JP4354789B2 - Ｆｐｄマスク用ペリクル貼付装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＴＦＴ液晶基板等のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の回路基板を形成するためのマスクと呼ばれる原版に、ペリクルを貼付するための装置に関するものである。

図１１は、ＦＰＤマスクを使用して基板上に像を形成する状況を示す外観図である。図１１（ａ）の場合では、マスク９６上に異物８８が付着しており、紫外線８９による露光作用でレンズ９８を介して基板９９上に原版の回路８７の像を結ぶ際に、同時に異物８８の陰も投影されてしまう。

マスク９６の表面に異物８８が付着しないようにすれば、基板９９上に異物８８の陰が投影されることはないが、いかに清浄な環境を構築しても、マスク９６の表面への異物８８の付着を皆無にすることは不可能に近い。

そこで図１１（ｂ）に示すように、清浄な状態のマスク９６にペリクル９７を設置すると、仮に異物８８がペリクル９７の膜９７ｂに付着しても、ペリクル９７が有するフレーム９７ａの高さｔの分だけ焦点がずれ、異物８８の陰が基板９９上へ投影されなくなる。この特性を利用して、近年は、ペリクル９７を設置したマスク９６でＴＦＴ液晶画面等のＦＰＤの回路基板が製造されている。

図１２は、従来のペリクル貼付装置２００の斜視図である。ペリクル貼付装置２００は、マスク９６を保持するマスクステージ９０と、ペリクル９７を保持するペリクルガイドを備えたペリクル加圧板９１と、ペリクル９７をマスク９６に押し付ける油圧シリンダ９５とを備えている。油圧シリンダ９５の押圧ロッドの先端にはベースプレート９４が設置されている。ベースプレート９４は、油圧シリンダ９５の押圧力をペリクル９７に均等に伝達する。ペリクル９７は、フレーム９７ａに膜９７ｂを貼り付けて構成されている。フレーム９７ａのマスク当接面９７ｃには接着剤（図示せず）が予め塗布されている。

ペリクル貼付装置２００の使用に際しては、まず、ペリクル加圧板９１にペリクル９７を嵌め込み、マスク９６をマスクステージ９０に取付ける。この作業は、図１２に示すように、マスク９６及びペリクル９７を落下させないために、マスクステージ９０、及びペリクル加圧板９１をチルト機構（図示せず）でチルトさせた状態で行われる。

マスク９６、及びペリクル９７を取付けた後、マスクステージ９０、及びペリクル加圧板９１のチルト状態を解除する。次に、扉９２を矢印Ａ方向にスライドさせ、扉９２に取付けたマスク加圧板９３を、マスク９６を介してペリクル９７のフレーム９７ａに対向する位置に配置する。

そして、油圧シリンダ９５が、ベースプレート９４のペリクル加圧板（図示せず）を介して、ペリクル９７をマスク９６に均等に押し付ける。マスク加圧板９３とペリクル加圧板（図示せず）との間で、ペリクル９７はマスク９６に貼付される。

マスク９６へのペリクル９７の貼付が完了すると、油圧シリンダ９５による押圧を解除し、ベースプレート９４を退避させる。その後、扉９２を矢印Ｂの方向へスライドさせ、マスクステージ９０及びペリクルガイド９４をチルト状態にする。そして、ペリクル９７が貼付されたマスク９６（製品）をマスクステージ９０から取り外す。

以上の工程を経て、ペリクル９７が貼付されたマスク９６が作製される。ここで、マスク９６のサイズは多種多様であるため、マスク９６を取付けるためのマスクステージ９０を、マスク９６のサイズに対応させる必要がある。しかるに、従来のマスクステージ９０には、一種類のサイズのマスク９６しか取付けることができないので、マスク９６のサイズが変わると、ペリクル貼付装置２００におけるマスクステージ９０の取替作業が必要であった。

