JP5392946B2 - Proximity exposure apparatus, mask transfer method for proximity exposure apparatus, and method for manufacturing display panel substrate - Google Patents
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Description
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、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、大型のマスクを位置決めしてマスクホルダに装着するのに好適なプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、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 the manufacture of a display panel substrate such as a liquid crystal display device, a mask transport method for the proximity exposure apparatus, and a display panel using the same. BACKGROUND OF THE
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、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに搭載された基板とを極めて接近させて露光を行う。通常、チャックは、基板の移動及び位置決めを行うステージ上に搭載されており、基板を真空吸着して固定する。マスクホルダは、基板を搭載したチャックの上方に設けられ、マスクの周辺部を真空吸着して固定する。チャックへの基板の搬入、及びチャックからの基板の搬出は、通常、基板搬送ロボットのハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるために、マスクの下の露光位置から離れたロード/アンロード位置で行われる。ロード/アンロード位置で基板をチャックに搭載した後、ステージがマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。 The proximity exposure apparatus includes a chuck on which a substrate is mounted and a mask holder that holds a mask, and performs exposure by bringing a mask held on the mask holder and a substrate mounted on the chuck very close to each other. Usually, the chuck is mounted on a stage that moves and positions the substrate, and fixes the substrate by vacuum suction. The mask holder is provided above the chuck on which the substrate is mounted, and fixes the periphery of the mask by vacuum suction. In order to avoid contact between the mask and the substrate, loading of the substrate away from the exposure position under the mask is usually performed by the handling arm of the substrate transfer robot. / Performed at the unload position. After the substrate is mounted on the chuck at the load / unload position, the stage moves to the exposure position under the mask, and the substrate is positioned at the exposure position.
マスクホルダへのマスクの搬入、及びマスクホルダからのマスクの搬出も、従来、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われていた。しかしながら、マスク搬送ロボットのハンドリングアームは片持式であるため、マスクが大型になってその重量が増大すると、ハンドリングアームがたわんで、マスクを水平に支持することができなくなり、またハンドリングアームの揺れが大きくなって、マスクホルダの下方へ移動するためのストロークを確保することが困難になってきた。これに対し、特許文献1には、チャックの外周縁部にマスクの一時支持部材を設け、マスクを一時支持部材に載置し、ステージによりマスクの搬送ずれを補正して、チャックの下面側に連結されたZ軸方向駆動機構によりマスクをマスクホルダの下端面に押圧する技術が開示されている。
Conventionally, the mask is carried into the mask holder and the mask is carried out from the mask holder by a handling arm of a mask carrying robot. However, since the handling arm of the mask transfer robot is cantilevered, if the mask becomes large and its weight increases, the handling arm will bend and it will not be possible to support the mask horizontally, and the handling arm will shake. Has become larger, and it has become difficult to secure a stroke for moving the mask holder downward. On the other hand, in
近年、表示用パネルの各種基板の製造では、大型化及びサイズの多様化に対応するため、比較的大きな基板を用意し、表示用パネルのサイズに応じて、1枚の基板から1枚又は複数枚の表示用パネル基板を製造している。この場合、プロキシミティ方式では、基板の一面を一括して露光しようとすると、基板と同じ大きさのマスクが必要となり、高価なマスクのコストがさらに増大する。そこで、基板より比較的小さなマスクを用い、ステージにより基板をXY方向にステップ移動しながら、基板の一面を複数のショットに分けて露光する方式が主流となっている。この方式では、マスクがチャックに搭載する基板より小さいため、特許文献1に記載の技術を適用することができなかった。
In recent years, in the manufacture of various substrates for display panels, a relatively large substrate is prepared in order to cope with an increase in size and a variety of sizes, and one or a plurality of substrates can be selected from one substrate depending on the size of the display panel. Manufactures display panel substrates. In this case, in the proximity method, if one surface of the substrate is to be exposed at once, a mask having the same size as the substrate is required, and the cost of the expensive mask is further increased. In view of this, the mainstream method is to divide and expose one surface of a substrate into a plurality of shots while using a mask that is relatively smaller than the substrate and moving the substrate stepwise in the XY direction by a stage. In this method, since the mask is smaller than the substrate mounted on the chuck, the technique described in
そこで、チャックに、チャックの内部から上昇し、マスクをマスク搬送ロボットから受け取ってマスクホルダに装着する複数の突き上げピンを設けることが発案された(特願2008−287941)。チャックに設けた複数の突き上げピンによりマスクをマスク搬送ロボットから受け取るので、マスクがチャックに搭載する基板より小さくても、マスクをチャックへ搬入することができる。そして、ステージによりチャックを移動してマスクの位置決めを行い、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着するので、チャックへ搬入したマスクが、ステージにより精度良く位置決めされて、マスクホルダに装着される。 In view of this, it has been proposed that the chuck is provided with a plurality of push-up pins that rise from the inside of the chuck and receive the mask from the mask transfer robot and attach it to the mask holder (Japanese Patent Application No. 2008-287941). Since the mask is received from the mask transfer robot by the plurality of push-up pins provided on the chuck, the mask can be carried into the chuck even if the mask is smaller than the substrate mounted on the chuck. Then, the chuck is moved by the stage to position the mask, and the mask is mounted on the mask holder by the plurality of push-up pins. Therefore, the mask carried into the chuck is accurately positioned by the stage and mounted on the mask holder. .
