JP2012252296A - Proximity exposure apparatus, method for applying exposure light of proximity exposure apparatus, and method for manufacturing display panel substrate - Google Patents
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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露光光照射方法、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、マスクの上方に負圧室を設け、負圧室に負圧を掛けてマスクのたわみを抑制しながら、凹面鏡を用いて平行光線束にした光を平面鏡で反射してマスクへ照射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露光光照射方法、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 a proximity exposure apparatus that exposes a substrate using a proximity method in manufacturing a display panel substrate such as a liquid crystal display device, an exposure light irradiation method for the proximity exposure apparatus, and a display using the same. The present invention relates to a method of manufacturing a panel substrate, and in particular, a negative pressure chamber is provided above the mask, and the negative beam is applied to the negative pressure chamber to suppress the deflection of the mask, and the light that has been made into a parallel light beam using a concave mirror is reflected by a plane mirror. The present invention relates to a proximity exposure apparatus that reflects and irradiates a mask, an exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus, and a method of manufacturing a display panel substrate using them.
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。 Manufacturing of TFT (Thin Film Transistor) substrates, color filter substrates, plasma display panel substrates, organic EL (Electroluminescence) display panel substrates, and the like of liquid crystal display devices used as display panels is performed using photolithography using an exposure apparatus. This is performed by forming a pattern on the substrate by a technique. As an exposure apparatus, a projection method in which a mask pattern is projected onto a substrate using a lens or a mirror, and a minute gap (proximity gap) is provided between the mask and the substrate to transfer the mask pattern to the substrate. There is a proximity method. The proximity method is inferior in pattern resolution performance to the projection method, but the configuration of the irradiation optical system is simple, the processing capability is high, and it is suitable for mass production.
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、露光光を照射する露光光照射装置とを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに支持された基板とを極めて接近させて露光を行う。プロキシミティ露光装置では、大型の基板及びマスクを安定して支持及び保持するために、基板を水平に支持して露光を行うのが一般的であり、マスクは、マスクホルダにより周辺部を真空吸着されて、基板の上方に基板と向き合わせて保持される。そのため、マスクには、自重によってたわみが発生する。特に、表示用パネルの大画面化に伴い基板が大型化する程、マスクも大型化して自重によるたわみが大きくなる。マスクにたわみが発生すると、基板へのパターンの焼付けが均一に行われない。 The proximity exposure apparatus includes a chuck that supports a substrate, a mask holder that holds a mask, and an exposure light irradiation device that irradiates exposure light, and includes a mask held by the mask holder and a substrate supported by the chuck. Exposure is performed very close. In proximity exposure equipment, in order to stably support and hold a large substrate and mask, exposure is generally performed by horizontally supporting the substrate. The mask is vacuum-adsorbed at the periphery by a mask holder. Then, the substrate is held facing the substrate above the substrate. Therefore, the mask is bent due to its own weight. In particular, the larger the substrate with a larger display panel, the larger the mask and the greater the deflection due to its own weight. When the mask is bent, the pattern is not baked uniformly on the substrate.
従来、例えば特許文献1に記載の様に、マスクの上方に負圧室を設け、負圧室に負圧を掛けることによって、マスクのたわみを抑制する方法が行われている。負圧室は、マスクと、マスクホルダと、マスクホルダの露光光が通過する開口の上方に設けた石英ガラス板等の透明な天板とで構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as described in Patent Document 1, for example, a method of suppressing the deflection of a mask has been performed by providing a negative pressure chamber above a mask and applying a negative pressure to the negative pressure chamber. The negative pressure chamber includes a mask, a mask holder, and a transparent top plate such as a quartz glass plate provided above an opening through which exposure light from the mask holder passes.
プロキシミティ方式では、マスクのパターンを基板に一対一で転写する等倍露光を行うため、プロキシミティ露光装置の露光光照射装置には、露光光を平行光線束にするための光学部品が設けられている。従来、平行光線束を作成する光学部品としては、コリメーションレンズ群と凹面鏡とが知られている。表示用パネルの大画面化に伴い露光領域が大きくなると、これらの光学部品も大型化されるが、コリメーションレンズ群は特に大型になると高価となるので、主に大型の基板の露光を行うプロキシミティ露光装置では、凹面鏡が多く使われている。凹面鏡により平行光線束にされた光は、平面鏡により反射されてマスクへ照射される。 In the proximity method, the mask pattern is transferred to the substrate on a one-to-one basis, and the same size exposure is performed. Therefore, the exposure light irradiation device of the proximity exposure device is provided with an optical component for converting the exposure light into a parallel light beam. ing. Conventionally, collimation lens groups and concave mirrors are known as optical components for creating a parallel light beam. As the exposure area increases with the increase in screen size of the display panel, these optical components also increase in size, but the collimation lens group becomes expensive when it is particularly large, so the proximity that mainly exposes large substrates is used. In the exposure apparatus, a concave mirror is often used. The light that has been made into a parallel beam by the concave mirror is reflected by the plane mirror and applied to the mask.
プロキシミティ露光装置の露光光照射装置に使用される平面鏡は、ソーダガラス等から成るガラス材の表面に、アルミニウム等から成る反射膜を蒸着して構成されている。露光光照射装置内の平面鏡は、ランプ等の光源、露光光の照度を均一化するフライアイレンズ等のレンズ群、凹面鏡、及びその他の光学部品を限られた空間に効率良く配置するために、水平ではなく、斜めに立てた状態で設置されることが多い。そのため、平面鏡には自重による歪みが発生し、この歪みを矯正しないと、露光光が歪んで露光精度が低下する。 A plane mirror used in an exposure light irradiation apparatus of a proximity exposure apparatus is configured by depositing a reflective film made of aluminum or the like on the surface of a glass material made of soda glass or the like. In order to efficiently arrange a light source such as a lamp, a lens group such as a fly-eye lens that uniformizes the illuminance of exposure light, a concave mirror, and other optical components in a plane mirror in the exposure light irradiation device, It is often installed in an upright position rather than horizontally. Therefore, the plane mirror is distorted by its own weight, and unless the distortion is corrected, the exposure light is distorted and the exposure accuracy is lowered.
また、凹面鏡を用いて平行光線束の露光光を作成する場合、凹面鏡で反射された光は、理想的な平行光とは成らず、球面収差やコマ収差の成分を含む。そのため、露光光を平面鏡で反射してマスクへ照射する際、平面鏡により露光光の平行度を補正する必要がある。 Further, when the exposure light having a parallel light beam is created using a concave mirror, the light reflected by the concave mirror does not become an ideal parallel light and includes spherical aberration and coma aberration components. Therefore, when the exposure light is reflected by the plane mirror and applied to the mask, it is necessary to correct the parallelism of the exposure light by the plane mirror.
マスクの上方に負圧室を設けるプロキシミティ露光装置では、負圧室に負圧を掛けない状態でも、負圧室の天板が自重によって下方へたわみ、負圧室に負圧を掛けると、負圧室の天板が負圧によってさらに下方へたわんでしまう。負圧室の天板がたわむと、露光光照射装置から照射された露光光が天板を透過する際に露光光の平行度が低下して、露光精度が低下するという問題がある。 In a proximity exposure apparatus that provides a negative pressure chamber above the mask, even when no negative pressure is applied to the negative pressure chamber, the top plate of the negative pressure chamber deflects downward due to its own weight, and negative pressure is applied to the negative pressure chamber. The top plate of the negative pressure chamber bends further downward due to negative pressure. When the top plate of the negative pressure chamber bends, there is a problem that when exposure light irradiated from the exposure light irradiation device passes through the top plate, the parallelism of the exposure light is reduced and the exposure accuracy is reduced.
