JP5430508B2 - プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法、及び表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents

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装置内温度制御方法、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。

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。

プロジェクション方式の投影露光装置では、投影光学系を構成する光学部品の光学特性が周囲の温度により変化するため、露光装置内の温度を一定に制御する必要がある。特許文献１には、露光装置内に温度制御された空気を送り込む複数のダクトを備え、複数のダクトの吹出し口を露光装置内の異なる位置にそれぞれ配置して、露光装置内の温度を制御する技術が開示されている。

特開２００６−１４７７７８号公報

プロキシミティ露光装置は、投影露光装置の様な投影光学系を備えておらず、投影光学系の光学部品の光学特性が温度変化により影響を受けるという問題は無い。一方、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一対一に向き合わせて基板の露光を行うため、露光光の照射によりマスク及びマスクホルダの温度が上昇すると、マスクの熱膨張が発生し、またマスクホルダの熱膨張による変形でマスクの位置が移動して、パターンの露光が精度良く行われない。そのため、プロキシミティ露光装置では、露光装置内でのマスク及びマスクホルダの温度管理が重要となる。

従来のプロキシミティ露光装置では、露光装置内に上から下へ流れる空気のダウンフローを形成して、装置内の温度制御を行っていた。しかしながら、マスクホルダの上方には、露光光を照射する照射光学系が配置されているため、ダウンフローを形成するための空調設備を設けることができず、マスク及びマスクホルダの温度制御を十分に行うことができなかった。

また、プロキシミティ露光装置では、通常、マスクホルダの下方の露光位置から離れたロード／アンロード位置において、基板のチャックに対するロード／アンロードが行われる。チャックは、チャックを移動するステージに搭載されており、ロード／アンロード位置で基板がロードされたチャックは、ステージによりマスクホルダの下方の露光位置へ移動される。このとき、ステージの移動により発生した塵埃が、ステージの移動と共にマスクホルダの下方へ拡散して、マスクの周囲に浮遊するという問題があった。

本発明の課題は、プロキシミティ露光装置において、マスク及びマスクホルダの温度制御を効果的に行うことである。また、本発明の課題は、ステージの移動により発生した塵埃がマスクホルダの下方へ拡散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。

本発明のプロキシミティ露光装置は、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、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、チャックをマスクホルダの下方へ移動するステージと、少なくともチャック及びマスクホルダを収容する本体収容部と、本体収容部内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給する空気供給装置と、本体収容部の上方に配置され、マスクホルダに保持されたマスクへ露光光を照射する照射光学系と、本体収容部の上方に本体収容部とつなげて設けられ、照射光学系を収容する照射光学系収容部と、照射光学系収容部に設けられ、本体収容部内の空気を、照射光学系収容部を介して取り込み、照射光学系収容部外へ排気する第１の排気装置とを備えたものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法は、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装置内温度制御方法であって、本体収容部内で、基板をチャックにより支持し、マスクをマスクホルダにより保持し、チャックをステージによりマスクホルダの下方へ移動し、本体収容部内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給し、本体収容部の上方に本体収容部とつなげて設けた照射光学系収容部内の照射光学系から、マスクホルダに保持されたマスクへ露光光を照射し、照射光学系収容部に第１の排気装置を設けて、第１の排気装置により、本体収容部内の空気を、照射光学系収容部を介して取り込み、照射光学系収容部外へ排気するものである。