また、油圧シリンダ９５で押圧する際には、その反対側に静止したマスク加圧板９３を配置しなければならない。従来、そのマスク加圧板９３は、図１２に矢印Ａ、Ｂで示す方向に往復移動するスライド式の扉９２に設置されていた。マスク加圧板９３はペリクル９７のサイズに対応している必要があるので、ペリクル９７のサイズが変わった場合には、それに対応するサイズのマスク加圧板９３を扉９２に取付けなければならない。

しかし、このマスク加圧板９３は、扉９２のペリクル貼付装置２００の内部側に取付けてあるため、取替には大変な手間と時間が掛かる。
特開平１０−９０８７７号公報

そこで本発明は、マスクサイズが変わってもマスクステージの交換を不要にでき、更には、ペリクルサイズが変わった際に、マスク加圧板の取替を容易に行うことができる、ペリクル貼付装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、請求項１の発明では、ＦＰＤ基板を形成するための露光用のマスクにペリクルを貼付するためのペリクル貼付装置であって、マスク加圧板とペリクル加圧板との間にマスクとペリクルとを保持し、押圧手段によってペリクル加圧板を介してペリクルをマスクに押し付けることにより、両加圧板の間でマスクに対するペリクルの貼付を行う、ペリクル貼付装置において、マスクを保持するマスクステージが、マスクの四辺をそれぞれ把持するホルダー部を有しており、該ホルダー部が、マスクの縦方向及び横方向の寸法に対応して、マスクステージの縦方向及び横方向に移動して、マスクの四辺を把持するようにした。

請求項２の発明では、請求項１の発明において、マスク加圧板が、垂直軸回りに回動することにより開閉する扉の内側に、着脱自在に取り付けられており、装置作動時において扉を閉状態に維持するロック機構を設けた。

請求項１の発明では、マスクを保持するマスクステージが、マスクの四辺をそれぞれ把持するホルダー部を有しており、該ホルダー部が、マスクの縦方向及び横方向の寸法に対応して、マスクステージの縦方向及び横方向に移動して、マスクの四辺を把持するようにしたので、異なるサイズのマスクを同一のマスクステージ上に設置することができ、マスクステージの交換が不要であり、マスクにペリクルを貼付するのに必要な作業時間を大幅に短縮することができる。

請求項２の発明では、マスク加圧板を設置する扉を回動式にしたので、扉を開いた際にマスク加圧板をペリクル貼付装置の外部に露出させることができ、マスク加圧板の取替作業を容易に行うことができる。

図１は、請求項１の発明を実施したペリクル貼付装置１００の側面略図である。また、図２は、ペリクル貼付装置１００の平面略図である。また，図３及び図４は、ペリクル貼付装置１００の各部材を分解して描いた断面略図である。ペリクル貼付装置１００は、マスク加圧板２８と、マスクステージ１と、ペリクル加圧板３６（図３）と、油圧シリンダ２６（押圧手段）と、を基本的構成部材として備えている。マスクステージ１は、可動ステージ２５上に搭載されている。マスク加圧板２８は、扉３０の内側に取付けられている。

油圧シリンダ２６（図１）の押圧シャフト２６ａの先端にはベースプレート２７が設置されている。ベースプレート２７には、ペリクル加圧板３６が設置されている。ペリクル加圧板３６の四辺には、それぞれ２箇所にペリクルガイド２１（図３）が設けてある。このペリクルガイド２１にペリクル１８が嵌め込まれる。マスクステージ１にはマスク２ａが嵌め込まれる。

油圧シリンダ２６を前方（図１）へ駆動すると、ペリクル加圧板３６がペリクル１８を押圧し、マスク加圧板２８にマスク２ａが押圧される。その結果、接着剤３７が塗布されているペリクル１８が、マスク２ａに貼付されるようになっている。

図５は、マスクステージ１の正面図である。図６は、マスクステージ１の図５とは異なる形態を示す正面図である。マスクステージ１は、上辺フレーム３、下辺フレーム４、左辺フレーム５、右辺フレーム６、レール７、８、９ａ、９ｂ、１０ａ及び１０ｂ等を備えている。

図５に示すように上辺フレーム３には、２つのストッパ１２と４つのマスクホルダー１４（ホルダー部）とが設置されている。上辺フレーム３は、レール７、８に沿って上下方向に移動可能となっている。