また、従来、平面鏡の調整は、平面鏡から照射された光の位置のずれを検出して行われていた。このとき、マスクがマスクホルダに装着された状態では、平面鏡から照射された光の一部がマスクのパターンに遮られ、平面鏡から照射された光の位置のずれを所望の場所で検出することができない。そのため、平面鏡の調整は、負圧室の天板のみがマスクホルダに装着された状態か、負圧室の天板及びマスクがマスクホルダに装着されていない状態で行われていた。負圧室の天板のみがマスクホルダに装着された状態では、負圧室が形成されないため、負圧室に負圧を掛ける露光時とは天板のたわみ量が異なる。また、負圧室の天板及びマスクがマスクホルダに装着されていない状態では、平面鏡により反射された光が完全に平行ではないとき、平面鏡のある1点で反射された光が照射される位置は、負圧室の天板及びマスクを透過する露光時と異なる。そのため、露光時と同じ条件で平面鏡による露光光の平行度の補正を行うことができなかった。 Conventionally, the adjustment of the plane mirror has been performed by detecting a shift in the position of light irradiated from the plane mirror. At this time, in a state where the mask is mounted on the mask holder, a part of the light irradiated from the plane mirror is blocked by the mask pattern, and the positional deviation of the light irradiated from the plane mirror can be detected at a desired location. Can not. Therefore, the adjustment of the plane mirror has been performed in a state where only the top plate of the negative pressure chamber is mounted on the mask holder or in a state where the top plate and mask of the negative pressure chamber are not mounted on the mask holder. In a state where only the top plate of the negative pressure chamber is mounted on the mask holder, the negative pressure chamber is not formed, and therefore the amount of deflection of the top plate differs from that during exposure in which negative pressure is applied to the negative pressure chamber. In addition, when the top plate and the mask of the negative pressure chamber are not attached to the mask holder, the light reflected by one point of the plane mirror is irradiated when the light reflected by the plane mirror is not completely parallel. Is different from that during exposure passing through the top plate and mask of the negative pressure chamber. For this reason, it has been impossible to correct the parallelism of the exposure light by the plane mirror under the same conditions as during exposure.
また、従来の平面鏡の支持装置は、平面鏡の外周部分を固定するフレームと、平面鏡の裏面に取り付けた複数の調整ねじとを有し、平面鏡の外周部分をフレームに固定した状態で、複数の調整ねじにより平面鏡の裏面を押し引きして、平面鏡の歪みを矯正していた。しかしながら、平面鏡の外周部分をフレームに固定するため、固定された外周部分近くでは、歪みを精度良く矯正するのが困難であった。また、複数の調整ねじにより平面鏡の裏面を押し引きする際、フレームに固定した箇所に過度の応力が掛かり、平面鏡がフレームに固定した箇所から割れて破損する可能性があった。 The conventional flat mirror support device has a frame for fixing the outer peripheral portion of the flat mirror and a plurality of adjustment screws attached to the back surface of the flat mirror, and a plurality of adjustments with the outer peripheral portion of the flat mirror fixed to the frame. The back surface of the plane mirror was pushed and pulled with a screw to correct the distortion of the plane mirror. However, since the outer peripheral portion of the plane mirror is fixed to the frame, it is difficult to correct the distortion with high accuracy near the fixed outer peripheral portion. In addition, when the back surface of the plane mirror is pushed and pulled with a plurality of adjusting screws, excessive stress is applied to the portion fixed to the frame, and the plane mirror may be broken and damaged from the portion fixed to the frame.
本発明の課題は、負圧室の天板のたわみを抑制し、かつ、露光時に近い条件で平面鏡による露光光の平行度の補正を行って、マスクへ照射する露光光の平行度を上げ、露光精度を向上させることである。また、本発明の課題は、平面鏡の全面に渡り歪みを精度良く矯正することである。さらに、本発明の課題は、平面鏡の歪みを矯正する際、過度の応力が掛かって平面鏡が破損するのを防止することである。さらに、本発明の課題は、高品質な表示用パネル基板を製造することである。 The object of the present invention is to suppress the deflection of the top plate of the negative pressure chamber and correct the parallelism of the exposure light by a plane mirror under conditions close to the time of exposure, thereby increasing the parallelism of the exposure light irradiated to the mask, It is to improve the exposure accuracy. Another object of the present invention is to accurately correct distortion over the entire surface of the plane mirror. Furthermore, an object of the present invention is to prevent the flat mirror from being damaged due to excessive stress when the distortion of the flat mirror is corrected. Furthermore, an object of the present invention is to manufacture a high-quality display panel substrate.
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、光源及び光源から発生した光を平行光線束にする凹面鏡を有する露光光照射装置とを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設け、露光光照射装置から平行光線束の露光光をマスクへ照射して、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、露光光照射装置が、凹面鏡により平行光線束にされた光を反射してマスクへ照射する平面鏡と、平面鏡を支持する平面鏡支持装置とを備え、平面鏡支持装置が、平面鏡の裏面を支持する支持部材と、支持部材を回転可能に保持する保持具と、保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構を有し、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の位置を調整し、各支持機構の支持部材が平面鏡の裏面を支持する位置を変更して、平面鏡により反射される光の平行度を補正し、マスクホルダが、露光光が通過する開口と、開口の周囲全体に連続して配置された壁部と、壁部の上に搭載された壁部より大きい透明な天板と、天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押す複数の押圧装置とを有し、開口の下方にマスクを保持して、天板とマスクとの間に負圧室を形成し、マスクホルダの複数の押圧装置が、マスクホルダがマスクを保持する前に平面鏡支持装置が平面鏡により反射される光の平行度を補正するとき、第1の加圧力で天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押し、マスクホルダがマスクを保持して負圧室内の空気を抜く際、第1の加圧力より大きな第2の加圧力で天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押すものである。 The proximity exposure apparatus of the present invention includes a chuck that supports a substrate, a mask holder that holds a mask, and an exposure light irradiation device that includes a light source and a concave mirror that converts light generated from the light source into parallel light bundles, and a mask. In a proximity exposure apparatus in which a minute gap is provided between the substrate and the mask is irradiated with exposure light of a parallel light beam from the exposure light irradiation apparatus, and the mask pattern is transferred to the substrate, the exposure light irradiation apparatus is a concave mirror. A plane mirror that reflects and irradiates the mask with light that has been collimated by a parallel beam, and a plane mirror support device that supports the plane mirror. The plane mirror support device can rotate the support member that supports the back surface of the plane mirror, and the support member. A plurality of support mechanisms each having a holding tool and an adjusting tool that adjusts the position of the holding tool in a direction perpendicular to the surface of the plane mirror. Adjust the position of the holder of the holding mechanism, change the position where the support member of each support mechanism supports the back surface of the plane mirror, correct the parallelism of the light reflected by the plane mirror, the mask holder, the exposure light An opening that passes through, a wall portion that is continuously arranged around the periphery of the opening, a transparent top plate that is larger than the wall portion mounted on the wall portion, and a portion that protrudes from the wall portion of the top plate from above A plurality of pressing devices for pressing, holding a mask below the opening, forming a negative pressure chamber between the top plate and the mask, and a plurality of pressing devices for the mask holder holding the mask by the mask holder Before the plane mirror support device corrects the parallelism of the light reflected by the plane mirror, the portion that protrudes from the wall of the top plate with the first pressure is pushed from above, and the mask holder holds the mask and negatively When the air in the pressure chamber is evacuated, the second pressurization is greater than the first pressurizing force. In those pressing the protruded portion from the wall of the top plate from above.