マスクは、石英や青板ガラス等で構成され、露光光を遮断するクロム膜等によりパターンが形成されている。チャックは、軽量化のため、アルミニウム等の軽い金属材料で構成され、表面には、露光光の反射率を抑えるため、硬質黒色アルマイト加工等が施されている。チャックに突き上げピンを設ける場合、突き上げピンの先端の材質がチャックの表面の材質と異なると、基板の露光時に、露光光の反射率が異なって、露光むらが発生する。一方、突き上げピンの先端の材質をチャックの表面の材質と同じにすると、マスクをマスク搬送ロボットから受け取る際、あるいはマスクをマスクホルダに装着する際に、マスクが突き上げピンにより擦られて、マスクに損傷を与える恐れがある。 The mask is made of quartz, blue plate glass, or the like, and a pattern is formed by a chromium film or the like that blocks exposure light. The chuck is made of a light metal material such as aluminum for weight reduction, and the surface is subjected to hard black alumite processing or the like to suppress the reflectance of exposure light. In the case where a push-up pin is provided on the chuck, if the material of the tip of the push-up pin is different from the material on the surface of the chuck, the reflectance of the exposure light is different during the exposure of the substrate, resulting in uneven exposure. On the other hand, if the material of the tip of the push-up pin is the same as the material of the chuck surface, the mask is rubbed by the push-up pin when the mask is received from the mask transfer robot or when the mask is mounted on the mask holder. There is a risk of damage.
本発明の課題は、突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することである。また、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。 An object of the present invention is to prevent damage to a mask due to a push-up pin and to suppress exposure unevenness during exposure. 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、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、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、マスクをチャックへ搬入するマスク搬送装置と、チャックに設けられ、チャックの内部から上昇して、マスクをマスク搬送装置から受け取り、マスクホルダに装着する複数の突き上げピンと、複数の突き上げピンの先端を変更するピン先端変更手段と、ステージの移動を制御して、マスクの位置決めを行う制御手段とを備え、ピン先端変更手段が、複数の突き上げピンがマスクをマスク搬送装置から受け取る前、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、複数の突き上げピンがマスクをマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するものである。 A proximity exposure apparatus according to the present invention includes a chuck on which a substrate is mounted, a mask holder that holds the mask, and a stage that moves the chuck, and a fine gap is provided between the mask and the substrate to form a mask pattern. In a proximity exposure apparatus that transfers a mask onto a substrate, a mask transfer device that carries the mask into the chuck, and a plurality of chucks that are provided on the chuck, lift from the inside of the chuck, receive the mask from the mask transfer device, and are mounted on the mask holder A push-up pin, a pin-tip changing means for changing the tips of the plurality of push-up pins, and a control means for controlling the movement of the stage to position the mask. Before receiving from the mask transfer device, change the tip of each push pin to a material softer than the mask, After the number of push-up pins wears the mask to the mask holder, it is to change the tip of each push-up pin of the same material as the surface of the chuck.
また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、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マスク搬送方法であって、チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するものである。 The proximity exposure apparatus mask transport method of the present invention includes a chuck for mounting a substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck, and a minute gap is formed between the mask and the substrate. A mask exposure method for a proximity exposure apparatus for transferring a mask pattern to a substrate, wherein the chuck is provided with a plurality of push-up pins rising from the inside of the chuck, and the tip of each push-up pin is made of a material softer than the mask. The mask is transferred to the chuck by the mask transfer device, the mask is received from the mask transfer device by a plurality of push-up pins, the chuck is moved by the stage, the mask is positioned, and the mask is moved by the plurality of push-up pins. After mounting on the mask holder, the tip of each push pin is made of the same material as the chuck surface It is intended to change the things.
チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着するので、マスクが精度良く位置決めされて、マスクホルダに装着される。その際、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更して、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取るので、突き上げピンによるマスクの損傷が防止される。そして、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するので、露光時の露光むらを抑制される。 The chuck is provided with a plurality of push-up pins rising from the inside of the chuck, the mask is carried into the chuck by the mask transfer device, the mask is received from the mask transfer device by the plurality of push-up pins, the chuck is moved by the stage, and the mask is moved. Positioning is performed, and the mask is mounted on the mask holder by a plurality of push-up pins, so that the mask is positioned with high accuracy and mounted on the mask holder. At this time, the tip of each push-up pin is changed to a material softer than the mask, and the mask is received from the mask transfer device by the plurality of push-up pins, so that the mask is prevented from being damaged by the push-up pins. Then, after the mask is mounted on the mask holder with a plurality of push-up pins, the tip of each push-up pin is changed to the same material as the surface of the chuck, so that uneven exposure during exposure is suppressed.
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数の突き上げピンの先端が、マスクより柔らかい材料で構成され、ピン先端変更手段が、複数の突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または複数の突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、複数の突き上げピンの先端を変更するものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更するものである。各突き上げピンの先端が、パッドを取り外すだけで簡単にマスクより柔らかい材質のものに変更され、またパッドを取り付けるだけで簡単にチャックの表面と同じ材質のものに変更される。 Furthermore, in the proximity exposure apparatus of the present invention, the tips of the plurality of push-up pins are made of a material softer than the mask, and the pin tip changing means attaches a pad made of the same material as the chuck surface to the tips of the plurality of push-up pins. Alternatively, the tip of the plurality of push-up pins is changed by removing the pad from the tip of the plurality of push-up pins. In the mask exposure method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the tip of each push-up pin is made of a material softer than the mask, and a pad of the same material as the chuck surface is attached to the tip of each push-up pin, or each push-up The pad is removed from the tip of the pin, and the tip of each push-up pin is changed. The tip of each push-up pin can be easily changed to a material softer than the mask simply by removing the pad, and can be easily changed to the same material as the chuck surface simply by attaching the pad.
