JP3956245B2 - フォトマスク装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイの製造に用いるフォトマスクの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイに用いるカラーフィルタの製造工程においては、ガラス基板上に着色層を形成し、この着色層上にフォトレジスト膜を塗布、乾燥した後、フォトマスクを配置してフォトレジスト膜上に所定のパターンを照射するプロキシミティ露光工程がある。このプロキシミティ露光は、マスクフォルダーに１枚のフォトマスクをセットし、ガラス基板との間に１００μｍ程度のギャップを設けて露光するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイの製造工程においては、塗布、乾燥、露光、現像、スパッタ等の多くの工程を有し、一度の処理で多数のパターンを得るため、通常、一枚の基板に複数のパターンを形成し、パターンの完成後に切断するようにして、処理の簡素化、コストの低減を図るようにしていが、近年、画面の大型化に伴い基板の大型化が要望され、プロキシミティ露光におけるフォトマスクについても大型化が要望されている。しかしながら、フォトマスクが大型化するとフォトマスクのたわみによりプロキシミティ露光時における基板とのギャップ量を一定に保持するのが困難になり、また、このたわみを防止するために物理的強度を増大させフォトマスクを厚くするとフォトマスク重量が増大し、フォトマスクの製造コストが高くなるとともに、フォトマスクの洗浄、取り扱いが困難になるという問題がある。
【０００４】
この問題を解決すべく、従来からある小さなフォトマスクを用いてフォトマスクを移動させることにより大型基板に露光する装置が提案されているが、基板との位置合わせを行う移動ステージが大型化し、ステージの制御、アライメントマークの検出、位置出し制御が複雑化し、大がかりな露光装置になってしまうという問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、プロキシミティ露光方式において、簡単な構成で大型基板に対応することができるフォトマスク装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために請求項１記載の本発明は、プロキシミティ露光に用いられるフォトマスク装置において、フォトマスクフォルダーに複数の開口部を形成し、該開口部下縁に研磨処理されフラットにされた係止片のマスク装着面を形成し、これらの開口部に膜面側外周に切削研磨により係止段部を形成したフォトマスクを、その係止段部を前記係止片に係合させて装着したことを特徴と、
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、上記開口部に調整ネジを設け、該調整ネジによりフォトマスクを移動可能且つ露光時に固定可能としたことを特徴とし、
また、請求項３記載の発明は、請求項２において、所定パターンを有する基準ガラス基板をセットし、該基準ガラス基板を基準として複数のフォトマスク間に位置合わせを行うことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のフォトマスク装置の１実施形態を示す模式図であり、図１（Ａ）はフォトマスク装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（Ｃ）はフォトマスクの膜面側から見た平面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【０００８】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、本実施形態のフォトマスク装置１は、複数の開口部２を有するフォトマスクフォルダー３を備えている。開口部２の面積は、フォトマスクの面積より若干大きく、開口部２の下縁周囲にはフォトマスクを係止するための係止片２ａが形成されている。係止辺２ａのマスク装着面は研磨処理され高精度でフラットに保たれている。そして、各開口部２ａからフォトマスク４が挿入固定される。
【０００９】
図１（Ｃ）に示すように、フォトマスク４の膜面４ａ側の外周には、フォトマスクを水平に装着すると共にフォトマスクの落下を防止するために、切削研磨により係止段部４ｂが形成されている。この係止段部４ｂは膜面４ａ側の外周全てに形成する必要なく少なくとも２辺を切削研磨すればよい。切削研磨の方法は一定の公差に入る方法であれば、公知のあらゆる方法が可能であるが現実的にはダイヤモンド砥石を高速回転で切削研磨する方法が良く、この方法によれば研磨量の誤差を１μｍ以下に抑えることが可能である。切削研磨量は厚さ８ｍｍのフォトマスクでは、図１（Ｄ）に示す係止段部４ｂの水平方向の幅ａが２〜１０ｍｍ程度、垂直方向の幅ｂが２〜４ｍｍ程度が適用し得るが、フォトマスクの大きさ、厚みを考慮して適宜変更する。重要なことはフォトマスクの水平出しのために垂直方向の幅ｂの寸法がばらつかないことである。
【００１０】
図２は、本発明のフォトマスク装置の他の実施形態を示す模式図であり、図２（Ａ）はフォトマスクフォルダーの平面図、図２（Ｂ）はフォトマスクをセットした状態を示す拡大断面図である。
【００１１】
図２（Ａ）において、本実施形態のフォトマスク装置１は、複数の開口部２を有するフォトマスクフォルダー３を備え、開口部２の下縁周囲にはフォトマスクを係止するための係止片２ａが形成されている。フォトマスクフォルダー３の外周には、マイクロメータ等の微調整に用いられる調整ネジ５が開口部２に向けて螺合されている。この調整ネジ５は、フォトマスクフォルダー３の外周に１つの開口部２の２辺に少なくとも２つ設けられ、この調整ネジ５に対向する２辺にそれぞれ板バネ６が設けられている。