また、本発明のプロキシミティ露光装置の露光光照射方法は、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、光源及び光源から発生した光を平行光線束にする凹面鏡を有する露光光照射装置とを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設け、露光光照射装置から平行光線束の露光光をマスクへ照射して、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露光光照射方法であって、露光光照射装置に、凹面鏡により平行光線束にされた光を反射してマスクへ照射する平面鏡と、平面鏡を支持する平面鏡支持装置とを設け、平面鏡支持装置に、平面鏡の裏面を支持する支持部材と、支持部材を回転可能に保持する保持具と、保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構を設け、マスクホルダに、露光光が通過する開口と、開口の周囲全体に連続して配置された壁部と、壁部の上に搭載された壁部より大きい透明な天板と、天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押す複数の押圧装置とを設け、マスクホルダの開口の下方にマスクを保持する前に、マスクホルダの複数の押圧装置により、第1の加圧力でマスクホルダの天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押しながら、平面鏡支持装置の各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の位置を調整し、各支持機構の支持部材が平面鏡の裏面を支持する位置を変更して、平面鏡により反射される光の平行度を補正し、マスクホルダの開口の下方にマスクを保持して、マスクホルダの天板とマスクとの間に負圧室を形成し、負圧室内の空気を抜く際、マスクホルダの複数の押圧装置により、第1の加圧力より大きな第2の加圧力でマスクホルダの天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押すものである。 Further, the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention includes a chuck that supports a substrate, a mask holder that holds a mask, and a light source and a concave mirror that converts light generated from the light source into parallel light flux. Proximity exposure equipment exposure that includes a device, provides a minute gap between the mask and the substrate, irradiates the mask with exposure light of a parallel beam from the exposure light irradiation device, and transfers the mask pattern to the substrate In the light irradiation method, the exposure light irradiation device is provided with a plane mirror that reflects the light collimated by the concave mirror and irradiates the mask, and a plane mirror support device that supports the plane mirror. A plurality of support machines, comprising: a support member that supports the back surface of the support member; a holder that rotatably supports the support member; and an adjustment tool that adjusts the position of the holder in a direction perpendicular to the surface of the plane mirror. An opening through which exposure light passes, a wall portion arranged continuously around the entire periphery of the opening, a transparent top plate larger than the wall portion mounted on the wall portion, and a top plate And a plurality of pressing devices for pressing the portion protruding from the wall portion from above, and holding the mask below the opening of the mask holder, the plurality of pressing devices of the mask holder allows the mask holder to be applied with the first pressure force. The position of the holder of each support mechanism is adjusted by the adjuster of each support mechanism of the plane mirror support device while pushing the part protruding from the wall of the top plate from above, and the support member of each support mechanism is the back surface of the plane mirror The position to support is changed, the parallelism of the light reflected by the plane mirror is corrected, the mask is held below the opening of the mask holder, and the negative pressure chamber is placed between the top plate of the mask holder and the mask. When forming and evacuating the negative pressure chamber, mask The plurality of pressing device holder, in which pressing the portion where protruding from the wall of the top plate of the mask holder with a large second pressure than the first pressure from above.
平面鏡支持装置が平面鏡により反射される光の平行度を補正するとき、壁部からはみ出た箇所が第1の加圧力で上方から押された天板は、中央部が盛り上がる様に上方へたわもうとし、上方へたわもうとする力と、自重により下方へのたわもうとする力が均衡して、たわみが抑制される。負圧室内の空気を抜く際、壁部からはみ出た箇所が第1の加圧力より大きな第2の加圧力で上方から押された天板は、中央部が盛り上がる様に上方へたわもうとし、上方へたわもうとする力と、負圧室の負圧により下方へ引っ張られる力が均衡して、たわみが抑制される。天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押す加圧力を、露光光の平行度を補正するときよりも、負圧室内の空気を抜く際に大きくするので、露光光の平行度の補正時と露光時とで負圧室の天板のたわみの変化が少なくなり、露光時に近い条件で平面鏡による露光光の平行度の補正が行われる。 When the plane mirror support device corrects the parallelism of the light reflected by the plane mirror, the top plate whose portion protruding from the wall portion is pushed from above with the first pressure force is bent upward so that the center portion is raised. The force to bend upwards and the force to bend downwards by its own weight are balanced, and the deflection is suppressed. When the air in the negative pressure chamber is extracted, the top plate pushed from above with a second pressure greater than the first pressure at the part protruding from the wall tries to bend upward so that the center is raised. The force to bend upward and the force to be pulled downward by the negative pressure in the negative pressure chamber are balanced to suppress the deflection. The pressure applied to push the part protruding from the wall of the top plate from above is increased when the air in the negative pressure chamber is extracted rather than when correcting the parallelism of the exposure light. In the exposure, the change in the deflection of the top plate of the negative pressure chamber is reduced, and the parallelism of the exposure light is corrected by the plane mirror under the conditions close to the exposure.
さらに、平面鏡を支持する平面鏡支持装置に、平面鏡の裏面を支持する支持部材と、支持部材を回転可能に保持する保持具と、保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構を設け、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の位置を調整して、各支持機構の支持部材が平面鏡の裏面を支持する位置を変更するので、平面鏡の全面に渡り歪みを精度良く矯正することができる。また、保持具により支持部材を回転可能に保持するので、保持具の位置を調整する際、支持部材が平面鏡の裏面を支持する箇所に過度の応力が掛からず、平面鏡の破損が防止される。 Furthermore, the plane mirror support device that supports the plane mirror includes a support member that supports the back surface of the plane mirror, a holder that rotatably supports the support member, and an adjustment tool that adjusts the position of the holder in a direction perpendicular to the surface of the plane mirror. Since the position of the support member of each support mechanism supports the back surface of the plane mirror is changed by adjusting the position of the support tool of each support mechanism with the adjustment tool of each support mechanism. Distortion can be accurately corrected over the entire surface of the plane mirror. In addition, since the support member is rotatably held by the holder, when the position of the holder is adjusted, an excessive stress is not applied to a portion where the support member supports the back surface of the plane mirror, and the plane mirror is prevented from being damaged.
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、平面鏡支持装置の各支持機構が、隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に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露光光照射方法は、平面鏡支持装置の各支持機構を、隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置するものである。隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置された各支持機構により、平面鏡を滑らかな曲面状に支持することができ、露光光の平行度の補正が効果的に行われる。 Furthermore, in the proximity exposure apparatus of the present invention, each support mechanism of the plane mirror support apparatus is arranged at the positions of the apexes of a plurality of equilateral triangles arranged adjacent to each other. Moreover, the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of this invention arrange | positions each support mechanism of a plane mirror support apparatus in the position of the vertex of several equilateral triangles located adjacent. The plane mirrors can be supported in a smooth curved surface by the support mechanisms arranged at the positions of the apexes of a plurality of adjacent equilateral triangles arranged adjacent to each other, and the correction of the parallelism of the exposure light is effectively performed.