本体収容部内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給するので、本体収容部内に横方向へ流れる空気のサイドフローが形成される。そして、本体収容部の上方に本体収容部とつなげて設けた照射光学系収容部に第１の排気装置を設けて、第１の排気装置により、本体収容部内の空気を、照射光学系収容部を介して取り込み、照射光学系収容部外へ排気するので、本体収容部内で横方向へ流れていた空気は、マスクホルダの上方で本体収容部から照射光学系収容部へと上昇し、マスクホルダの上方に、本体収容部から照射光学系収容部へ上方向に流れる空気の流れが形成される。この空気の流れにより、照射光学系から照射された露光光の熱がマスクホルダの周囲から放出され、マスク及びマスクホルダの温度制御が効果的に行われる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、本体収容部内でマスクホルダを支持する複数の支柱と、各支柱に設けられ、マスクホルダの下方の空気を本体収容部外へ排気する１以上の第２の排気装置とを備えたものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法は、本体収容部内でマスクホルダを複数の支柱により支持し、各支柱に第２の排気装置を設けて、第２の排気装置により、マスクホルダの下方の空気を本体収容部外へ排気するものである。ステージの移動により発生した塵埃が、マスクホルダを支持する複数の支柱に設けた第２の排気装置により本体収容部外へ排出され、マスクホルダの下方へ拡散しない。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、マスクホルダが、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部と、複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動する移動機構とを有し、ホルダ部及び移動機構を覆うマスクホルダカバーと、マスクホルダカバーに設けられ、マスクホルダカバー内の空気を本体収容部外へ排気する排気口とを備えたものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法は、マスクホルダに複数の独立したホルダ部を設け、複数のホルダ部の一部又は全部を移動機構によりマスクの大きさに応じて移動して、複数のホルダ部によりマスクの周辺部を保持し、マスクホルダのホルダ部及び移動機構をマスクホルダカバーで覆い、マスクホルダカバーに排気口を設けて、マスクホルダカバー内の空気を排気口から本体収容部外へ排気するものである。

マスクホルダに複数の独立したホルダ部を設け、複数のホルダ部の一部又は全部を移動機構によりマスクの大きさに応じて移動するので、異なる大きさのマスクを複数のホルダ部により保持して露光を行うことができる。そして、マスクホルダのホルダ部及び移動機構をマスクホルダカバーで覆い、マスクホルダカバーに排気口を設けて、マスクホルダカバー内の空気を排気口から本体収容部外へ排気するので、ホルダ部の移動により発生した塵埃が、マスクホルダカバーの外へ拡散しないで、排気口から排出される。

本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記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、上記のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法を用いて装置内の温度を制御しながら、基板の露光を行うものである。マスク及びマスクホルダの温度制御が効果的に行われるので、パターンの露光が精度良く行われ、高品質な表示用パネル基板が製造される。

本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法によれば、本体収容部内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給し、本体収容部の上方に本体収容部とつなげて設けた照射光学系収容部に第１の排気装置を設けて、第１の排気装置により、本体収容部内の空気を、照射光学系収容部を介して取り込み、照射光学系収容部外へ排気することにより、照射光学系から照射された露光光の熱をマスクホルダの周囲から放出して、マスク及びマスクホルダの温度制御を効果的に行うことができる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法によれば、本体収容部内でマスクホルダを支持する複数の支柱に第２の排気装置を設けて、第２の排気装置により、マスクホルダの下方の空気を本体収容部外へ排気することにより、ステージの移動により発生した塵埃がマスクホルダの下方へ拡散するのを防止することができる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法によれば、マスクホルダに複数の独立したホルダ部を設け、複数のホルダ部の一部又は全部を移動機構によりマスクの大きさに応じて移動して、複数のホルダ部によりマスクの周辺部を保持し、マスクホルダのホルダ部及び移動機構をマスクホルダカバーで覆い、マスクホルダカバーに排気口を設けて、マスクホルダカバー内の空気を排気口から本体収容部外へ排気することにより、ホルダ部の移動により発生した塵埃を、マスクホルダカバーの外へ拡散させないで、排気口から排出することができる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、マスク及びマスクホルダの温度制御を効果的に行うことができるので、パターンの露光を精度良く行って、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。

本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の上面図である。 一方のチャックを露光位置へ移動した状態を示す図である。 Ｘステージに設けられた排気カバーの斜視図である。 ベースに設けられた排気カバーの斜視図である。 装置内の空気の流れを示す図である。 図７（ａ）はマスクホルダ及びマスクホルダカバーの上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。 図８（ａ）はマスクホルダの下面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。 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。 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。

