を図１の画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、下方カメラユニット５２から出力された基準マーク２０ａの画像信号を処理して、基準マーク２０ａの位置を検出する。

次に、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２を、図１０（ｂ）に示す様に、マスク２に設けられたアライメントマーク２ａの下方へ移動する。続いて、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２の焦点位置を、マスク２のアライメントマーク２ａの高さに移動する。下方カメラユニット５２は、マスク２のアライメントマーク２ａの画像を下方から取得し、画像信号を画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、下方カメラユニット５２から出力されたマスク２のアライメントマーク２ａの画像信号を処理して、マスク２のアライメントマーク２ａの位置を検出する。

主制御装置７０は、画像処理装置５０により検出された基準マーク２０ａの位置を基準として、下方カメラユニット５２の位置の座標を管理し、画像処理装置５０により検出されたマスク２のアライメントマーク２ａの位置を、下方カメラユニット５２の移動位置として登録する。主制御装置７０は、所定枚数、例えば１００枚の基板の露光を行う度に、上記の動作を行って、登録した移動位置の更新を行う。

基板１の露光処理において、１枚目の基板についてマスク２と基板１との位置合わせを行う際、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２を、図１０（ｃ）に示す様に、登録した移動位置へ移動する。続いて、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２の焦点位置を、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの高さに移動する。下方カメラユニット５２は、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から取得し、画像信号を画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、下方カメラユニット５１から出力された基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出する。

主制御装置７０は、画像処理装置５０により検出された基準マーク２０ａの位置を基準として、下方カメラユニット５２の位置の座標を管理し、画像処理装置５０により検出された基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像を取得する際の取得位置として登録する。以後、基板１の露光処理において、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２を、登録した取得位置へ移動する。そして、主制御装置７０は、下方カメラユニット移動装置４０により、下方カメラユニット５２の焦点位置を、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの高さに移動する。下方カメラユニット５２は、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から取得し、画像信号を画像処理装置５０へ出力する。画像処理装置５０は、下方カメラユニット５１から出力された基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出する。

マスクホルダ２０に設けた基準マーク２０ａの位置を基準として、上方カメラユニット５１及び下方カメラユニット５２の位置の座標を管理するので、上方カメラユニット５１及び下方カメラユニット５２の位置決めを精度良く行って、マスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を精度良く検出することができる。

図１において、主制御装置７０は、画像処理装置５０により検出されたマスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置に基づき、ステージ駆動回路６０によりＸステージ５及びＹステージ７を移動させて、マスク２と基板１との位置合わせを行う。

複数の下方カメラユニット５２を、チャック１０に支持された基板１の下方に配置して、複数の下方カメラユニット５２により、基板１の下地パターンに設けられた複数のアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から取得し、下方カメラユニット５２が出力した基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出するので、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合に、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像が基板１の下方から鮮明に取得され、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置が精度良く検出される。そして、検出したマスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置に基づき、Ｘステージ５及びＹステージ７によりチャック１０を移動して、マスク２と基板１との位置合わせを行うので、マスク２と基板１との位置合わせが精度良く行われ、不透明なパターンが下地パターンに合わせて精度良く露光される。

図１１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概略構成を示す図である。また、図１２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上面図、図１３はチャックを露光位置へ移動した状態を示す上面図である。本実施の形態は、下方カメラユニット５２を、図１３に示す様に、基板１の下地パターンの４つのアライメントマーク１ａうち、対角に配置された２つのアライメントマーク１ａに対応して配置したものである。図１１において、マスクホルダ２０の各ブロック部材には、１つの切り欠き部２１がそれぞれ設けられている。また、図１２において、チャック１０の対向する二辺には、１つの切り欠き部１１がそれぞれ設けられている。図１２及び図１３において、露光位置の手前及び奥には、テーブル３０が設置されており、各テーブル３０には、１つの下方カメラユニット移動装置４０がそれぞれ設置されている。その他の構成は、図１に示した実施の形態と同様である。