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、平面鏡支持装置の各支持機構の保持具が、平面鏡により反射された光を、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具に設けられたピンホールを通して、画像取得装置により複数箇所で受光し、受光した光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、平面鏡の表面と垂直な方向の位置が調整されたものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置の露光光照射方法は、平面鏡により反射された光を、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具に設けられたピンホールを通して、画像取得装置により複数箇所で受光し、受光した光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整するものである。 Furthermore, in the proximity exposure apparatus of the present invention, the holder of each support mechanism of the plane mirror support device passes the light reflected by the plane mirror through a pinhole provided in a measurement jig having the same material and thickness as the mask. The light is received at a plurality of positions by the image acquisition device, and the position in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror is adjusted by the adjusting tool of each support mechanism based on the shift of the position of the received light. Also, the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention allows light reflected by a plane mirror to pass through pinholes provided in a measurement jig having the same material and thickness as the mask at a plurality of locations by an image acquisition device. Based on the shift of the position of the received light, the position in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror of the holder of each support mechanism is adjusted by the adjuster of each support mechanism.
平面鏡により反射された光を、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具に設けられたピンホールを通して受光するので、露光時に近い条件で平面鏡により反射された光の位置ずれが検出され、平面鏡による露光光の平行度の補正が高精度に行われる。 Since the light reflected by the plane mirror is received through a pinhole provided in a measuring jig of the same material and thickness as the mask, the positional deviation of the light reflected by the plane mirror is detected under conditions close to the time of exposure. Correction of the parallelism of the exposure light is performed with high accuracy.
あるいは、本発明のプロキシミティ露光装置は、平面鏡支持装置の各支持機構の保持具が、レーザー光を、チャック側の複数箇所から、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具を通して平面鏡へ照射し、平面鏡により反射されたレーザー光を測定器により受光し、受光したレーザー光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、平面鏡の表面と垂直な方向の位置が調整されたものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置の露光光照射方法は、レーザー光を、チャック側の複数箇所から、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具を通して平面鏡へ照射し、平面鏡により反射されたレーザー光を測定器により受光し、受光したレーザー光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整するものである。 Alternatively, in the proximity exposure apparatus of the present invention, the holder of each support mechanism of the plane mirror support apparatus irradiates the plane mirror from a plurality of locations on the chuck side through the measurement jig having the same material and thickness as the mask. The laser beam reflected by the plane mirror is received by the measuring device, and the position in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror is adjusted by the adjustment tool of each support mechanism based on the positional deviation of the received laser beam. is there. Further, the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention irradiates a laser beam from a plurality of locations on the chuck side through a measuring jig having the same material and thickness as the mask, and is reflected by the plane mirror. Light is received by a measuring instrument, and the position in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror of the holder of each support mechanism is adjusted by the adjuster of each support mechanism based on the positional deviation of the received laser light. .
露光光照射装置の光源には、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放電型のランプが使用されており、これらの光源は、点灯を開始してから照度が安定するまでに時間が掛かり、また発生する光の照度が高く熱量が多い。レーザー光を、チャック側の複数箇所から平面鏡へ照射し、平面鏡により反射されたレーザー光を測定器により受光し、受光したレーザー光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整するので、露光光照射装置の光源を点灯することなく、平面鏡による露光光の平行度の補正作業を短時間で安全に行うことができる。また、レーザー光を、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具を通して平面鏡へ照射するので、露光時に近い条件で平面鏡により反射された光の位置ずれが検出され、平面鏡による露光光の平行度の補正が高精度に行われる。 As the light source of the exposure light irradiation device, a discharge type lamp in which a high-pressure gas is enclosed in a bulb, such as a mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, etc., is used. It takes time for the illuminance to stabilize, and the generated light has a high illuminance and a large amount of heat. Laser light is emitted from a plurality of locations on the chuck side to the plane mirror, the laser beam reflected by the plane mirror is received by the measuring instrument, and each support mechanism adjuster is used to adjust the position of the received laser beam. Since the position of the support mechanism holder in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror is adjusted, the exposure light collimation correction operation using the plane mirror can be performed safely in a short time without turning on the light source of the exposure light irradiation device. Can do. In addition, since the laser beam is irradiated to the plane mirror through a measurement jig of the same material and thickness as the mask, the positional deviation of the light reflected by the plane mirror is detected under conditions close to the time of exposure, and the parallelism of the exposure light by the plane mirror is detected. Correction is performed with high accuracy.
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露光光照射方法を用いて基板の露光を行うものである。上記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露光光照射方法を用いることにより、マスクへ照射する露光光の平行度が上がり、露光精度が向上するので、高品質な表示用パネル基板が製造される。 The method for producing a display panel substrate of the present invention exposes the substrate using any one of the above-described proximity exposure apparatuses, or uses the exposure light irradiation method of any one of the above-described proximity exposure apparatuses. Exposure is performed. By using the above-described proximity exposure apparatus or the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus, the parallelism of the exposure light applied to the mask is increased and the exposure accuracy is improved, so that a high-quality display panel substrate is manufactured. The
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露光光照射方法によれば、負圧室の天板のたわみを抑制し、かつ、露光時に近い条件で平面鏡による露光光の平行度の補正を行って、マスクへ照射する露光光の平行度を上げ、露光精度を向上させることができる。 According to the proximity exposure apparatus and the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the deflection of the top plate of the negative pressure chamber is suppressed, and the parallelism of the exposure light by the plane mirror is corrected under conditions close to the time of exposure. This can increase the parallelism of the exposure light applied to the mask and improve the exposure accuracy.
さらに、平面鏡を支持する平面鏡支持装置に、平面鏡の裏面を支持する支持部材と、支持部材を回転可能に保持する保持具と、保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構を設け、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の位置を調整して、各支持機構の支持部材が平面鏡の裏面を支持する位置を変更することにより、平面鏡の全面に渡り歪みを精度良く矯正することができる。また、保持具により支持部材を回転可能に保持することにより、保持具の位置を調整する際、支持部材が平面鏡の裏面を支持する箇所に過度の応力が掛かって平面鏡が破損するのを防止することができる。 Furthermore, the plane mirror support device that supports the plane mirror includes a support member that supports the back surface of the plane mirror, a holder that rotatably supports the support member, and an adjustment tool that adjusts the position of the holder in a direction perpendicular to the surface of the plane mirror. And by adjusting the position of the holding member of each support mechanism by the adjustment tool of each support mechanism, and changing the position where the support member of each support mechanism supports the back surface of the plane mirror The distortion can be accurately corrected over the entire surface of the plane mirror. In addition, by holding the support member rotatably with the holder, when the position of the holder is adjusted, the place where the support member supports the back surface of the plane mirror is prevented from being excessively stressed to prevent the plane mirror from being damaged. be able to.
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露光光照射方法によれば、平面鏡支持装置の各支持機構を、隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置することにより、露光光の平行度の補正を効果的に行うことができる。 Furthermore, according to the proximity exposure apparatus and the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention, by arranging each support mechanism of the plane mirror support apparatus at the positions of the apexes of a plurality of adjacent regular triangles. Thus, it is possible to effectively correct the parallelism of the exposure light.
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露光光照射方法によれば、平面鏡により反射された光を、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具に設けられたピンホールを通して、画像取得装置により複数箇所で受光し、受光した光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整することにより、露光時に近い条件で平面鏡により反射された光の位置ずれを検出して、平面鏡による露光光の平行度の補正を高精度に行うことができる。 Furthermore, according to the proximity exposure apparatus and the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the light reflected by the plane mirror is passed through a pinhole provided in a measurement jig having the same material and thickness as the mask. By receiving light at a plurality of locations by the image acquisition device and adjusting the position in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror of the holder of each support mechanism based on the shift of the position of the received light By detecting the positional deviation of the light reflected by the plane mirror under conditions close to that at the time of exposure, the parallelism of the exposure light by the plane mirror can be corrected with high accuracy.