図１は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の上面図である。本実施の形態は、基板を支持するチャックを２つ備えたプロキシミティ露光装置の例を示しているが、チャックの数は２つに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上であってもよい。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、トップフレーム２１、支柱２２、照射光学系、照射光学系収容部３０、排気カバー４０，５０、排気ダクト５５、恒温送風機６０、送風ダクト６１、本体収容部７０、空気供給装置７１、排気装置７２，７３、及びマスクホルダカバー８０を含んで構成されている。なお、図２では、トッププレーム２１より上に配置された本体収容部７０の天井、照射光学系、及び照射光学系収容部３０が省略されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット等を備えている。

なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。

図１及び図２において、各チャック１０は、基板１のロード及びアンロードを行うそれぞれのロード／アンロード位置にある。それぞれのロード／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。

各チャック１０の内部には、例えば温度調節用の水を通すパイプ等から成る温度調節機構が設けられており、基板１からチャック１０へ熱が伝わることにより、基板１の温度調節が行われる。

図３は、一方のチャックを露光位置へ移動した状態を示す図である。基板１の露光を行う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が配置されている。マスクホルダ２０は、トップフレーム２１に取り付けられており、トップフレーム２１は、支柱２２により露光位置の上空に支持されている。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板１へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板１の表面に転写され、基板上にパターンが形成される。

図１及び図３において、各チャック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及び図３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及び図３の図面奥行き方向）へ移動する。Ｘステージ５及びＹステージ７は、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動装置により駆動される。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。

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、各チャック１０は、それぞれのロード／アンロード位置と露光位置との間を移動される。それぞれのロード／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。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。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３の図面上下方向）へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。

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。

図１及び図３において、照射光学系は、ランプ３１、集光鏡３２、第１平面鏡３３、レンズ群３４、シャッター３５、コリメーションレンズ群３６、及び第２平面鏡３７を含んで構成されている。ランプ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。

ランプ３１の周囲には、ランプ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。ランプ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。第１平面鏡３３で反射した光は、フライアイレンズ又はロットレンズ等から成るレンズ群３４へ入射し、レンズ群３４を透過して照度分布が均一化される。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、レンズ群３４を透過した光は、コリメーションレンズ群３６を透過して平行光線束となり、第２平面鏡３７で反射して、マスク２へ照射される。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、レンズ群３４を透過した光は、シャッター３５に遮断され、基板１の露光は行われない。

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装置内温度制御方法について説明する。図１〜図３において、ベース３の外側には、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、トップフレーム２１、及び支柱２２を収容する本体収容部７０が設けられている。本体収容部７０の天井には、照射光学系からの露光光が通過する開口が設けられている。本体収容部７０の側壁には、空気供給装置７１が設けられている。空気供給装置７１は、本体収容部７０内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給する。

図１及び図３において、本体収容部７０の上方には、照射光学系を収容する照射光学系収容部３０が設けられている。照射光学系収容部３０は、ランプ３１、集光鏡３２、及び第１平面鏡３３を収容するランプハウス３０ａと、コリメーションレンズ群３６及び第２平面鏡３７を収容するミラーハウス３０ｂとを含んで構成されている。ミラーハウス３０ｂの床には、露光光が通過する開口（本体収容部７０の天井の開口）が設けられており、この開口によりミラーハウス３０ｂは本体収容部７０とつながっている。ミラーハウス３０ｂの側壁には、排気装置７２が設けられている。排気装置７２は、本体収容部７０内の空気を、ミラーハウス３０ｂを介して取り込み、排気ダクト５５からミラーハウス３０ｂ外へ排気する。

図１〜図３において、マスクホルダ２０が取り付けられたトップフレーム２１を支持する４本の支柱２２の側面には、排気装置７３が設けられている。排気装置７３は、マスクホルダ２０の下方の空気を、排気ダクト５５から本体収容部７０外へ排気する。