本実施の形態では、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合、２つの下方カメラユニット５２を用いて、基板１の下地パターンの対角に配置された２つのアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から取得し、２つの下方カメラユニット５２から出力された基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出する。また、各下方カメラユニット５２の上方に配置された２つの上方カメラユニット５１を用いて、マスク２の対角に配置された２つのアライメントマーク２ａの画像をマスク２の上方から取得し、２つの上方カメラユニット５１から出力されたマスク２のアライメントマーク２ａの画像信号を処理して、マスク２のアライメントマーク２ａの位置を検出する。そして、検出したマスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置に基づき、Ｘステージ５及びＹステージ７によりチャック１０を移動して、マスク２と基板１との位置合わせを行う。

一方、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていない場合、残りの２つの上方カメラユニット５１を用いて、マスク２の残りの２つのアライメントマーク２ａの画像をマスク２の上方から取得し、２つの上方カメラユニット５１から出力されたマスク２のアライメントマーク２ａの画像信号を処理して、マスク２のアライメントマーク２ａの位置を検出する。また、同じ２つの上方カメラユニット５１を用いて、基板１の下地パターンの残りの２つのアライメントマーク１ａの画像をマスク２の上方から取得し、２つの上方カメラユニット５１から出力された基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出する。そして、検出したマスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置に基づき、Ｘステージ５及びＹステージ７によりチャック１０を移動して、マスク２と基板１との位置合わせを行う。

従って、２つの下方カメラユニット５２及びそれらの上方に配置された２つの上方カメラユニット５１を、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されているとき専用とし、残りの上方カメラユニット５１を、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき専用として、両者を使い分けることができる。

以上説明した実施の形態によれば、複数の下方カメラユニット５２を、チャック１０に支持された基板１の下方に配置して、複数の下方カメラユニット５２により、基板１の下地パターンに設けられた複数のアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から取得し、下方カメラユニット５２が出力した基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出することにより、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されている場合に、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像を基板１の下方から鮮明に取得することができ、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を精度良く検出することができる。そして、検出したマスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置に基づき、Ｘステージ５及びＹステージ７によりチャック１０を移動して、マスク２と基板１との位置合わせを行うことにより、マスク２と基板１との位置合わせを精度良く行って、不透明なパターンを下地パターンに合わせて精度良く露光することができる。

さらに、マスクホルダ２０に設けた基準マーク２０ａの位置を基準として、上方カメラユニット５１及び下方カメラユニット５２の位置の座標を管理することにより、上方カメラユニット５１及び下方カメラユニット５２の位置決めを精度良く行って、マスク２のアライメントマーク２ａの位置及び基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を精度良く検出することができる。

さらに、上方カメラユニット５１の焦点位置を移動する焦点位置移動機構を設け、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、焦点位置移動機構により上方カメラユニット５１の焦点位置をマスク２のアライメントマーク２ａの高さに移動して、上方カメラユニット５１によりマスク２のアライメントマーク２ａの画像をマスク２の上方から取得し、上方カメラユニット５１が出力したマスク２のアライメントマーク２ａの画像信号を処理して、マスク２のアライメントマーク２ａの位置を検出し、焦点位置移動機構により上方カメラユニット５１の焦点位置を基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの高さに移動して、上方カメラユニット５１により基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像をマスク２の上方から取得し、上方カメラユニット５１が出力した基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの画像信号を処理して、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出することにより、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、上方カメラユニット５１を用いて、下方カメラユニット５２を用いることなく、基板１の下地パターンのアライメントマーク１ａの位置を検出することができる。

さらに、下方カメラユニット５２を、四角形を形成する様に配置された基板１の下地パターンの４つのアライメントマーク１ａのうち、対角に配置された２つのアライメントマーク１ａに対応して配置することにより、２つの下方カメラユニット５２及びそれらの上方に配置された２つの上方カメラユニット５１を、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されているとき専用とし、残りの上方カメラユニット５１を、基板１の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき専用として、両者を使い分けることができる。