あるいは、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露光光照射方法によれば、レーザー光を、チャック側の複数箇所から平面鏡へ照射し、平面鏡により反射されたレーザー光を測定器により受光し、受光したレーザー光の位置のずれに基づいて、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整することにより、露光光照射装置の光源を点灯することなく、平面鏡による露光光の平行度の補正作業を短時間で安全に行うことができる。また、レーザー光を、マスクと同じ材料及び厚さの測定治具を通して平面鏡へ照射することにより、露光時に近い条件で平面鏡により反射された光の位置ずれを検出して、平面鏡による露光光の平行度の補正を高精度に行うことができる。 Alternatively, according to the proximity exposure apparatus and the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the laser beam is irradiated from a plurality of locations on the chuck side to the plane mirror, and the laser beam reflected by the plane mirror is received by the measuring instrument. Then, the light source of the exposure light irradiation apparatus is adjusted by adjusting the position in the direction perpendicular to the surface of the plane mirror of the holder of each support mechanism by the adjustment tool of each support mechanism based on the positional deviation of the received laser beam. Without turning on the light, the correction work of the parallelism of the exposure light by the plane mirror can be performed safely in a short time. In addition, by irradiating the plane mirror with a laser beam through a measuring jig of the same material and thickness as the mask, the positional deviation of the light reflected by the plane mirror under conditions close to the time of exposure is detected, and the parallel exposure light by the plane mirror is detected. The degree can be corrected with high accuracy.
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、マスクへ照射する露光光の平行度を上げ、露光精度を向上させることができるので、高品質な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, the parallelism of the exposure light applied to the mask can be increased and the exposure accuracy can be improved, so that 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、及び露光光照射装置30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。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The proximity exposure apparatus includes a
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。 Note that the XY directions in the embodiments described below are examples, and the X direction and the Y direction may be interchanged.
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、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には、露光光が通過する開口が設けられており、開口の下方には、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。マスクホルダ20に保持されたマスク2の上空には、露光光照射装置30が配置されている。露光時、露光光照射装置30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。
In FIG. 1, the
チャック10は、Xステージ5及びYステージ7により、露光位置から離れたロード/アンロード位置へ移動される。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。
The
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を複数箇所で支持する。
The
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。また、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って、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、基板1のアライメントが行われる。
The
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。
In the present embodiment, the gap between the
露光光照射装置30は、光源31、集光鏡32、第1平面鏡33、フライアイレンズ34、シャッター35、凹面鏡37、第2平面鏡38、照度センサー39、光源制御装置40、電源41、及び後述する平面鏡支持装置50を含んで構成されている。光源31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放電型のランプが使用されている。光源31の周囲には、光源31から発生した光を集光する集光鏡32が設けられている。光源31から発生した光は、集光鏡32により集光され、第1平面鏡33へ照射される。
The exposure
図2は、第1平面鏡、凹面鏡及び第2平面鏡の配置を上方から見た図である。シャッター35は、基板1の露光を行う時に開き、基板1の露光を行わない時に閉じる。シャッター35が開いているとき、第1平面鏡33で反射された光は、フライアイレンズ34へ入射する。そして、フライアイレンズ34を透過した光は、凹面鏡37で反射されて平行光線束となる。図1において、凹面鏡37で反射されて平行光線束となった光は、第2平面鏡38で反射されて、マスク2へ照射される。後述する平面鏡支持装置50は、第2平面鏡38を、水平ではなく、図1に示す様に斜めに立てた状態で支持している。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35が閉じているとき、第1平面鏡33からフライアイレンズ34へ照射される光は、シャッター35に遮断され、基板1の露光は行われない。
FIG. 2 is a view of the arrangement of the first plane mirror, the concave mirror, and the second plane mirror as viewed from above. The
第2平面鏡38の裏側近傍には、照度センサー39が配置されている。第2平面鏡38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39は、第2平面鏡38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39の測定結果は、光源制御装置40へ入力される。光源制御装置40は、照度センサー39の測定結果に基づき、電源41から光源31へ供給される電力を制御して、露光光の照度を調節する。
An
以下、本実施の形態によるプロキシミティ露光装置の露光光照射方法を説明する。図3(a)はマスクホルダの上面図、図3(b)は図3(a)のA−A部の一部断面側面図である。図3(a)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、マスクホルダ20の上面の開口20aの周囲には、開口20aの周囲全体に渡って連続した壁部20bが設けられている。図3(b)において、壁部20bは、マスクホルダ20の上面の他の部分より盛り上がった段差部となっている。
The exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus according to this embodiment will be described below. 3A is a top view of the mask holder, and FIG. 3B is a partial cross-sectional side view of the AA portion of FIG. 3A. In FIG. 3 (a), the
壁部20bの上には、図3(a)の図面縦方向(図3(b)の図面横方向)の寸法が壁部20bより大きい天板21が搭載されている。天板21は、石英ガラス等の透明な材料から成る。図3(b)に示す様に、マスクホルダ20の下面にマスク2が装着されたとき、マスク2と、マスクホルダ20の壁部20bと、天板21とによって、マスク2の上方に負圧室20cが形成される。マスクホルダ20は、図示しないエア通路から負圧室20c内の空気を抜き、負圧室20cに負圧を掛けることによって、マスク2の自重によるたわみを抑制する。
A
図3(a)において、マスクホルダ20の上面には、天板21の対向する2辺の近くに、複数の支持台22がそれぞれ設置されており、各支持台22には、押圧装置23がそれぞれ取り付けられている。図4は、押圧装置の側面図である。押圧装置23は、エアシリンダ24、連結部材25、及び押圧部材26を含んで構成されている。エアシリンダ24のロッド24aには、連結部材25を介して押圧部材26が取り付けられている。押圧装置23は、エアシリンダ24のロッド24aを下方へ伸ばして、押圧部材26の先端により、天板21の壁部20bからはみ出た箇所を上方から押す。なお、エアシリンダ24の代わりに、直動モータを用いてもよい。
In FIG. 3A, a plurality of