Ｘステージ５のＹ方向へ伸びる２つの側面には、Ｙステージ７の移動範囲に渡って、排気カバー４０がそれぞれ設けられている。また、ベース３のＸ方向へ伸びる２つの側面には、排気カバー５０がそれぞれ設けられている。

図４は、Ｘステージに設けられた排気カバーの斜視図である。各排気カバー４０は、内部が空洞であって、２つの排気カバーの互いに向かい合う側面には、Ｙステージ７の移動範囲に渡って、吸気口４１がそれぞれ設けられている。各排気カバー４０の両端には、フィルタ付きファン４２がそれぞれ取り付けられている。各フィルタ付きファン４２の働きにより、図４に矢印で示す様に、本体収容部７０内の空気が、各吸気口４１から各排気カバー４０内へ取り込まれて、各フィルタ付きファン４２から排出される。

図５は、ベースに設けられた排気カバーの斜視図である。各排気カバー５０は、内部が空洞であって、２つの排気カバー５０の互いに向かい合う側面には、吸気口５１がそれぞれ設けられている。また、各排気カバー５０の吸気口５１が設けられた側面と反対側の側面には、複数の排気ダクト５５がそれぞれ設けられている。図５に矢印で示す様に、本体収容部７０内の空気が、各吸気口５１から各排気カバー５０内へ取り込まれて、複数の排気ダクト５５から本体収容部７０外へ排出される。

図４及び図５において、排気カバー４０，５０内には、ケーブルガイド４３，５３がそれぞれ設置されており、ケーブルガイド４３，５３内には、ステージの駆動装置、空気圧回路、チャック１０の温度調節機構等へ電力、圧縮空気、温度調節用の水等を供給するケーブル及び配管がそれぞれ収納されている。図４において、ケーブルガイド４３の一端は、Ｙステージ７に接続されており、Ｙステージ７に設けられたケーブルガイド受け４４により支持されて、Ｙステージ７と伴に移動する。Ｙステージ７に接続されたケーブル及び配管を排気カバー４０内に収納するので、ケーブル及び配管の移動により発生する塵埃が、排気カバー４０の両端に取り付けたフィルタ付きファン４２により回収され、本体収容部７０内へ広がらない。

また、図５において、ケーブルガイド５３の一端は、Ｘステージ５に接続されており、Ｘステージ５に設けられたケーブルガイド受け５４により支持されて、Ｘステージ５と伴に移動する。Ｘステージ５に接続されたケーブル及び配管を排気カバー５０内に収納するので、ケーブル及び配管の移動により発生する塵埃が、本体収容部７０内へ広がることなく、本体収容部７０外へ空気と一緒に排出される。

図１〜図３において、排気ダクト５５は、本体収容部７０外に設けられた恒温送風機６０へ接続されている。恒温送風機６０は、排気ダクト５５から排出された空気内の塵埃をフィルタで除去し、空気の温度を調節して、温度調節された空気を、送風ダクト６１を介して、本体収容部７０の側壁に設けられた空気供給装置７１へ供給する。

図６は、装置内の空気の流れを示す図である。空気供給装置７１から供給された空気により、本体収容部７０内に横方向へ流れる空気のサイドフローが形成される。そして、本体収容部７０の上方に本体収容部７０とつなげて設けた照射光学系収容部３０に排気装置７２を設けて、排気装置７２により、本体収容部７０内の空気を、照射光学系収容部３０を介して取り込み、照射光学系収容部３０外へ排気するので、本体収容部７０内で横方向へ流れていた空気は、マスクホルダ２０の上方で本体収容部７０から照射光学系収容部３０へと上昇し、マスクホルダ２０の上方に、本体収容部７０から照射光学系収容部３０へ上方向に流れる空気の流れが形成される。この空気の流れにより、照射光学系から照射された露光光の熱がマスクホルダ２０の周囲から放出され、マスク２及びマスクホルダ２０の温度制御が効果的に行われる。