【００１２】
図２（Ｂ）において、上記構成からなるフォトマスクフォルダー３の開口部２に複数のフォトマスク４をセットし、調整ネジ５により各フォトマスク４をｘ方向、ｙ方向、θ方向に移動させることにより、ガラス基板との相対的位置関係を調整した後、フォトマスク４をフォトマスクフォルダー３に固定することができる。図１の実施形態では複数のフォトマスク間の相対的位置関係を保持するために、フォトマスクフォルダー３の開口部２を高精度で作成する必要があるが、本実施形態によれば、フォトマスクが移動可能であるので開口部２の精度は要求されない。
【００１３】
図３は、図２の実施形態におけるフォトマスク間の相対的位置合わせの方法を説明するための図である。図１の実施形態ではフォトマスク端面とパターンの相対的位置精度が良ければ、単にフォトマスクをフォトマスクフォルダーに装着しただけで数１０μｍ以内の位置精度が期待できるが、更に高精度に位置合わせを行うためには、図２の実施形態において図３に示す位置合わせが必要である。すなわち、予め所定パターンを有する基準ガラス基板７を作成してチャック台（露光装置の支持台）にセットし、フォトマスク４装着時にフォトマスクのガラス面または膜面側の▲１▼の位置にカメラ又はファイバースコープの端面を置き、各フォトマスク４と基準ガラス基板７との相対的位置合わせを行う。また、▲２▼に示すようにチャック台裏面よりカメラ等でフォトマスク４と基準ガラス基板７との相対的位置関係を調整するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように請求項１記載の発明によれば、フォトマスクフォルダーに複数の開口部を形成し、これら開口部に複数のフォトマスクを装着したので、フォトマスクが大型化してもフォトマスクがたわむことなく、簡単な構成で大型基板に対応することができ、該開口部下縁に研磨処理されフラットにされた係止片のマスク装着面を形成し、これらの開口部に膜面側外周に切削研磨により係止段部を形成したフォトマスクを、その係止段部を前記係止片に係合させて装着したので、フォトマスクを水平に装着すると共にフォトマスクの落下を防止できる。
以上
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、各開口部に調整ネジを設け、該調整ネジによりフォトマスクを移動可能且つ露光時に固定可能にしたので、フォトマスク間の相対的位置関係を保つことができる。
【００１７】
また、請求項３記載の発明によれば、所定パターンを有する基準ガラス基板をセットし、該基準ガラス基板を基準として複数のフォトマスク間に位置合わせを行うことにより、各フォトマスクの相対的位置合わせを高精度で行うことができる。
以上
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトマスク装置の１実施形態を示す模式図であり、図１（Ａ）はフォトマスク装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（Ｃ）はフォトマスクの膜面側から見た平面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図２】本発明のフォトマスク装置の他の実施形態を示す模式図であり、図２（Ａ）はフォトマスクフォルダーの平面図、図２（Ｂ）はフォトマスクをセットした状態を示す拡大断面図である。
【図３】図２の実施形態におけるフォトマスク間の相対的位置合わせの方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…フォトマスク装置、２…開口部、２ａ…係止片
３…フォトマスクホルダー、４…フォトマスク、４ａ…膜面、４ｂ…係止段部
５…調整ネジ、６…板バネ、７…基準ガラス基板
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイの製造に用いるフォトマスクの技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、液晶ディスプレイに用いるカラーフィルタの製造工程においては、ガラス基板上に着色層を形成し、この着色層上にフォトレジスト膜を塗布、乾燥した後、フォトマスクを配置してフォトレジスト膜上に所定のパターンを照射するプロキシミティ露光工程がある。このプロキシミティ露光は、マスクフォルダーに１枚のフォトマスクをセットし、ガラス基板との間に１００μｍ程度のギャップを設けて露光するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイの製造工程においては、塗布、乾燥、露光、現像、スパッタ等の多くの工程を有し、一度の処理で多数のパターンを得るため、通常、一枚の基板に複数のパターンを形成し、パターンの完成後に切断するようにして、処理の簡素化、コストの低減を図るようにしていが、近年、画面の大型化に伴い基板の大型化が要望され、プロキシミティ露光におけるフォトマスクについても大型化が要望されている。しかしながら、フォトマスクが大型化するとフォトマスクのたわみによりプロキシミティ露光時における基板とのギャップ量を一定に保持するのが困難になり、また、このたわみを防止するために物理的強度を増大させフォトマスクを厚くするとフォトマスク重量が増大し、フォトマスクの製造コストが高くなるとともに、フォトマスクの洗浄、取り扱いが困難になるという問題がある。
【０００４】