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数の突き上げピンが、第1のマスク及び第1のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第2のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第1のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第1の専用突き上げピンと、第2のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第2の専用突き上げピンとを含むものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックに、第1のマスク及び第1のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第2のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第1のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第1の専用突き上げピンと、第2のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第2の専用突き上げピンとを設けるものである。共用突き上げピンを、第1のマスク及び第1のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第2のマスクの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。 Furthermore, in the proximity exposure apparatus of the present invention, the plurality of push-up pins are peripheral portions of two sides facing each other at the same interval of the first mask and the second mask having a length that is different from the first mask in either length or width. A plurality of common push-up pins for supporting the second mask, a plurality of first dedicated push-up pins for supporting the peripheral portions of the remaining two opposite sides of the first mask, and a peripheral portion of the remaining two opposite sides of the second mask And a plurality of second dedicated push-up pins. In the mask exposure method of the proximity exposure apparatus according to the present invention, the periphery of two opposite sides of the first mask and the second mask that are different in length from the first mask in the vertical and horizontal directions are the same. A plurality of common push-up pins for supporting the first mask, a plurality of first dedicated push-up pins for supporting the peripheral portions of the remaining two opposite sides of the first mask, and a peripheral portion of the remaining two opposite sides of the second mask And a plurality of second dedicated push-up pins. Since the common push-up pin can be shared for transporting the first mask and the second mask having a length or width different from that of the first mask, the number of push-up pins corresponds to two types of masks. be able to.
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マスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、基板の露光を行うものである。チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらが抑制され、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 according to the present invention exposes a substrate using any one of the above-described proximity exposure apparatuses, or masks using any one of the above-described proximity exposure apparatus mask transport methods. It is mounted on a mask holder and the substrate is exposed. Exposure unevenness due to the push-up pins for mask conveyance provided on the chuck is suppressed, and a high-quality display panel substrate is manufactured.
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マスク保持方法によれば、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更して、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更することにより、突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することができる。 According to the proximity exposure apparatus and the mask holding method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the tip of each push-up pin is changed to a material softer than the mask, and the mask is received from the mask transport device by a plurality of push-up pins. After the mask is mounted on the mask holder with a plurality of push-up pins, the tip of each push-up pin is changed to the same material as the chuck surface to prevent damage to the mask by the push-up pins and uneven exposure during exposure Can be suppressed.
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マスク搬送方法によれば、各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更することにより、各突き上げピンの先端を、パッドを取り外すだけで簡単にマスクより柔らかい材質のものに変更することができ、またパッドを取り付けるだけで簡単にチャックの表面と同じ材質のものに変更することができる。 Furthermore, according to the proximity exposure apparatus and the mask transport method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the tip of each push pin is made of a material softer than the mask, and the tip of each push pin is made of the same material as the surface of the chuck. By attaching the pad or removing the pad from the tip of each push-up pin and changing the tip of each push-up pin, the tip of each push-up pin can be easily changed to a material softer than the mask simply by removing the pad It can be changed to the same material as the chuck surface simply by attaching a pad.