上辺フレーム３と同様に、下辺フレーム４にも２つのストッパ１３と４つのマスクホルダー１５（ホルダー部）とが設置されている。下辺フレーム４も、レール７、８に沿って上下方向に移動可能となっている。

上辺フレーム３と下辺フレーム４は、設置するマスク２ａ（図５）又はマスク２ｂ（図６）の縦方向の長さに対応して予め移動させておき、図５で見て横方向に伸びる中心線１１ａから等距離となるように配置される。又、上辺フレーム３と下辺フレーム４の位置は、個々に微調整が可能となっており、個々に微調整すれば、中心線１１ａは両者の中間位置からずれる。

左辺フレーム５には、マスクホルダー１６（ホルダー部）が設置されている。左辺フレーム５は、レール９ｂ、１０ｂに沿って左右方向に移動可能となっている。同様に右辺フレーム６にも、マスクホルダー１７（ホルダー部）が設置されている。右辺フレーム６は、レール９ａ、１０ａに沿って左右方向に移動可能となっている。

左辺フレーム５と右辺フレーム６は、設置するマスク２ａ（図５）又はマスク２ｂ（図６）の横方向の長さに対応して予め移動させておき、図５で見て縦方向に伸びる中心線１１ｂから等距離となるように配置される。又、左辺フレーム５と右辺フレーム６の位置は、個々に微調整が可能となっており、個々に微調整すれば、中心線１１ｂは両者の中間位置からずれる。

図５では、マスクステージ１は、比較的大きなマスク２ａを保持しており、又、図６では、マスクステージ１は、比較的小さなマスク２ｂを保持している。図１では、マスク２ａが、上辺フレーム３の４つのマスクホルダー１４、下辺フレーム４の４つのマスクホルダー１５、左辺フレーム５のマスクホルダー１６及び右辺フレーム６のマスクホルダー１７とで保持されている。

マスクステージ１にマスク２ａを装着する際には、マスク２ａは、まず、マスクホルダー１４、１６及び１７に沿わせてマスクホルダー１５上に載せ、そして落下防止のためにストッパ１２、１３で確実に保持する。

図６に示すマスク２ｂは、図５のマスク２ａよりもサイズが小さいため、上辺フレーム３の４つのマスクホルダー１４の内の中央の２つのみが使用されている。下辺フレーム４のマスクホルダー１５も中央の２つのみが使用されている。

図７は、図５のVII−VII断面図である。マスク２ａがマスクステージ１に取付けられる前に、ペリクル加圧板３６と一体のペリクルガイド２１にペリクル１８を嵌め込む。ペリクル１８は、フレーム１９と膜２０とで形成されている。温度変化により膜２０が撓まないようにするためのフィルタ付きの空気孔（図示せず）がフレーム１９に設けてある。

図１に示すように、ペリクル貼付装置１００の上部に設けた水平軸２３を中心にマスクステージ１は回動可能となっており、ペリクル貼付装置１００の下部に設けたチルト用エアシリンダ２２（油圧でも可）でマスクステージ１はチルトが可能となっている。マスクステージ１、ペリクルガイド２１及びチルト用エアシリンダ２２は、図示しない駆動機構によりレール２４に沿って前方又は後方へ移動可能な可動ステージ２５上に搭載されている。

ペリクルガイド２１へのペリクル１８の取付けと、マスクステージ１へのマスク２ａの取付けは、チルト用エアシリンダ２２でマスクステージ１の下部を押すことによりマスクステージ１を例えば垂直面に対して１０度チルトさせた状態で行うのが好ましい。それによれば、ペリクル１８やマスク２ａが落下しにくくなる。

図２に示すように、ペリクル貼付装置１００には、前方にヒンジ３１（垂直軸）で回動可能な扉３０が設けてある。扉３０には、ロック係合部３２と詳しくは後述するマスク加圧板２８とが設けてある。