この問題を解決すべく、従来からある小さなフォトマスクを用いてフォトマスクを移動させることにより大型基板に露光する装置が提案されているが、基板との位置合わせを行う移動ステージが大型化し、ステージの制御、アライメントマークの検出、位置出し制御が複雑化し、大がかりな露光装置になってしまうという問題を有している。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、プロキシミティ露光方式において、簡単な構成で大型基板に対応することができるフォトマスク装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために請求項１記載の本発明は、プロキシミティ露光に用いられるフォトマスク装置において、フォトマスクフォルダーに複数の開口部を形成し、該開口部下縁に研磨処理されフラットにされた係止片のマスク装着面を形成し、これらの開口部に膜面側外周に切削研磨により係止段部を形成したフォトマスクを、その係止段部を前記係止片に係合させて装着したことを特徴と、
また、請求項２記載の発明は、請求項１において、上記開口部に調整ネジを設け、該調整ネジによりフォトマスクを移動可能且つ露光時に固定可能としたことを特徴とし、
また、請求項３記載の発明は、請求項２において、所定パターンを有する基準ガラス基板をセットし、該基準ガラス基板を基準として複数のフォトマスク間に位置合わせを行うことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のフォトマスク装置の１実施形態を示す模式図であり、図１（Ａ）はフォトマスク装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（Ｃ）はフォトマスクの膜面側から見た平面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【０００８】
図１（Ａ）、（Ｂ）において、本実施形態のフォトマスク装置１は、複数の開口部２を有するフォトマスクフォルダー３を備えている。開口部２の面積は、フォトマスクの面積より若干大きく、開口部２の下縁周囲にはフォトマスクを係止するための係止片２ａが形成されている。係止辺２ａのマスク装着面は研磨処理され高精度でフラットに保たれている。そして、各開口部２ａからフォトマスク４が挿入固定される。
【０００９】
図１（Ｃ）に示すように、フォトマスク４の膜面４ａ側の外周には、フォトマスクを水平に装着すると共にフォトマスクの落下を防止するために、切削研磨により係止段部４ｂが形成されている。この係止段部４ｂは膜面４ａ側の外周全てに形成する必要なく少なくとも２辺を切削研磨すればよい。切削研磨の方法は一定の公差に入る方法であれば、公知のあらゆる方法が可能であるが現実的にはダイヤモンド砥石を高速回転で切削研磨する方法が良く、この方法によれば研磨量の誤差を１μｍ以下に抑えることが可能である。切削研磨量は厚さ８ｍｍのフォトマスクでは、図１（Ｄ）に示す係止段部４ｂの水平方向の幅ａが２〜１０ｍｍ程度、垂直方向の幅ｂが２〜４ｍｍ程度が適用し得るが、フォトマスクの大きさ、厚みを考慮して適宜変更する。重要なことはフォトマスクの水平出しのために垂直方向の幅ｂの寸法がばらつかないことである。
【００１０】
図２は、本発明のフォトマスク装置の他の実施形態を示す模式図であり、図２（Ａ）はフォトマスクフォルダーの平面図、図２（Ｂ）はフォトマスクをセットした状態を示す拡大断面図である。
【００１１】
図２（Ａ）において、本実施形態のフォトマスク装置１は、複数の開口部２を有するフォトマスクフォルダー３を備え、開口部２の下縁周囲にはフォトマスクを係止するための係止片２ａが形成されている。フォトマスクフォルダー３の外周には、マイクロメータ等の微調整に用いられる調整ネジ５が開口部２に向けて螺合されている。この調整ネジ５は、フォトマスクフォルダー３の外周に１つの開口部２の２辺に少なくとも２つ設けられ、この調整ネジ５に対向する２辺にそれぞれ板バネ６が設けられている。
【００１２】
図２（Ｂ）において、上記構成からなるフォトマスクフォルダー３の開口部２に複数のフォトマスク４をセットし、調整ネジ５により各フォトマスク４をｘ方向、ｙ方向、θ方向に移動させることにより、ガラス基板との相対的位置関係を調整した後、フォトマスク４をフォトマスクフォルダー３に固定することができる。図１の実施形態では複数のフォトマスク間の相対的位置関係を保持するために、フォトマスクフォルダー３の開口部２を高精度で作成する必要があるが、本実施形態によれば、フォトマスクが移動可能であるので開口部２の精度は要求されない。
【００１３】
図３は、図２の実施形態におけるフォトマスク間の相対的位置合わせの方法を説明するための図である。図１の実施形態ではフォトマスク端面とパターンの相対的位置精度が良ければ、単にフォトマスクをフォトマスクフォルダーに装着しただけで数１０μｍ以内の位置精度が期待できるが、更に高精度に位置合わせを行うためには、図２の実施形態において図３に示す位置合わせが必要である。すなわち、予め所定パターンを有する基準ガラス基板７を作成してチャック台（露光装置の支持台）にセットし、フォトマスク４装着時にフォトマスクのガラス面または膜面側の▲１▼の位置にカメラ又はファイバースコープの端面を置き、各フォトマスク４と基準ガラス基板７との相対的位置合わせを行う。また、▲２▼に示すようにチャック台裏面よりカメラ等でフォトマスク４と基準ガラス基板７との相対的位置関係を調整するようにしてもよい。
【００１４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように請求項１記載の発明によれば、フォトマスクフォルダーに複数の開口部を形成し、これら開口部に複数のフォトマスクを装着したので、フォトマスクが大型化してもフォトマスクがたわむことなく、簡単な構成で大型基板に対応することができ、該開口部下縁に研磨処理されフラットにされた係止片のマスク装着面を形成し、これらの開口部に膜面側外周に切削研磨により係止段部を形成したフォトマスクを、その係止段部を前記係止片に係合させて装着したので、フォトマスクを水平に装着すると共にフォトマスクの落下を防止できる。