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マスク搬送方法によれば、チャックに、第1のマスク及び第1のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第2のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第1のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第1の専用突き上げピンと、第2のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第2の専用突き上げピンとを設けることにより、共用突き上げピンを、第1のマスク及び第1のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第2のマスクの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。 Furthermore, according to the proximity exposure apparatus and the mask conveyance method of the proximity exposure apparatus of the present invention, the distance between the first mask and the second mask having a length or width different from that of the first mask on the chuck. A plurality of common push-up pins that support the same two-side periphery, a plurality of first dedicated push-up pins that support the remaining two-side periphery of the first mask, and the remaining face of the second mask By providing a plurality of second dedicated push-up pins that support the peripheral portions of the two sides, the shared push-up pins can be transferred to the first mask and the second mask that is different in length from the first mask in either the vertical or horizontal direction. Therefore, it is possible to deal with two types of masks with a small number of push-up pins.
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらを抑制す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, it is possible to suppress uneven exposure due to the push-up pins for transporting the mask provided on the chuck, and thus it is possible to manufacture a high-quality display panel substrate.
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平面図である。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、突き上げピンユニット、突き上げピンユニットの制御系、マスクホルダ20、パッド着脱装置31、マスク搬送ロボット40、マスクストッカー42、広視野カメラ51、高分解能可動カメラ52、カメラ移動機構53、高分解能固定カメラ54、画像処理装置55、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、θステージ駆動回路73、及び主制御装置80を含んで構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. The proximity exposure apparatus includes a
なお、図1では、突き上げピンユニットの制御系、マスク搬送ロボット40、マスクストッカー42、及びカメラ移動機構53が省略されている。また、図2では、突き上げピンユニットの制御系、画像処理装置55、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、θステージ駆動回路73、及び主制御装置80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、露光光を照射する照射光学系、ギャップセンサー、アライメント用センサー、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。
In FIG. 1, the control system of the push-up pin unit, the
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2において、チャック10は、マスク2の受け取りを行うマスク受け取り位置にある。マスク搬送ロボット40は、マスク2を、マスクストッカー42から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック10へ搬入し、またマスク2を、マスク受け取り位置にあるチャック10から搬出して、マスクストッカー42に収納する。マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41には、マスク2のパターン面(下面)のパターンが形成されていない周辺部に接触するマスク支持部41aが設けられており、ハンドリングアーム41は、マスク支持部41aによりマスク2のパターン面(下面)の周辺部を支持する。
In FIG. 2, the
後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、マスク2をチャック10へ搬入する際、マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41からマスク2を受け取り、マスク2をチャック10から搬出する際、マスク搬送ロボット40のハンドリングアーム41へマスク2を受け渡す。チャック10へ搬入されたマスク2は、後述する様に、マスクホルダ20の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ20に装着される。
A push-up pin of a push-up pin unit, which will be described later, receives the
基板の露光を行う際、チャック10は、まず、基板のロード/アンロードを行うロード/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、基板がチャック10にロードされ、また基板がチャック10からアンロードされる。基板がロードされたチャック10は、ロード/アンロード位置から基板の露光を行う露光位置へ移動される。
When the substrate is exposed, the
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、マスク2の周辺部を真空吸着して保持する。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。
A
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ステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、θステージ駆動回路73は、主制御装置80の制御により、Xステージ5、Yステージ7、θステージ8をそれぞれ駆動する。
In FIG. 1, a
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に搭載された基板のXY方向へのステップ移動が行われる。そして、Xステージ5のX方向への移動、Yステージ7のY方向への移動、及びθステージ8のθ方向への回転により、基板のアライメントが行われる。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り、マスク2と基板とのギャップ合わせが行われる。
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と基板とのギャップ合わせを行ってもよい。
In the present embodiment, the gap between the
図3は、チャックの上面図である。チャック10の表面には、図示しない凸部と土手と吸着孔とが設けられている。凸部は、直径数mmのピン形状であり、チャック10の表面に所定の間隔で複数設けられている。チャック10に基板が搭載されたとき、凸部は、基板を複数の点で支持する。このとき、チャック10の表面の凸部以外の部分と基板との間には、空間が形成される。土手は、所定の幅の連続した壁であり、チャック10の表面の凸部以外の部分と基板との間に形成された空間を、複数の真空区画に分ける。土手は、チャック10の表面形状が基板の表面に焼き付けられる裏面転写が発生したときに人間の目で認識され難い様に、直線ではなく不規則な線で構成されている。吸着孔は、チャック10の表面の凸部及び土手以外の部分に所定の間隔で複数設けられ、土手により分けられた各真空区画の真空引きを行う。
FIG. 3 is a top view of the chuck. On the surface of the
また、チャック10には、図示しない複数の基板受け取り/受け渡し用の突き上げピンが設けられている。基板受け取り/受け渡し用の突き上げピンは、チャック10の表面より上昇して、基板をチャック10にロードする際、図示しない基板搬送ロボットから基板を受け取り、また基板をチャックからアンロードする際、図示しない基板搬送ロボットへ基板を受け渡す。
Further, the