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アライメント方法を用いてマスクと基板との位置合わせを行って、基板の露光を行うことにより、マスクと基板との位置合わせを精度良く行って、不透明なパターンを下地パターンに合わせて精度良く露光することができるので、不透明なパターンを含むパネル基板を高品質に製造することができる。

例えば、図１４は、静電容量方式のタッチパネル基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。透明導電膜形成工程（ステップ３０１）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、基板上に透明電極となる透明導電膜（ＩＴＯ膜）を形成する。保護膜形成工程（ステップ３０２）では、透明導電膜の上に保護膜を形成する。金属電極膜形成工程（ステップ３０３）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、基板上にセンサー電極となる金属電極膜を形成する。保護膜形成工程（ステップ３０４）では、金属電極膜の上に保護膜を形成する。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１４に示した静電容量方式のタッチパネル基板の製造工程では、透明導電膜形成工程（ステップ３０１）及び金属電極膜形成工程（ステップ３０３）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本発明のプロキシミティ露光装置のアライメント方法を適用することができる。

１ 基板
１ａ，２ａ アライメントマーク
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
１１ 切り欠き部
２０ マスクホルダ
２０ａ 基準マーク
２１ 切り欠き部
３０ テーブル
４０ 下方カメラユニット移動装置
４１ 装置ベース
４２ Ｘガイド
４３ Ｘステージ
４４，４７，４９ モータ
４５ Ｙガイド
４６ Ｙステージ
４８ 昇降台
５０ 画像処理装置
５１ 上方カメラユニット
５２ 下方カメラユニット
５１ａ，５２ａ ＣＣＤカメラ
５１ｂ，５２ｂ レンズ
５２ｃ ミラー
５３ トップフレーム
５４ Ｙガイド
５５ Ｙステージ
５６ Ｘガイド
５７ Ｘステージ
５８，５９ リブ
６０ ステージ駆動回路
７０ 主制御装置
８１，８６，９６ モータ
８２，８７，９７ 軸継手
８３，８８，９８ 軸受
８４ａ，８９ａ，９９ａ ボールねじ
８４ｂ，８９ｂ，９９ｂ ナット
９０ Ｚベース
９１ Ｚガイド
９２ Ｚステージ
９３ リブ
９４ 取り付けベース
９５ モータ台

Claims (10)