さらに、本体収容部７０内でマスクホルダ２０を支持する複数の支柱２２に排気装置７３を設けて、排気装置７３により、マスクホルダ２０の下方の空気を本体収容部７０外へ排気するので、Ｘステージ５の移動により発生した塵埃が、排気装置７２により本体収容部７０外へ排出され、マスクホルダ２０の下方へ拡散しない。

また、チャック１０の下方に設けた吸気口４１から本体収容部７０内の空気を取り込むので、図６に矢印で示す様に、横方向へ流れる空気が、基板１の表面を伝って、チャック１０の下方に設けた吸気口４１へ回り込み、図３に示す様にマスク２が基板１の上方に基板１と接近して配置されても、基板１の表面へ温度調節された清浄な空気が供給される。さらに、チャック１０の下方に設けた吸気口４１をチャック１０と伴に移動するので、常に基板１の表面へ温度調節された清浄な空気が供給される。

図７（ａ）はマスクホルダ及びマスクホルダカバーの上面図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。また、図８（ａ）はマスクホルダの下面図、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。マスクホルダ２０は、ホルダフレーム２０ａ、プレート２０ｂ、取り付けブロック２３、ホルダ部２４ａ，２４ｂ、及びホルダ部２４ｂの移動機構を含んで構成されている。ホルダフレーム２０ａは、断面がＩ字形の形材で四角形の枠を形成し、四角形の枠の側面に、断面がＩ字形の形材を覆う板材を取り付けて構成されている。ホルダフレーム２０ａの底面には、プレート２０ｂが取り付けられており、プレート２０ｂには、四角形の開口２０ｃが設けられている。

ホルダ部２４ａは、長方形の板状で、取り付けブロック２３により、プレート２０ｂの下面に取り付けられている。また、ホルダ部２４ｂは、長方形の板状で、移動機構により、プレート２０ｂの下面に移動可能に取り付けられている。なお、図７（ａ）及び図８（ａ）において、取り付けブロック２３は、プレート２０ｂとホルダ部２４ａとの間に位置し、破線で示されている。

図７（ａ）及び図８（ａ）に示す様に、２つのホルダ部２４ｂは、２つのホルダ部２４ａに挟まれ、ホルダ部２４ａとホルダ部２４ｂとにより、プレート２０ｂに設けられた開口２０ｃの内側に、露光光が通る四角形の開口が形成されている。図８（ａ）に示す様に、ホルダ部２４ａ，２４ｂのマスク保持面（下面）の開口の周辺には、マスク２を真空吸着する吸着溝２５が設けられている。ホルダ部２４ａに設けられた吸着溝２５は、マスクの大きさに合わせて３つに分割されている。

移動機構は、ガイド２６、ボールねじ２７、及びモータ２８を含んで構成されている。図７（ｂ）に示す様に、ホルダ部２４ｂは、プレート２０ｂの下面に設けられたガイド２６に搭載されている。図７（ａ）及び図８（ａ）において、ホルダ部２４ｂには、ボールねじ２７により移動するナットが取り付けられている。ボールねじ２７は、ホルダフレーム２０ａに取り付けられたモータ２８の回転軸に連結されている。ボールねじ２７をモータ２８で回転することにより、ホルダ部２４ｂは、ガイド２６に沿って図面縦方向へ移動する。なお、図７（ａ）及び図８（ａ）において、ガイド２６の大部分及びボールねじ２７は、プレート２０ｂとホルダ部２４ｂとの間に位置し、破線で示されている。

本実施の形態は、縦横の一方の大きさだけが異なる複数のマスクを使用する例を示している。図７（ａ）及び図８（ａ）において、図面横方向に向かい合う２つのホルダ部２４ａは、予め、マスクの図面横方向の大きさに合わせて取り付けられている。マスク２を装着する場合、図面縦方向に向かい合う２つのホルダ部２４ｂを、マスク２の図面縦方向の大きさに応じて、ガイド２６に沿って図面縦方向へ移動する。そして、マスク２をホルダ部２４ａ，２４ｂに装着し、マスク２を４つのホルダ部２４ａ，２４ｂにより保持する。ホルダ部２４ａ，２４ｂは、吸着溝２５により、マスク２の周辺部を真空吸着する。２つのホルダ部２４ａは、四角形のマスク２の図面横方向に向かい合う二辺を保持し、２つのホルダ部２４ｂは、四角形のマスク２の図面縦方向に向かい合う二辺を保持する。