図3において、チャック10の中央部付近には、後述する突き上げピンユニットが挿入される複数の開口が設けられており、開口には蓋13がはめられている。蓋13には貫通孔が設けられており、貫通孔には蓋13の下方から突き上げピン12a,12b,12cが挿入されている。
In FIG. 3, a plurality of openings into which a push-up pin unit, which will be described later, is inserted are provided near the center of the
本実施の形態は、マスク2aと、マスク2aと縦横いずれかの長さが異なるマスク2bの二種類のマスクを取り扱う例を示している。図3において、マスク2a,2bは、破線で示されている。マスク2aを取り扱うとき、突き上げピン12cは、マスク2aのマスク2bと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン12aは、マスク2aの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。マスク2bを取り扱うとき、突き上げピン12cは、マスク2bのマスク2aと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン12bは、マスク2bの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。突き上げピン12cを、マスク2a及びマスク2aと縦横いずれかの長さが異なるマスク2bの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
The present embodiment shows an example in which two types of masks are handled: a
なお、本実施の形態では、突き上げピン12aが8本、突き上げピン12bが4本、突き上げピン12cが8本設けられているが、突き上げピン12a,12b,12cの位置及び数は、マスク2a,2bの大きさに応じて適宜決定される。
In this embodiment, eight push-up
図4(a)はチャックに設けられた開口の上面図、図4(b)は図4(a)のA−A部の断面図である。また、図5(a)はチャックに設けられた開口の上面図、図5(b)は図5(a)のB−B部の断面図である。突き上げピンユニットは、モータ11、突き上げピン12a,12b,12c、蓋13、フランジ14、ボルト15,17、及び止めねじ16を含んで構成されている。
4A is a top view of an opening provided in the chuck, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. 4A. FIG. 5A is a top view of the opening provided in the chuck, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 5A. The push-up pin unit includes a
モータ11は、パルスモータ又はサーボモータと、パルスモータ又はサーボモータに接続されたボールねじと、ロッドとを含んで構成され、パルスモータ又はサーボモータでボールねじを駆動することにより、ロッド収納部11a内に収納されたロッドが、上昇及び下降する。モータ11のロッドの先端には、突き上げピン12a,12b,12cが取り付けられている。
The
マスク2a,2bは、石英や青板ガラス等で構成され、露光光を遮断するクロム膜等によりパターンが形成されている。チャック10は、軽量化のため、アルミニウム等の軽い金属材料で構成され、表面には、露光光の反射率を抑えるため、硬質黒色アルマイト加工等が施されている。突き上げピン12a,12b,12cの先端は、例えば、樹脂材料で構成され、マスク2a,2bより柔らかい材質と成っている。突き上げピン12a,12b,12cの先端には、チャック10の表面と同じ材質のパッド30が取り付けられている。
The
図4(b)において、モータ11のロッド収納部11aの上面には、フランジ14が取り付けられ、フランジ14は、ボルト15により蓋13の裏面に固定されている。一方、チャック10の裏面の開口周辺には、蓋13を支持するリング状の支持プレート18が取り付けられている。支持プレート18は、ボルト19によりチャック10の裏面に固定されている。
In FIG. 4B, a
図4(a)及び図5(a)において、蓋13の周辺部には、止めねじ16をねじ込むねじ穴と、ボルト17を通す段差付き穴とが、複数箇所に設けられている。図4(b)において、蓋13は、蓋13の周辺部の段差付き穴に通したボルト17により、支持プレート18に固定されている。図5(b)において、止めねじ16は、蓋13の周辺部のねじ穴にねじ込まれ、蓋13の底面から突き出て、支持プレート18の上面に接触している。
4 (a) and 5 (a), a screw hole into which the
本実施の形態では、突き上げピンユニットをチャック10に取り付ける際、まず、チャック10の上方から、突き上げピンユニットを開口に挿入し、止めねじ16のねじ込み量を調整して、突き上げピンユニットの取り付け高さを調整する。そして、ボルト17により蓋13を支持プレート18に固定して、突き上げピンユニットをチャック10に取り付ける。突き上げピンユニットを、チャック10の上方から、開口に挿入し、止めねじ16により取り付け高さを調整して、チャック10に取り付けるので、チャック10の外側から手又は治具が届きにくいチャックの中央部付近であっても、突き上げピンユニットの取り付け高さの調整がチャック10の上方から容易に行われる。従って、基板の大型化に伴いチャック10が大型化しても、突き上げピン12a,12b,12cの高さが容易に調整される。
In the present embodiment, when the push-up pin unit is attached to the
図6は、突き上げピンユニットの制御系を示す図である。突き上げピン駆動制御回路50は、主制御装置80の制御により、各突き上げピンユニットのモータ11に対して、突き上げピン12a,12b,12cの移動先を指定して、突き上げピン12a,12b,12cの移動先への移動を指示する。モータ11は、内部にエンコーダを有し、エンコーダは、突き上げピン12a,12b,12cが指示された移動先から所定の範囲内に達すると、移動が終了した旨の終了信号を、突き上げピン駆動制御回路50へ出力する。
FIG. 6 is a diagram showing a control system of the push-up pin unit. The push-up pin
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マスク搬送方法について説明する。図2において、マスク受け取り位置にあるチャック10の上空には、パッド着脱装置31及び広視野カメラ51が配置されている。図7はパッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す平面図、図8はパッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す側面図である。図7において、マスク2a,2bは、破線で示されている。パッド着脱装置31は、マスク受け取り位置にあるチャック10の各突き上げピンユニットの上方に配置され、後述する様に、パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端から取り外し、またパッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端に取り付ける。広視野カメラ51は、マスク2a,2bに設けられた位置検出用マークの上方に配置され、マスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得する。
Hereinafter, a mask carrying method of a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. In FIG. 2, a pad attaching / detaching
図9(a)はパッド着脱装置の側面図、図9(b)はパッド着脱装置の正面図である。パッド着脱装置31は、エアシリンダテーブル32、チャックベース33、エアチャック34、ブラケット35、及びクランプ36を含んで構成されている。エアシリンダテーブル32は、図示しない空気圧回路から供給されるエアの圧力によりエアシリンダを駆動して、テーブル32aを図面下方向へ移動する。エアシリンダテーブル32のテーブル32aには、断面がL字形のチャックベース33が取り付けられており、チャックベース33の下端には、エアチャック34が取り付けられている。図9(b)に示す様に、エアチャック34に接続された2つのブラケット35には、クランプ36がそれぞれ取り付けられており、2つのクランプ36は、エアチャック34の駆動により、図9(b)の図面横方向へ移動して開閉する。各クランプ36には、パッド30を保持するための凹部36aが設けられている。
FIG. 9A is a side view of the pad attaching / detaching device, and FIG. 9B is a front view of the pad attaching / detaching device. The pad attaching / detaching
図10及び図11は、パッド着脱装置の動作を説明する図である。パッド着脱装置31は、マスク2a,2bがチャック10へ搬入される前に、パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端から取り外す。パッド30の着脱を行う前、エアシリンダテーブル32のテーブル32aは、図10(a)に示す様に上昇した状態にあり、クランプ36は閉じている。パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端から取り外す際、各突き上げピンユニットは、突き上げピン12a,12b,12cをチャック10の表面から上昇させる。パッド着脱装置31は、クランプ36を開いた後、エアシリンダテーブル32のテーブル32aを下降させ、図10(b)及び図11(a)に示す様に、クランプ36を突き上げピン12a,12b,12cの先端の高さへ移動する。そして、図11(b)に示す様に、クランプ36を閉じて、パッド30をクランプ36の凹部36aにより保持する。パッド30をクランプ36により保持しながら、図11(b)に示す様に突き上げピン12a,12b,12cを下降させ、あるいはエアシリンダテーブル32のテーブル32aを上昇させることにより、パッド30が突き上げピン12a,12b,12cの先端から取り外される。パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端から取り外した後、パッド着脱装置31は、エアシリンダテーブル32のテーブル32aを再び上昇させ、パッド30をクランプ36により保持したまま待機する。