以上
【００１５】
また、請求項２記載の発明によれば、各開口部に調整ネジを設け、該調整ネジによりフォトマスクを移動可能且つ露光時に固定可能にしたので、フォトマスク間の相対的位置関係を保つことができる。
【００１７】
また、請求項３記載の発明によれば、所定パターンを有する基準ガラス基板をセットし、該基準ガラス基板を基準として複数のフォトマスク間に位置合わせを行うことにより、各フォトマスクの相対的位置合わせを高精度で行うことができる。
以上
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフォトマスク装置の１実施形態を示す模式図であり、図１（Ａ）はフォトマスク装置の平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図１（Ｃ）はフォトマスクの膜面側から見た平面図、図１（Ｄ）は図１（Ｃ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図２】本発明のフォトマスク装置の他の実施形態を示す模式図であり、図２（Ａ）はフォトマスクフォルダーの平面図、図２（Ｂ）はフォトマスクをセットした状態を示す拡大断面図である。
【図３】図２の実施形態におけるフォトマスク間の相対的位置合わせの方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…フォトマスク装置、２…開口部、２ａ…係止片
３…フォトマスクホルダー、４…フォトマスク、４ａ…膜面、４ｂ…係止段部
５…調整ネジ、６…板バネ、７…基準ガラス基板
Claims (3)
- プロキシミティ露光に用いられるフォトマスク装置において、フォトマスクフォルダーに複数の開口部を形成し、該開口部下縁に研磨処理されフラットにされた係止片のマスク装着面を形成し、これらの開口部に膜面側外周に切削研磨により係止段部を形成したフォトマスクを、その係止段部を前記係止片に係合させて装着したことを特徴とするフォトマスク装置。
- 上記開口部に調整ネジを設け、該調整ネジによりフォトマスクを移動可能且つ露光時に固定可能としたことを特徴とする請求項１記載のフォトマスク装置。
- 所定パターンを有する基準ガラス基板をセットし、該基準ガラス基板を基準として複数のフォトマスク間に位置合わせを行うことを特徴とする請求項２記載のフォトマスク装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16701897A JP3956245B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | フォトマスク装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16701897A JP3956245B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | フォトマスク装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1115143A JPH1115143A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3956245B2 true JP3956245B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=15841872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16701897A Expired - Fee Related JP3956245B2 (ja) | 1997-06-24 | 1997-06-24 | フォトマスク装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3956245B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100609115B1 (ko) | 2003-10-27 | 2006-08-09 | 에이에스엠엘 네델란즈 비.브이. | 레티클 홀더 및 레티클의 조립체 |
| JP5172092B2 (ja) * | 2005-12-16 | 2013-03-27 | 大日本印刷株式会社 | フォトマスクの製造方法 |
| EP2117035B1 (en) * | 2007-03-02 | 2017-06-14 | Advantest Corporation | Multi-column electron beam exposure apparatuses and methods |
| US9490153B2 (en) * | 2013-07-26 | 2016-11-08 | Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. | Mechanical alignment of substrates to a mask |
-
1997
- 1997-06-24 JP JP16701897A patent/JP3956245B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1115143A (ja) | 1999-01-22 |
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