図８は、扉３０が固定される状況を示す側面図である。図８（ａ）は、扉３０がロックされていない状態を示しており、図８（ｂ）は、扉３０がロックされている状態を示している。扉３０のロック機構３３が、扉の受け側に設けてある。ロック機構３３は、図示しないエアシリンダで鍵部２９を上下方向に往復移動させる。ロック機構３３は、鍵部２９を扉３０の回動外周側端部の上部及び下部にそれぞれ設置したローラ状の係合部３２に噛み合わせることによりロックする、又は、噛み合わせを解除することによりロックの解除を行う。図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように、鍵部２９の係合部３２との当接面を傾斜面にすることにより、扉３０を円滑に且つ堅固にロックすることができる。

図９は、扉３０に固着するマスク加圧板２８の背面図である。また、図１０は、マスク加圧板２８の正面図である。マスク加圧板２８は、図９に示した面が扉３０側に向き、図１０に示した面がマスクステージ１側に向くように配置される。

図９に示すようにマスク加圧板２８の四隅には、円形穴３４が設けてある。この円形穴３４は、それぞれ蓋３４ａで覆われている。蓋３４ａには長方形の孔が設けてある。蓋３４ａは、外れないようにねじで固定されている。

マスク加圧板２８には、上下２箇所に位置決め穴３５が設けてある。また、扉３０には位置決めピン（図示せず）が設けてある。位置決めピンが位置決め穴３５に嵌ることにより、マスク加圧板２８の扉３０に対する精密な位置合わせが行われる。その結果、図４に示す加圧面２８ａが、後述するマスク２ａ（図５）又はマスク２ｂ（図６）の正確な押圧位置に配置される。

扉３０（図２）には、この円形穴３４に収容される縦断面形状がＴ字形のピン（図示せず）が設けてある。Ｔ字形ピンは、先端が金槌状になっている。円形穴３４に収容する際のＴ字形ピンの進行方向と直角方向に延びるＴ字形ピンの先端部の長さは、蓋３４ａの長方形孔の長辺よりも若干短く、短辺よりも長い長さである。従って、Ｔ字形ピンの先端部を長方形孔の長辺に位置合わせして円形穴３４内に収容し、収容した状態でＴ字形ピンを９０度回転させると、Ｔ字形ピンは長方形孔の短辺に係合して円形穴３４から抜けなくなる。この状態でＴ字形ピンを扉３０側に強く引き付けることにより、マスク加圧板２８は、扉３０に対して堅固に固定される。

図３に示すように、油圧シリンダ２６（図１：押圧手段）の押圧シャフト２６ａの先端にはベースプレート２７が固着されている。ベースプレート２７にはペリクル加圧板３６が固着されている。上述したマスク加圧板２８の扉３０への固着方法と同様の固着方法でペリクル加圧板３６はベースプレート２７に固着されている。

マスク２ａ（図５）又はマスク２ｂ（図６）とペリクル１８が選定されると、対応するサイズのマスク加圧板２８を扉３０に固着し、同様に対応するサイズのペリクル加圧板３６をベースプレート２７に固着する。この取付作業は、扉３０を開いた状態で行うことができるため、従来のペリクル貼付装置２００（図１２）の場合よりも、短時間で完了することができる。

その後、図１に示すチルト用エアシリンダ２２でマスクステージ１を例えば垂直面に対して１０度チルトさせる。そしてペリクル加圧板３６に設けたペリクルガイド２１にペリクル１８を嵌め込み、続いてマスクステージ１にマスク２ａ（又はマスク２ｂ）をセットする。

図５（又は図６）に示すように、予め上辺フレーム３、下辺フレーム４、左辺フレーム５及び右辺フレーム６を適切な位置まで移動させておき、マスク２ａ（又はマスク２ｂ）をマスクホルダー１４〜１７に沿って配置し、且つ、ストッパ１２、１３で保持する。

さらに、図１に示すチルト用エアシリンダ２２を駆動して、チルトを解除する。そして図示しない駆動機構により可動ステージ２５を後方へ移動させた後、扉３０を閉じる。さらに可動ステージ２５を前方へ移動させて、チルトを解除した際の位置に戻す。