マスク２と図面縦方向の大きさが異なるマスクを装着する場合、図面縦方向に向かい合う２つのホルダ部２４ｂを、マスク２の図面縦方向の大きさに応じて、ガイド２６に沿って図面縦方向へ移動する。マスクホルダ２０に複数の独立したホルダ部２４ａ，２４ｂを設け、ホルダ部２４ｂをマスク２の大きさに応じて移動機構により移動するので、異なる大きさのマスクを複数のホルダ部２４ａ，２４ｂにより保持して露光を行うことができる。なお、縦横の大きさが異なる複数のマスクを使用する場合は、マスクの縦横の大きさに応じて、ホルダ部２４ａ，２４ｂの両方を移動する構成にすればよい。

図７（ｂ）において、ホルダフレーム２０ａの底面側には、プレート２０ｂ、取り付けブロック２３、ホルダ部２４ａ，２４ｂ、ガイド２６、及びボールねじ２７を覆うマスクホルダカバー８０が取り付けられている。マスクホルダカバー８０の底面には、マスク２より若干大きい開口が設けられている。また、マスクホルダカバー８０の側面には、排気口５５ａが設けられており、排気口５５ａは、マスクホルダカバー８０内の空気を排気ダクト５５から本体収容部７０外へ排気する。排気ダクト５５は、本体収容部７０外に設けられた恒温送風機６０へ接続されている。

マスクホルダ２０のホルダ部２４ａ，２４ｂ及び移動機構をマスクホルダカバー８０で覆い、マスクホルダカバー８０に排気口５５ａを設けて、マスクホルダカバー８０内の空気を排気口５５ａから本体収容部７０外へ排気するので、ホルダ部２４ｂの移動によりガイド２６等から発生した塵埃が、マスクホルダカバー８０の外へ拡散しないで、排気口５５ａから排出される。

以上説明した実施の形態によれば、本体収容部７０内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給し、本体収容部７０の上方に本体収容部７０とつなげて設けた照射光学系収容部３０に排気装置７２を設けて、排気装置７２により、本体収容部７０内の空気を、照射光学系収容部３０を介して取り込み、照射光学系収容部３０外へ排気することにより、照射光学系から照射された露光光の熱をマスクホルダ２０の周囲から放出して、マスク２及びマスクホルダ２０の温度制御を効果的に行うことができる。

さらに、本体収容部７０内でマスクホルダ２０を支持する複数の支柱２２に排気装置７３を設けて、排気装置７３により、マスクホルダ２０の下方の空気を本体収容部７０外へ排気することにより、Ｘステージ５の移動により発生した塵埃がマスクホルダ２０の下方へ拡散するのを防止することができる。

さらに、マスクホルダ２０に複数の独立したホルダ部２４ａ，２４ｂを設け、複数のホルダ部２４ａ，２４ｂの一部又は全部を移動機構によりマスク２の大きさに応じて移動して、複数のホルダ部２４ａ，２４ｂによりマスク２の周辺部を保持し、マスクホルダ２０のホルダ部２４ａ，２４ｂ及び移動機構をマスクホルダカバー８０で覆い、マスクホルダカバー８０に排気口を５５ａ設けて、マスクホルダカバー８０内の空気を排気口５５ａから本体収容部７０外へ排気することにより、ホルダ部２４ａ，２４ｂの移動により発生した塵埃を、マスクホルダカバー８０の外へ拡散させないで、排気口５５ａから排出することができる。