図5は、押圧装置の動作を説明する図である。図5(a)は、マスク2がマスクホルダ20に装着されていない状態を示している。天板21は、自重により下方へたわんでいる。この状態で、各押圧装置23は、天板21の壁部20bからはみ出た箇所を、第1の加圧力で上方から押す。図5(b)は、天板21の壁部20bからはみ出た箇所を、第1の加圧力で上方から押した状態を示している。各押圧装置23により、壁部20bからはみ出た箇所が第1の加圧力で上方から押された天板21は、中央部が盛り上がる様に上方へたわもうとし、上方へたわもうとする力と、自重により下方へのたわもうとする力が均衡して、たわみが抑制され、ほぼ平坦になる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the pressing device. FIG. 5A shows a state where the
図5(c)は、マスク2がマスクホルダ20に装着されて、負圧室20c内の空気が未だ抜かれていない状態を示している。この状態で、各押圧装置23は、天板21の壁部20bからはみ出た箇所を、第1の加圧力より大きい第2の加圧力で上方から押す。各押圧装置23により、壁部20bからはみ出た箇所が第2の加圧力で上方から押された天板21は、上方へたわもうとする力が自重により下方へのたわもうとする力に打ち勝って、中央部が盛り上がる様に上方へたわむ。
FIG. 5C shows a state in which the
図5(d)は、負圧室20c内の空気が抜かれた状態を示している。負圧室20c内の空気が抜かれて負圧室20cに負圧が掛かると、中央部が盛り上がる様に上方へたわんでいた天板21は、負圧室20cの負圧により下方へ引っ張られ、上方へたわもうとする力と、負圧により下方へ引っ張られる力が均衡して、たわみが抑制され、ほぼ平坦になる。
FIG. 5D shows a state in which the air in the
本発明では、図5(b)に示した状態で、後述する平面鏡支持装置50により、第2平面鏡38の歪みの矯正、及び第2平面鏡38による露光光の平行度の補正を行う。天板21の壁部20bからはみ出た箇所を上方から押す加圧力を、露光光の平行度を補正するときよりも、負圧室20c内の空気を抜く際に大きくするので、露光光の平行度の補正時と露光時とで負圧室20cの天板21のたわみの変化が少なくなり、露光時に近い条件で第2平面鏡38による露光光の平行度の補正が行われる。
In the present invention, in the state shown in FIG. 5B, the flat
図6(a)は平面鏡支持装置の背面図、図6(b)は図6(a)のB−B部の一部断面側面図である。平面鏡支持装置50は、縦枠51、横枠52、及び支持機構60を含んで構成されている。図6(a)に示す様に、2つの縦枠51を複数の横枠52で連結して、フレームが構成されている。図6(a),(b)に示す様に、各横枠52には、複数の支持機構60がそれぞれ設けられている。平面鏡支持装置50は、複数の支持機構60により、第2平面鏡38の裏面を複数箇所で支持している。第2平面鏡38は、ソーダガラス等から成るガラス材の表面に、アルミニウム等から成る反射膜を蒸着して構成されている。
6A is a rear view of the plane mirror support device, and FIG. 6B is a partial cross-sectional side view of the BB portion of FIG. 6A. The plane
図7(a)は支持機構の側面図、図7(b)は支持機構の正面図である。支持機構60は、支持部材61、保持具62、止めピン63、ナット64、及び調整具を含んで構成されている。支持部材61は、第2平面鏡38の裏面に取り付けられて、第2平面鏡38の裏面を支持している。図8(a)は支持部材の上面図、図8(b)は図8(a)のC−C部の断面図である。支持部材61には、上方からみて円形の平らな支持部61aと、支持部61aの上面から突き出た2つの受け部61bとが設けられている。支持部61aの下面は、第2平面鏡38の裏面に取り付けられている。各受け部61bには、図8(b)に示す様に、貫通孔61cが設けられている。
FIG. 7A is a side view of the support mechanism, and FIG. 7B is a front view of the support mechanism. The
図9は、支持部材及び保持具の正面図である。また、図10は図9のD−D部の一部断面側面図である。保持具62は、内輪62a、外輪62b、及びホルダ62cから構成されている。図9において、内輪62aは、球の上下を一部分切り取った形をしており、支持部材61の貫通孔61cとほぼ同じ大きさの貫通孔が設けられている。内輪62aは、支持部材61の2つの受け部61bの間に挿入され、止めピン63及びボルト64により、支持部材61に固定されている。内輪62aの外側には、外輪62b及びホルダ62cが設けられている。外輪62bの内面には、内輪62aの表面に沿った曲面が設けられており、外輪62bは、この曲面を内輪62aの表面に接触させながら回転する。これにより、保持具62は、内輪62aが固定された支持部材61を、図9及び図10に矢印で示す方向に回転可能に保持している。
FIG. 9 is a front view of the support member and the holder. FIG. 10 is a partial cross-sectional side view of the DD portion of FIG. The
図7(a),(b)において、調整具は、ボルト65、ナット66、及び座金67を含んで構成されている。ボルト65は、横枠52に設けられたねじ穴にねじ込まれ、ナット66及び座金67により横枠52に固定されている。ボルト65の一端には、保持具62のホルダ62cが取り付けられている。ナット66を緩め、ボルト65のねじ込み量を調整して、保持具62の第2平面鏡38の表面と垂直な方向の位置を調整し、各支持機構60の支持部材61が第2平面鏡38の裏面を支持する位置を変更することにより、第2平面鏡38の歪みが矯正され、また第2平面鏡38による露光光の平行度の補正が行われる。
7A and 7B, the adjustment tool includes a
平面鏡支持装置50に、第2平面鏡38の裏面を支持する支持部材61と、支持部材61を回転可能に保持する保持具62と、保持具62の第2平面鏡38の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構60を設け、各支持機構60の調整具により、各支持機構60の保持具62の位置を調整して、各支持機構60の支持部材61が第2平面鏡38の裏面を支持する位置を変更するので、第2平面鏡38の全面に渡り歪みを精度良く矯正することができる。また、保持具62により支持部材61を回転可能に保持するので、保持具62の位置を調整する際、支持部材61が第2平面鏡38の裏面を支持する箇所に過度の応力が掛からず、第2平面鏡38の破損が防止される。
The plane
図11は、各支持機構の保持具の位置を調整する手順の一例を説明する図である。マスクと同じ材料及び厚さで、ピンホールを有するパターンが下面に設けられた測定治具70を、図11(a)に示す様に、露光時のマスク2の高さと同じ高さに設置する。また、CCDカメラ71を、受光面の中心が測定治具70のパパターンのピンポールと一致する様に設置し、CCDカメラ71の焦点を、測定治具70の下面の高さに合わせる。そして、第2平面鏡38により反射された光を、測定治具70のパターンのピンホールを通して、CCDカメラ71により受光する。CCDカメラ71が撮影した画像は、モニタ72に表示される。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a procedure for adjusting the position of the holder of each support mechanism. A measuring
図11(b)は、モニタ72の画面の一例を示している。モニタ72の画面には、画面の中心からXY方向に伸びる目盛72aが設けられている。測定治具70のパターンのピンホールを通してCCDカメラ71により受光された光によって、モニタ72の画面にフライアイレンズ34の一部分の像34aが現れる。第2平面鏡38により反射された光が完全に平行である場合、像34aの中心は、モニタ72の画面の中心と一致する。図11(b)に示す様に、像34aの中心がモニタ72の画面の中心からずれている場合、目盛72aを用いて、像34aの中心位置のずれ量(dX,dY)を測定する。この測定を複数箇所で行い、像34aの中心位置のずれ量(dX,dY)が最小と成る様に、各支持機構60の保持具62の位置を調整する。第2平面鏡38により反射された光を、マスク2と同じ材料及び厚さの測定治具70に設けられたピンホールを通して受光するので、露光時に近い条件で第2平面鏡38により反射された光の位置ずれが検出され、第2平面鏡38による露光光の平行度の補正が高精度に行われる。
FIG. 11B shows an example of the screen of the
図12及び図13は、各支持機構の保持具の位置を調整する手順の他の例を説明する図である。本実施の形態では、露光光照射装置30の光源31を点灯せず、レーザー光を、チャック10側の複数箇所から第2平面鏡38へ照射して、各支持機構60の保持具62の位置を調整する。まず、図12(a)に示す様に、レーザー光源80、ビームエキスパンダ81、ミラー82、及び半透明板84をチャック10の表面に設置し、ミラー83をチャック10の上方にチャック10の表面と平行に設置する。そして、レーザー光源80から発生したレーザー光のビーム径をビームエキスパンダ81で広げ、半透明板84を通してミラー82へ照射する。ミラー82で反射されたレーザー光は、ミラー83で反射されてミラー82へ戻り、再びミラー82で反射されて半透明板84へ照射される。ビームエキスパンダ81から半透明板84へ照射されるレーザー光の位置と、ミラー83で折り返されて半透明板84へ照射されるレーザー光の位置とが、半透明板84上で一致する様に、レーザー光源80、ビームエキスパンダ81、及びミラー82の角度を調節して、ミラー82から上方へ反射されるレーザー光の光軸が垂直になる様にする。
12 and 13 are diagrams illustrating another example of the procedure for adjusting the position of the holder of each support mechanism. In the present embodiment, the
続いて、ミラー83及び半透明板84を取り外し、マスク2と同じ材料及び厚さの測定治具85を、図12(b)に示す様に、露光時のマスク2の高さと同じ高さに設置する。また、図13に示す様に、測定器86を露光光照射装置30のフライアイレンズ34の手前に設置する。そして、ミラー82により反射されたレーザー光を測定治具85及び天板21を介して第2平面鏡38へ照射する。測定器86には、ミラー82を設置した位置に対応する箇所にターゲットマークが設けられており、測定器86へ照射されるレーザー光がターゲットマークに重なる様に、各支持機構60の保持具62の位置を調整する。図12(b)に破線で示す様に、この作業をチャック10上の複数箇所で行う。
Subsequently, the
なお、測定器86には、ターゲットマークに限らず、格子状の目盛等の様なレーザー光の位置ずれが分かるものを設けてもよい。また、測定器86として、CCDカメラ等の画像取得装置を用い、画像取得装置で受光したレーザー光の位置ずれを、画像処理により検出してもよい。
Note that the measuring