油圧シリンダ２６を駆動し、ペリクル加圧板３６とマスク加圧板２８によりペリクル１８とマスク２ａに所定の圧力が掛かり、ストッパ１２の支持がなくてもマスク２ａが落下しない状態になったらストッパ１２を解除する。さらに油圧シリンダ２６を前方へ駆動して、所定の圧力がかかるまでペリクル１８とマスク２ａとを圧着させ、両者を貼付させる。

貼付後、油圧シリンダ２６を後方へ駆動し、押圧を解除する。そして可動ステージ２５を後方（図１）へ移動させ、さらに扉３０のロック機構３３によるロックを解除し、扉３０を開く。チルト用エアシリンダ２２でマスクステージ１をチルトさせ、可動ステージ２５を前方へ移動させる。この状態でペリクル１８が貼付されたマスク２ａを取出す。

次回の貼り付け作業において、マスク２ａとサイズの異なるマスク２ｂにペリクル１８を貼り付ける場合には、マスク加圧板２８とペリクル加圧板３６とを、マスク２ｂ用のペリクル１８のフレーム１９のサイズに対応したものに取替える。マスクステージ１は、図５に示す状態から図６に示す状態に上辺フレーム３、下辺フレーム４、左辺フレーム５及び右辺フレーム６を移動させるだけで流用が可能である。

ペリクル貼付装置の側面略図である。 ペリクル貼付装置の平面略図である。 扉が完全に閉じていない状態のペリクル貼付装置の断面略図である。 扉が完全に閉じている状態のペリクル貼付装置の断面略図である。 請求項１の発明を実施したペリクル貼付装置に取付けるマスクステージの正面略図である。 図１とは異なるマスクステージの形態を示す正面略図である。 マスクステージの部分断面図である。 扉の部分側面図である。（ａ）は、扉がロックされていない状態を示しており、（ｂ）は、扉がロックされている状態を示している。 扉に固着する加圧板の背面図である。 扉に固着する加圧板の正面図である。 ＦＰＤマスクを使用して基板上に像を形成する状況を示す外観図である。（ａ）は、ペリクルを備えていない場合の状態を示しており、（ｂ）は、ペリクルを備えた状態の場合を示している。 従来のペリクル貼付装置の斜視図である。

符号の説明

１ マスクステージ
２ａ、２ｂ マスク
３ 上辺フレーム
４ 下辺フレーム
５ 左辺フレーム
６ 右辺フレーム
１１ 中心
１２、１３ ストッパ
１４〜１７ マスクホルダー（ホルダー部）
１８ ペリクル
１９ ペリクルのフレーム
２０ ペリクルの膜
２１ ペリクルガイド
２２ チルト用エアシリンダ
２３ 支承部
２５ 可動ステージ
２６ 油圧シリンダ
２７ ベースプレート
２８ マスク加圧板
３０ 扉
３１ ヒンジ（垂直軸）
３２ ロック係合部
３３ ロック機構
３６ ペリクル加圧板
３７ 接着剤
１００ ペリクル貼付装置

Claims (2)

1. ＦＰＤ基板を形成するための露光用のマスクにペリクルを貼付するためのペリクル貼付装置であって、
   マスク加圧板とペリクル加圧板との間にマスクとペリクルとを保持し、押圧手段によってペリクル加圧板を介してペリクルをマスクに押し付けることにより、両加圧板の間でマスクに対するペリクルの貼付を行う、ペリクル貼付装置において、
   マスクを保持するマスクステージが、マスクの四辺をそれぞれ把持するホルダー部を有しており、該ホルダー部が、マスクの縦方向及び横方向の寸法に対応して、マスクステージの縦方向及び横方向に移動して、マスクの四辺を把持するようになっていることを特徴とするＦＰＤマスク用ペリクル貼付装置。
2. マスク加圧板が、垂直軸回りに回動することにより開閉する扉の内側に、着脱自在に取り付けられており、
   装置作動時において扉を閉状態に維持するロック機構が設けられている請求項１に記載のＦＰＤマスク用ペリクル貼付装置。

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