本発明のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、本発明のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法を用いて装置内の温度を制御しながら、基板の露光を行うことにより、マスク及びマスクホルダの温度制御を効果的に行うことができるので、パターンの露光を精度良く行って、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。

例えば、図９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。

また、図１０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。

図９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１０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装置内温度制御方法を適用することができる。

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 ホルダフレーム
２０ｂ プレート
２０ｃ 開口
２１ トップフレーム
２２ 支柱
２３ 取り付けブロック
２４ａ，２４ｂ ホルダ部
２５ 吸着溝
２６ ガイド
２７ ボールねじ
２８ モータ
３０ 照射光学系収容部
３０ａ ランプハウス
３０ｂ ミラーハウス
３１ ランプ
３２ 集光鏡
３３ 第１平面鏡
３４ レンズ群
３５ シャッター
３６ コリメーションレンズ群
３７ 第２平面鏡
４０，５０ 排気カバー
４１，５１ 吸気口
４２ フィルタ付きファン
４３，５３ ケーブルガイド
４４，５４ ケーブルガイド受け
５５ 排気ダクト
５５ａ 排気口
６０ 恒温送風機
６１ 送風ダクト
７０ 本体収容部
７１ 空気供給装置
７２，７３ 排気装置
８０ マスクホルダカバー

Claims (8)

1. 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、
   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、
   前記チャックを前記マスクホルダの下方へ移動するステージと、
   少なくとも前記チャック及び前記マスクホルダを収容する本体収容部と、
   前記本体収容部内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給する空気供給装置と、
   前記本体収容部の上方に配置され、前記マスクホルダに保持されたマスクへ露光光を照射する照射光学系と、
   前記本体収容部の上方に前記本体収容部とつなげて設けられ、前記照射光学系を収容する照射光学系収容部と、
   前記照射光学系収容部に設けられ、前記本体収容部内の空気を、前記照射光学系収容部を介して取り込み、前記照射光学系収容部外へ排気する第１の排気装置とを備えたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
2. 前記本体収容部内で前記マスクホルダを支持する複数の支柱と、
   各支柱に設けられ、前記マスクホルダの下方の空気を前記本体収容部外へ排気する１以上の第２の排気装置とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
3. 前記マスクホルダは、マスクの周辺部を保持する複数の独立したホルダ部と、該複数のホルダ部の一部又は全部をマスクの大きさに応じて移動する移動機構とを有し、
   前記ホルダ部及び前記移動機構を覆うマスクホルダカバーと、
   前記マスクホルダカバーに設けられ、前記マスクホルダカバー内の空気を前記本体収容部外へ排気する排気口とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
4. 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装置内温度制御方法であって、
   本体収容部内で、基板をチャックにより支持し、マスクをマスクホルダにより保持し、チャックをステージによりマスクホルダの下方へ移動し、
   本体収容部内へ横方向に温度調節された清浄な空気を供給し、
   本体収容部の上方に本体収容部とつなげて設けた照射光学系収容部内の照射光学系から、マスクホルダに保持されたマスクへ露光光を照射し、
   照射光学系収容部に第１の排気装置を設けて、第１の排気装置により、本体収容部内の空気を、照射光学系収容部を介して取り込み、照射光学系収容部外へ排気することを特徴とするプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法。
5. 本体収容部内でマスクホルダを複数の支柱により支持し、
   各支柱に第２の排気装置を設けて、第２の排気装置により、マスクホルダの下方の空気を本体収容部外へ排気することを特徴とする請求項４に記載のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法。
6. マスクホルダに複数の独立したホルダ部を設け、複数のホルダ部の一部又は全部を移動機構によりマスクの大きさに応じて移動して、複数のホルダ部によりマスクの周辺部を保持し、
   マスクホルダのホルダ部及び移動機構をマスクホルダカバーで覆い、
   マスクホルダカバーに排気口を設けて、マスクホルダカバー内の空気を排気口から本体収容部外へ排気することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法。
7. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
8. 請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置の装置内温度制御方法を用いて装置内の温度を制御しながら、基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。

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