露光光照射装置30の光源31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放電型のランプが使用されており、これらの光源31は、点灯を開始してから照度が安定するまでに時間が掛かり、また発生する光の照度が高く熱量が多い。レーザー光を、チャック10側の複数箇所から第2平面鏡38へ照射し、第2平面鏡38により反射されたレーザー光を受光し、受光したレーザー光の位置のずれに基づいて、各支持機構60の保持具62の位置を調整するので、露光光照射装置30の光源31を点灯することなく、第2平面鏡38による露光光の平行度の補正作業を短時間で安全に行うことができる。また、レーザー光を、マスク2と同じ材料及び厚さの測定治具85を通して第2平面鏡38へ照射するので、露光時に近い条件で第2平面鏡38により反射された光の位置ずれが検出され、第2平面鏡38による露光光の平行度の補正が高精度に行われる。
As the
図6(a)において、各支持機構60は、隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置されている。図14は、第2平面鏡の支持点の配置を示す図である。各支持機構60の支持部材61が第2平面鏡38の裏面を支持する支持点38aを、図14に示す様に破線で結ぶと、各支持機構60が、隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置されていることが分かる。図15は、露光光の平行度を補正した状態の第2平面鏡の支持点の一例を示す図である。隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置された各支持機構60により、第2平面鏡38を滑らかな曲面状に支持することができ、露光光の平行度の補正が効果的に行われる。
In FIG. 6A, each
以上説明した実施の形態によれば、負圧室20cの天板21のたわみを抑制し、かつ、露光時に近い条件で第2平面鏡38による露光光の平行度の補正を行って、マスク2へ照射する露光光の平行度を上げ、露光精度を向上させることができる。
According to the embodiment described above, the deflection of the
さらに、平面鏡支持装置50に、第2平面鏡38の裏面を支持する支持部材61と、支持部材61を回転可能に保持する保持具62と、保持具62の第2平面鏡38の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構60を設け、各支持機構60の調整具により、各支持機構60の保持具62の位置を調整して、各支持機構60の支持部材61が第2平面鏡38の裏面を支持する位置を変更することにより、第2平面鏡38の全面に渡り歪みを精度良く矯正することができる。また、保持具62により支持部材61を回転可能に保持することにより、保持具62の位置を調整する際、支持部材61が第2平面鏡38の裏面を支持する箇所に過度の応力が掛かって第2平面鏡38が破損するのを防止することができる。
Further, the plane
さらに、平面鏡支持装置50の各支持機構60を、隣接して並んだ複数の正三角形の頂点の位置に配置することにより、露光光の平行度の補正を効果的に行うことができる。
Further, by arranging the
さらに、図11に示した実施の形態によれば、第2平面鏡38により反射された光を、マスク2と同じ材料及び厚さの測定治具70に設けられたピンホールのパターンを通して、CCDカメラ71により複数箇所で受光し、受光した光の位置のずれに基づいて、各支持機構60の調整具により、各支持機構60の保持具62の位置を調整することにより、露光時に近い条件で第2平面鏡38により反射された光の位置ずれを検出して、第2平面鏡38による露光光の平行度の補正を高精度に行うことができる。
Furthermore, according to the embodiment shown in FIG. 11, the light reflected by the
あるいは、図12及び図13に示した実施の形態によれば、レーザー光を、チャック10側の複数箇所から第2平面鏡38へ照射し、第2平面鏡38により反射されたレーザー光を測定器86により受光し、受光したレーザー光の位置のずれに基づいて、各支持機構60の調整具により、各支持機構60の保持具62の位置を調整することにより、露光光照射装置30の光源31を点灯することなく、第2平面鏡38による露光光の平行度の補正作業を短時間で安全に行うことができる。また、レーザー光を、マスク2と同じ材料及び厚さの測定治具85を通して第2平面鏡38へ照射することにより、露光時に近い条件で第2平面鏡38により反射された光の位置ずれを検出して、第2平面鏡38による露光光の平行度の補正を高精度に行うことができる。
Alternatively, according to the embodiment shown in FIGS. 12 and 13, the laser beam is irradiated to the
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露光光照射方法を用いて基板の露光を行うことにより、マスクへ照射する露光光の平行度を上げ、露光精度を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。 The substrate is exposed using the proximity exposure apparatus of the present invention, or the substrate is exposed using the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention, whereby the parallelism of the exposure light irradiated to the mask And the exposure accuracy can be improved, so that a high-quality display panel substrate can be manufactured.
例えば、図16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。 For example, FIG. 16 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the TFT substrate of the liquid crystal display device. In the thin film formation step (step 101), a thin film such as a conductor film or an insulator film, which becomes a transparent electrode for driving liquid crystal, is formed on the substrate by sputtering, plasma chemical vapor deposition (CVD), or the like. In the resist coating process (step 102), a photosensitive resin material (photoresist) is applied by a roll coating method or the like to form a photoresist film on the thin film formed in the thin film forming process (step 101). In the exposure step (step 103), the mask pattern is transferred to the photoresist film using a proximity exposure apparatus, a projection exposure apparatus, or the like. In the development step (step 104), a developer is supplied onto the photoresist film by a shower development method or the like to remove unnecessary portions of the photoresist film. In the etching process (step 105), a portion of the thin film formed in the thin film formation process (step 101) that is not masked by the photoresist film is removed by wet etching. In the stripping step (step 106), the photoresist film that has finished the role of the mask in the etching step (step 105) is stripped with a stripping solution. Before or after each of these steps, a substrate cleaning / drying step is performed as necessary. These steps are repeated several times to form a TFT array on the substrate.
また、図17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、染色法や顔料分散法等により、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。 FIG. 17 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the color filter substrate of the liquid crystal display device. In the black matrix forming step (step 201), a black matrix is formed on the substrate by processing such as resist coating, exposure, development, etching, and peeling. In the colored pattern forming step (step 202), a colored pattern is formed on the substrate by a dyeing method, a pigment dispersion method, or the like. This process is repeated for the R, G, and B coloring patterns. In the protective film forming step (step 203), a protective film is formed on the colored pattern, and in the transparent electrode film forming step (step 204), a transparent electrode film is formed on the protective film. Before, during or after each of these steps, a substrate cleaning / drying step is performed as necessary.