10 and 11 are diagrams for explaining the operation of the pad attaching / detaching device. The pad attaching / detaching
図12は、突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。図12は、マスク2aを搬送する場合を示している。マスク2aをチャック10へ搬入する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12cを上昇させ、パッド着脱装置31は、パッド30を突き上げピン12a,12cの先端から取り外す。マスク搬送ロボット40は、マスク2aを載せたハンドリングアーム41を、チャック10の上空へ移動する(図12(a))。次に、マスク搬送ロボット40は、ハンドリングアーム41を下降させて、マスク2aを突き上げピン12a,12cに載せ(図12(b))、ハンドリングアーム41をさらに下降させて、ハンドリングアーム41のマスク支持部41aをマスク2aから離す(図12(c))。これにより、各突き上げピン12a,12cは、マスク搬送ロボット40からマスク2aを受け取る。次に、マスク搬送ロボット40は、ハンドリングアーム41をチャック10の上空から退避させる(図12(d))。マスク2bを搬送する場合は、突き上げピン12aの代わりに、突き上げピン12bが用いられる。そして、マスク2a,2bをチャック10から搬出する際は、上記と逆の動作を行う。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operations of the push-up pin unit and the mask transfer robot. FIG. 12 shows a case where the
チャック10の内部から上昇する突き上げピン12a,12b,12c及び突き上げピン12a,12b,12cを上下に移動するモータ11を有する複数の突き上げピンユニットをチャック10に設け、突き上げピン12a,12b,12cによりマスク搬送ロボット40からマスク2a、2bを受け取るので、マスク2a,2bがチャック10に搭載する基板より小さくても、マスク2a,2bをチャック10へ搬入することができる。
A plurality of push-up pin units having a push-up
また、各突き上げピン12a,12b,12cの先端が、パッド30を取り外すだけで簡単にマスク2a,2bより柔らかい材質のものに変更される。そして、各突き上げピン12a,12b,12cの先端をマスク2a,2bより柔らかい材質のものに変更して、マスク2a,2bを複数の突き上げピン12a,12b,12cによりマスク搬送ロボット40から受け取るので、突き上げピン12a,12b,12cによるマスク2a,2bの損傷が防止される。
Further, the tip of each push-up
マスク受け取り位置にあるチャック10の上空には、図示しないスペーサ設置装置が設置されており、スペーサ設置装置は、マスク搬送ロボット40がマスク2a,2bをチャック10へ搬入する前、チャック10の表面にマスク保護スペーサを設置する。チャック10をマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動する際、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cを下降させて、マスク2a,2bをマスク保護スペーサに載せる。
A spacer installation device (not shown) is installed above the
図13は、マスク受け取り位置でマスクがチャックへ搬入された状態を示す図である。図13は、マスク2aを搬送する場合を示しており、マスク2bを搬送する場合は、突き上げピン12aの代わりに、突き上げピン12bが用いられる。マスク受け取り位置にあるチャック10の上空に配置された広視野カメラ51は、後述する高分解能可動カメラ52及び高分解能固定カメラ54よりも分解能が低くて広い視野を有し、突き上げピン12a,12b,12cに載せられたマスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得して、画像信号を図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、広視野カメラ51が出力した画像信号を処理して、マスク2a,2bの位置を検出する。突き上げピン12a,12b,12cがマスク搬送ロボット40から受け取ったマスク2a,2bの位置が大きくずれていても、広視野カメラ51を用いてマスク2a,2bの位置検出用マークの画像が短時間に取得され、マスク受け取り位置でマスク2a,2bの位置が短時間に検出される。
FIG. 13 is a diagram illustrating a state where the mask is carried into the chuck at the mask receiving position. FIG. 13 shows a case where the
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が広視野カメラ51の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク受け取り位置でのマスク2a,2bの基準位置と比較して、マスク2a,2bの位置のずれ量を検出する。続いて、主制御装置80は、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、マスク2a,2bをマスク受け取り位置からマスクホルダ20の下のマスク装着位置へ移動する。その際、主制御装置80は、予め記憶したマスク2a,2bの基準位置の座標とマスク装着位置の座標とから、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8の移動量を決定し、検出したマスク2a,2bの位置のずれ量に基づいて、決定した移動量を補正する。
In FIG. 1, the
マスク受け取り位置でマスク2a,2bの位置を検出し、検出したマスク2a,2bの位置に基づき、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動して、マスク2a,2bをマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動するので、マスク受け取り位置で突き上げピン12a,12b,12cによりマスク搬送ロボット40から受け取ったマスク2a,2bの位置がずれていても、マスク2a,2bがマスク装着位置へ精度良く移動される。
The positions of the
図14及び図15は、マスクホルダの下面図である。図14はマスク2aを装着する場合、図15はマスク2bを装着する場合を示している。図14及び図15において、マスク2a,2bは、破線で示されている。マスクホルダ20には、露光光が通る開口20a,20bよりも一回り大きな開口が設けられており、この開口の内側に、ホルダ部21a,21bによって露光光が通る開口20a,20bが形成されている。ホルダ部21a,21bは、ガイド24を介してマスクホルダ20の下面に取り付けられており、図示しないボールねじ及びモータ等の移動機構によって、ガイド24に沿って移動される。ホルダ部21bをガイド24に沿って移動することにより、露光光が通る開口20a,20bの図面縦方向の長さが、マスク2a,2bの大きさに合わせて変更される。ホルダ部21a,21bには、図示しない吸着溝が設けられており、ホルダ部21a,21bは、マスク2a,2bの周辺部を吸着溝により真空吸着して保持する。
14 and 15 are bottom views of the mask holder. FIG. 14 shows a case where the
図16は、マスクホルダの上面図である。図16は、マスク2aを装着する場合を示している。ホルダ部21aには、マスク2a,2bの位置検出用マークの位置に、後述するマスク位置検出窓が設けられており、マスク位置検出窓の上空には、高分解能可動カメラ52及び高分解能固定カメラ54が配置されている。高分解能可動カメラ52は、カメラ移動機構53に取り付けられており、カメラ移動機構53により、マスクホルダ20の上方でX方向及びY方向へ移動され、θ方向へ回転される。高分解能固定カメラ54は、マスクホルダ20の上方に固定されている。
FIG. 16 is a top view of the mask holder. FIG. 16 shows a case where the
図17は、マスクをマスクホルダに装着する動作を説明する図である。図17は、マスク2aを装着する場合を示しており、マスク2bを装着する場合は、突き上げピン12aの代わりに、突き上げピン12bが用いられる。マスク装着位置において、マスクホルダ20にマスク2a,2bを装着する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ11は、マスク2a,2bの位置検出用マークが高分解能可動カメラ52の焦点範囲に入る高さまで、突き上げピン12a,12b,12cを上昇させる(図17(a))。高分解能可動カメラ52は、ホルダ部21aに設けられたマスク位置検出窓22を通して、マスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得する。このとき、マスク装着位置へ移動したマスク2a,2bの位置がわずかにずれて、マスク2a,2bの位置検出用マークが高分解能可動カメラ52の視野から外れている場合、カメラ移動機構53により高分解能可動カメラ52を移動して、マスク2a,2bの位置検出用マークを高分解能可動カメラ52の視野に入れる。高分解能可動カメラ52は、取得した画像の画像信号を、図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、高分解能可動カメラ52が出力した画像信号を処理して、マスク2a,2bの位置を検出する。
FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of mounting the mask on the mask holder. FIG. 17 shows a case where the
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が高分解能可動カメラ52の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク2a,2bの基準位置と比較して、マスク2a,2bの位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置80は、検出したマスク2a,2bの位置のずれ量に基づいて、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、マスク2a,2bの位置決めを行う。マスク装着位置においてマスク2a,2bの位置がずれていても、高分解能可動カメラ52を用いて、マスク2a,2bの位置が精度良く検出され、マスク2a,2bの位置決めが精度良く行われる。
In FIG. 1, the
図17において、マスク2a,2bの位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cをさらに上昇させて、マスク2a,2bをホルダ部21a,21bへ押し付ける(図17(b))。ホルダ部21a,21bへ押し付けられたマスク2a,2bの上空には、負圧ガラス23が設置されており、負圧ガラス23とマスク2a,2bとの間に負圧室が形成される。負圧室内の圧力が制御された後、ホルダ部21a,21bは、図示しない吸着溝によりマスク2a,2bの周辺部を真空吸着する。
In FIG. 17, after the positioning of the
Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動してマスク2a,2bの位置決めを行い、突き上げピン12a,12b,12cによりマスク2a,2bをマスクホルダ20に装着するので、チャック10へ搬入したマスク2a,2bが、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8により精度良く位置決めされて、マスクホルダ20に装着される。
The
ホルダ部21a,21bがマスク2a,2bを真空吸着した後、高分解能固定カメラ54は、ホルダ部21aに設けられたマスク位置検出窓22を通して、マスク2a,2bの位置検出用マークの画像を取得し、画像信号を図1の画像処理装置55へ出力する。画像処理装置55は、高分解能固定カメラ54が出力した画像信号を処理して、マスク2a,2bの位置を検出する。
After the
図1において、主制御装置80は、画像処理装置55が高分解能固定カメラ54の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク2a,2bの基準位置と比較して、マスク2a,2bの位置のずれ量を検出し、マスク2a,2bの位置の補正が必要か否かを判断する。本実施の形態では、高分解能可動カメラ52を移動してマスク2a,2bの位置を検出した場合、マスク2a,2bの位置の検出結果には、高分解能可動カメラ52の移動誤差が含まれることとなる。そのため、画像処理装置55が高分解能可動カメラ52の画像信号を処理して検出したマスク2a,2bの位置に基づいて位置決めされたマスク2a,2bの位置が、マスク2a,2bの基準位置からずれる恐れがある。
In FIG. 1, the
マスク2a,2bの位置の補正が必要な場合、マスク2a,2bの真空吸着を解除し、負圧室内の圧力を大気圧に戻した後、突き上げピン12a,12b,12cを下降させて、マスク2a,2bをホルダ部21a,21bから離す。そして、主制御装置80は、検出したマスク2a,2bの位置のずれ量に基づいて、Xステージ駆動回路71、Yステージ駆動回路72、及びθステージ駆動回路73を制御して、Xステージ5、Yステージ7、及びθステージ8によりチャック10を移動し、マスク2a,2bの位置を補正する。マスクホルダ20の上方に固定された高分解能固定カメラ54を用いて、マスク2a,2bの位置がより精度良く検出され、位置決めしたマスク2a,2bの位置が精度良く補正される。
When it is necessary to correct the positions of the
マスク2a,2bの位置の補正を行った後、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cを再び上昇させて、マスク2a,2bをホルダ部21a,21bへ押し付ける。負圧室内の圧力を制御した後、ホルダ部21a,21bは、図示しない吸着溝によりマスク2a,2bを真空吸着する。マスク2a,2bの装着が終了した後、各突き上げピンユニットのモータ11は、突き上げピン12a,12b,12cを下降させる(図17(c))。そして、チャック10をマスク受け取り位置へ戻し、パッド着脱装置31により、パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端に取り付け、図示しないスペーサ設置装置により、チャック10の表面からマスク保護スペーサを回収する。
After correcting the positions of the
パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端に取り付ける際、パッド着脱装置31は、エアシリンダテーブル32のテーブル32aを下降させ、図10(b)に示す様に、パッド30を保持しているクランプ36を突き上げピン12a,12b,12cの先端の高さへ移動して、パッド30を突き上げピン12a,12b,12cの先端に押し付ける。そして、図11(a)に示す様に、クランプ36を開いて、パッド30を放す。その後、パッド着脱装置31は、エアシリンダテーブル32のテーブル32aを再び上昇させ、クランプ36を閉じて待機する。
When the
各突き上げピン12a,12b,12cの先端が、パッド30を取り付けるだけで簡単にチャック10の表面と同じ材質のものに変更される。そして、マスク2a,2bを複数の突き上げピン12a,12b,12cによりマスクホルダ20に装着した後、各突き上げピン12a,12b,12cの先端をチャック10の表面と同じ材質のものに変更するので、露光時の露光むらを抑制される。
The tip of each push-up
以上説明した実施の形態によれば、各突き上げピン12a,12b,12cの先端をマスク2a,2bより柔らかい材質のものに変更して、マスク2a,2bを複数の突き上げピン12a,12b,12cによりマスク搬送ロボット40から受け取り、マスク2a,2bを複数の突き上げピン12a,12b,12cによりマスクホルダ20に装着した後、各突き上げピン12a,12b,12cの先端をチャック10の表面と同じ材質のものに変更することにより、突き上げピン12a,12b,12cによるマスク2a,2bの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することができる。
According to the embodiment described above, the tip of each push-up
さらに、各突き上げピン12a,12b,12cの先端を、マスク2a,2bより柔らかい材料で構成し、各突き上げピン12a,12b,12cの先端にチャック10の表面と同じ材質のパッド30を取り付け、または各突き上げピン12a,12b,12cの先端からパッド30を取り外して、各突き上げピン12a,12b,12cの先端を変更することにより、各突き上げピン12a,12b,12cの先端を、パッド30を取り外すだけで簡単にマスク2a,2bより柔らかい材質のものに変更することができ、またパッド30を取り付けるだけで簡単にチャック10の表面と同じ材質のものに変更することができる。
Further, the tip of each push-up
さらに、チャック10に、マスク2a及びマスク2aと縦横いずれかの長さが異なるマスク2bの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピン12cと、マスク2aの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の専用突き上げピン12aと、マスク2bの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の専用突き上げピン12bとを設けることにより、共用突き上げピン12cを、マスク2a及びマスク2aと縦横いずれかの長さが異なるマスク2bの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
Further, 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マスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、基板の露光を行うことにより、チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらを抑制す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 mask is mounted on the mask holder using the mask transport method of the proximity exposure apparatus of the present invention, and the substrate is exposed to the chuck. Since uneven exposure due to the provided mask transfer push-up pins can be suppressed, a high-quality display panel substrate can be manufactured.