1. マスクを保持するマスクホルダと、下地パターンが形成された基板を支持するチャックと、前記マスクホルダと前記チャックとを相対的に移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
   前記マスクホルダに保持されたマスクの上方に配置され、マスクに設けられた複数のアライメントマークの画像をマスクの上方から取得する複数の第１の画像取得装置と、
   前記チャックに支持された基板の下方に配置され、基板の下地パターンに設けられた複数のアライメントマークの画像を基板の下方から取得する複数の第２の画像取得装置と、
   前記第１の画像取得装置から出力されたマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、前記第２の画像取得装置から出力された基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出する画像処理装置と、
   前記画像処理装置により検出されたマスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置に基づき、前記ステージにより前記マスクホルダと前記チャックとを相対的に移動して、マスクと基板との位置合わせを行う制御手段とを備えたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
2. 前記第１の画像取得装置を移動する複数の第１の移動手段と、
   前記第２の画像取得装置を移動する複数の第２の移動手段と、
   前記マスクホルダに設けられた複数の基準マークとを備え、
   前記制御手段は、前記第１の移動手段により前記第１の画像取得装置を移動して、前記第１の画像取得装置により前記基準マークの画像を上方から取得させ、前記第２の移動手段により前記第２の画像取得装置を移動して、前記第２の画像取得装置により前記基準マークの画像を下方から取得させ、
   前記画像処理装置は、前記第１の画像取得装置から出力された前記基準マークの画像信号を処理して、前記基準マークの位置を検出し、また前記第２の画像取得装置から出力された前記基準マークの画像信号を処理して、前記基準マークの位置を検出し、
   前記制御手段は、前記画像処理装置により前記第１の画像取得装置から出力された前記基準マークの画像信号を処理して検出された前記基準マークの位置を基準として、前記第１の画像取得装置の位置の座標を管理し、前記画像処理装置により前記第２の画像取得装置から出力された前記基準マークの画像信号を処理して検出された前記基準マークの位置を基準として、前記第２の画像取得装置の位置の座標を管理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. 前記第１の画像取得装置の焦点位置を移動する焦点位置移動機構を備え、
   基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、
   前記制御手段は、前記焦点位置移動機構により前記第１の画像取得装置の焦点位置をマスクのアライメントマークの高さに移動して、前記第１の画像取得装置によりマスクのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得させ、前記焦点位置移動機構により前記第１の画像取得装置の焦点位置を基板の下地パターンのアライメントマークの高さに移動して、前記第１の画像取得装置により基板の下地パターンのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得させ、
   前記画像処理装置は、前記第１の画像取得装置から出力されたマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、前記第１の画像取得装置から出力された基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
4. 前記第２の画像取得装置は、四角形を形成する様に配置された基板の下地パターンの４つのアライメントマークのうち、対角に配置された２つのアライメントマークに対応して配置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置。
5. マスクを保持するマスクホルダと、下地パターンが形成された基板を支持するチャックと、マスクホルダとチャックとを相対的に移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のアライメント方法であって、
   複数の第１の画像取得装置を、マスクホルダに保持されたマスクの上方に配置して、複数の第１の画像取得装置により、マスクに設けられた複数のアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、
   第１の画像取得装置が出力したマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、
   複数の第２の画像取得装置を、チャックに支持された基板の下方に配置して、複数の第２の画像取得装置により、基板の下地パターンに設けられた複数のアライメントマークの画像を基板の下方から取得し、
   第２の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出し、
   検出したマスクのアライメントマークの位置及び基板の下地パターンのアライメントマークの位置に基づき、ステージによりマスクホルダとチャックとを相対的に移動して、マスクと基板との位置合わせを行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置のアライメント方法。
6. 複数の基準マークをマスクホルダに設け、
   第１の画像取得装置を移動して、第１の画像取得装置により、基準マークの画像を上方から取得し、
   第１の画像取得装置が出力した基準マークの画像信号を処理して、基準マークの位置を検出し、
   検出した基準マークの位置を基準として、第１の画像取得装置の位置の座標を管理し、
   第２の画像取得装置を移動して、第２の画像取得装置により、基準マークの画像を下方から取得し、
   第２の画像取得装置が出力した基準マークの画像信号を処理して、基準マークの位置を検出し、
   検出した基準マークの位置を基準として、第２の画像取得装置の位置の座標を管理することを特徴とする請求項５に記載のプロキシミティ露光装置のアライメント方法。
7. 第１の画像取得装置の焦点位置を移動する焦点位置移動機構を設け、
   基板の下地パターンの上に不透明な膜が塗布されていないとき、
   焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置をマスクのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置によりマスクのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、
   第１の画像取得装置が出力したマスクのアライメントマークの画像信号を処理して、マスクのアライメントマークの位置を検出し、
   焦点位置移動機構により第１の画像取得装置の焦点位置を基板の下地パターンのアライメントマークの高さに移動して、第１の画像取得装置により基板の下地パターンのアライメントマークの画像をマスクの上方から取得し、
   第１の画像取得装置が出力した基板の下地パターンのアライメントマークの画像信号を処理して、基板の下地パターンのアライメントマークの位置を検出することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のプロキシミティ露光装置のアライメント方法。
8. 第２の画像取得装置を、四角形を形成する様に配置された基板の下地パターンの４つのアライメントマークのうち、対角に配置された２つのアライメントマークに対応して配置することを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置のアライメント方法。
9. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項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パネル基板の製造方法。
10. 請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置のアライメント方法を用いてマスクと基板との位置合わせを行って、基板の露光を行うことを特徴とするパネル基板の製造方法。

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