図16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17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露光光照射方法を適用することができる。 In the TFT substrate manufacturing process shown in FIG. 16, in the exposure process (step 103), in the color filter substrate manufacturing process shown in FIG. 17, in the black matrix forming process (step 201) and the colored pattern forming process (step 202). In this exposure processing, the proximity exposure apparatus or the exposure light irradiation method of the proximity exposure apparatus of the present invention can be applied.
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
20a 開口
20b 壁部
21 天板
22 支持台
23 押圧装置
24 エアシリンダ
24a ロッド
25 連結部材
26 押圧部材
30 露光光照射装置
31 光源
32 集光鏡
33 第1平面鏡
34 フライアイレンズ
35 シャッター
37 凹面鏡
38 第2平面鏡
39 照度センサー
40 光源制御装置
41 電源
50 平面鏡支持装置
51 縦枠
52 横枠
60 支持機構
61 支持部材
62 保持具
63 止めピン
64,66 ナット
65 ボルト
67 座金
70,85 測定治具
71 CCDカメラ
72 モニタ
72a 目盛
80 レーザー光源
81 ビームエキスパンダ
82,83 ミラー
84 半透明板
86 測定器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Board |
Claims (10)
前記露光光照射装置は、前記凹面鏡により平行光線束にされた光を反射してマスクへ照射する平面鏡と、該平面鏡を支持する平面鏡支持装置とを備え、
前記平面鏡支持装置は、前記平面鏡の裏面を支持する支持部材と、該支持部材を回転可能に保持する保持具と、該保持具の前記平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構を有し、各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の位置を調整し、各支持機構の支持部材が前記平面鏡の裏面を支持する位置を変更して、前記平面鏡により反射される光の平行度を補正し、
前記マスクホルダは、露光光が通過する開口と、該開口の周囲全体に連続して配置された壁部と、該壁部の上に搭載された該壁部より大きい透明な天板と、該天板の前記壁部からはみ出た箇所を上方から押す複数の押圧装置とを有し、前記開口の下方にマスクを保持して、天板とマスクとの間に負圧室を形成し、
前記マスクホルダの複数の押圧装置は、前記マスクホルダがマスクを保持する前に前記平面鏡支持装置が前記平面鏡により反射される光の平行度を補正するとき、第1の加圧力で前記天板の前記壁部からはみ出た箇所を上方から押し、前記マスクホルダがマスクを保持して負圧室内の空気を抜く際、第1の加圧力より大きな第2の加圧力で前記天板の前記壁部からはみ出た箇所を上方から押すことを特徴とするプロキシミティ露光装置。 A chuck that supports the substrate, a mask holder that holds the mask, and an exposure light irradiation device that includes a light source and a concave mirror that converts the light generated from the light source into a parallel beam bundle, and a minute gap between the mask and the substrate. In a proximity exposure apparatus that irradiates a mask with exposure light of a parallel light beam from the exposure light irradiation apparatus and transfers the pattern of the mask to the substrate,
The exposure light irradiating apparatus includes a plane mirror that reflects the light made into a parallel light beam by the concave mirror and irradiates the mask, and a plane mirror support apparatus that supports the plane mirror,
The plane mirror support device includes a support member that supports the back surface of the plane mirror, a holder that rotatably supports the support member, and an adjustment tool that adjusts the position of the holder in a direction perpendicular to the surface of the plane mirror. A plurality of support mechanisms, and by adjusting the position of the holding mechanism of each support mechanism with the adjustment tool of each support mechanism, changing the position where the support member of each support mechanism supports the back surface of the plane mirror, Correct the parallelism of the light reflected by the plane mirror,
The mask holder includes an opening through which exposure light passes, a wall portion arranged continuously around the entire periphery of the opening, a transparent top plate larger than the wall portion mounted on the wall portion, A plurality of pressing devices that push the portion of the top plate protruding from the wall from above, holding the mask below the opening, forming a negative pressure chamber between the top plate and the mask,
When the plane mirror support device corrects the parallelism of the light reflected by the plane mirror before the mask holder holds the mask, the plurality of pressing devices of the mask holder is configured to apply the first pressing force to the top plate. When the portion protruding from the wall portion is pushed from above, and the mask holder holds the mask and vents the air in the negative pressure chamber, the wall portion of the top plate with a second pressure greater than the first pressure force A proximity exposure apparatus that pushes a protruding portion from above.
露光光照射装置に、凹面鏡により平行光線束にされた光を反射してマスクへ照射する平面鏡と、平面鏡を支持する平面鏡支持装置とを設け、
平面鏡支持装置に、平面鏡の裏面を支持する支持部材と、支持部材を回転可能に保持する保持具と、保持具の平面鏡の表面と垂直な方向の位置を調整する調整具とを有する複数の支持機構を設け、
マスクホルダに、露光光が通過する開口と、開口の周囲全体に連続して配置された壁部と、壁部の上に搭載された壁部より大きい透明な天板と、天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押す複数の押圧装置とを設け、
マスクホルダの開口の下方にマスクを保持する前に、マスクホルダの複数の押圧装置により、第1の加圧力でマスクホルダの天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押しながら、
平面鏡支持装置の各支持機構の調整具により、各支持機構の保持具の位置を調整し、各支持機構の支持部材が平面鏡の裏面を支持する位置を変更して、平面鏡により反射される光の平行度を補正し、
マスクホルダの開口の下方にマスクを保持して、マスクホルダの天板とマスクとの間に負圧室を形成し、
負圧室内の空気を抜く際、マスクホルダの複数の押圧装置により、第1の加圧力より大きな第2の加圧力でマスクホルダの天板の壁部からはみ出た箇所を上方から押すことを特徴とするプロキシミティ露光装置の露光光照射方法。 A chuck that supports the substrate, a mask holder that holds the mask, and an exposure light irradiation device that has a concave mirror that converts the light generated from the light source into parallel light bundles, and a minute gap is formed between the mask and the substrate. An exposure light irradiation method of a proximity exposure apparatus that irradiates a mask with exposure light of a parallel light beam from an exposure light irradiation apparatus and transfers a mask pattern to a substrate,
The exposure light irradiation device is provided with a plane mirror that reflects the light made into a parallel light beam by the concave mirror and irradiates the mask, and a plane mirror support device that supports the plane mirror,
A plurality of supports having a support member that supports the back surface of the plane mirror, a holder that rotatably supports the support member, and an adjustment tool that adjusts the position of the holder in a direction perpendicular to the surface of the plane mirror. Provided a mechanism,
The mask holder has an opening through which exposure light passes, a wall portion arranged continuously around the entire periphery of the opening, a transparent top plate larger than the wall portion mounted on the wall portion, and a wall portion of the top plate Provided with a plurality of pressing devices to push the protruding part from above,
Before holding the mask below the opening of the mask holder, while pressing the portion protruding from the top wall of the mask holder from above with a plurality of pressing devices of the mask holder,
Adjust the position of the holder of each support mechanism with the adjustment tool of each support mechanism of the plane mirror support device, change the position where the support member of each support mechanism supports the back surface of the plane mirror, and the light reflected by the plane mirror Correct the parallelism,
Holding the mask below the opening of the mask holder, forming a negative pressure chamber between the mask holder top plate and the mask,
When extracting the air in the negative pressure chamber, a plurality of pressing devices of the mask holder push a portion protruding from the top wall of the mask holder from above with a second pressing force larger than the first pressing force. An exposure light irradiation method for a proximity exposure apparatus.
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