例えば、図18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. 18 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19は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程(ステップ201)では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程(ステップ202)では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、R、G、Bの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程(ステップ203)では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程(ステップ204)では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄/乾燥工程が実施される。 FIG. 19 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, a printing method, an electrodeposition 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18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19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本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を適用することができる。 In the TFT substrate manufacturing process shown in FIG. 18, in the exposure process (step 103), in the color filter substrate manufacturing process shown in FIG. 19, in the black matrix forming process (step 201) and the colored pattern forming process (step 202). In this exposure process, the proximity exposure apparatus of the present invention or the mask transport method of the proximity exposure apparatus of the present invention can be applied.
1 基板
2,2a,2b 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 モータ
12a,12b,12c 突き上げピン
13 蓋
14 フランジ
15,17,19 ボルト
16 止めねじ
18 支持プレート
20 マスクホルダ
21a,21b ホルダ部
22 マスク位置検出窓
23 負圧ガラス
24 ガイド
30 パッド
31 パッド着脱装置
32 エアシリンダテーブル
33 チャックベース
34 エアチャック
35 ブラケット
36 クランプ
36a 凹部
40 マスク搬送ロボット
41 ハンドリングアーム
41a マスク支持部
42 マスクストッカー
50 突き上げピン駆動制御回路
51 広視野カメラ
52 高分解能可動カメラ
53 カメラ移動機構
54 高分解能固定カメラ
55 画像処理装置
71 Xステージ駆動回路
72 Yステージ駆動回路
73 θステージ駆動回路
80 主制御装置
1
Claims (6)
マスクを前記チャックへ搬入するマスク搬送装置と、
前記チャックに設けられ、前記チャックの内部から上昇して、マスクを前記マスク搬送装置から受け取り、前記マスクホルダに装着する複数の突き上げピンと、
前記複数の突き上げピンの先端を変更するピン先端変更手段と、
前記ステージの移動を制御して、マスクの位置決めを行う制御手段とを備え、
前記複数の突き上げピンは、先端がマスクより柔らかい材料で構成され、
前記ピン先端変更手段は、前記複数の突き上げピンの先端に前記チャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または前記複数の突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、前記複数の突き上げピンの先端を変更し、前記複数の突き上げピンがマスクを前記マスク搬送装置から受け取る前、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、前記複数の突き上げピンがマスクを前記マスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端を前記チャックの表面と同じ材質のものに変更することを特徴とするプロキシミティ露光装置。 Proximity exposure that includes a chuck for mounting a substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck, and provides a minute gap between the mask and the substrate to transfer the mask pattern to the substrate. In the device
A mask carrying device for carrying the mask into the chuck;
A plurality of push-up pins that are provided on the chuck, rise from the inside of the chuck, receive a mask from the mask transfer device, and are attached to the mask holder;
Pin tip changing means for changing tips of the plurality of push-up pins;
Control means for controlling the movement of the stage and positioning the mask;
The plurality of push-up pins are made of a material whose tip is softer than the mask,
The pin tip changing means attaches a pad made of the same material as the surface of the chuck to the tips of the plurality of push-up pins, or removes the pads from the tips of the plurality of push-up pins to change the tips of the push-up pins. change, before receiving the plurality of push-up pins masks from the mask transport apparatus, to change the distal end of each lift pin that of softer than the mask material, after the plurality of push-up pins wears the mask to said mask holder The proximity exposure apparatus is characterized in that the tip of each push-up pin is changed to the same material as the surface of the chuck.
チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、
各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成して、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、
各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、
マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、
マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、
ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、
マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、
各突き上げピンの先端に当該パッドを取り付けて、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更することを特徴とするプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。 Proximity exposure apparatus comprising a chuck for mounting a substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck, and providing a minute gap between the mask and the substrate to transfer the mask pattern to the substrate The mask transport method of
The chuck is provided with a plurality of push-up pins that rise from the inside of the chuck,
The tip of each push pin is made of a material softer than the mask, and a pad of the same material as the chuck surface is attached to the tip of each push pin.
Remove the pad from the tip of each push pin and change the tip of each push pin to a softer material than the mask.
The mask is carried into the chuck by the mask transfer device,
The mask is received from the mask transfer device by a plurality of push-up pins,
Move the chuck by the stage to position the mask,
After attaching the mask to the mask holder with multiple push pins,
A mask transport method for a proximity exposure apparatus , wherein the pad is attached to the tip of each push-up pin, and the tip of each push-up pin is changed to the same material as the surface of the chuck.
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