JP5537063B2 - Proximity exposure apparatus, gap control 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ギャップ制御方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に、基板をXY方向へステップ移動させて、基板の一面を複数のショットに分けて露光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ギャップ制御方法、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。
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 gap control 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.
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、基板をXY方向へステップ移動させて、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。 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 use a mask that is relatively smaller than the substrate, move the substrate stepwise in the XY directions, and divide and expose one surface of the substrate into a plurality of shots.
プロキシミティ方式では、マスクと基板とを数百μm程度のプロキシミティギャップまで接近させて露光を行う。マスクと基板とのギャップ合わせは、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づいて、複数のZ−チルト機構により、マスクを保持するマスクホルダ又は基板を支持するチャックをZ方向へ移動及びチルトして行われる。基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合、マスクと基板とのギャップ合わせをショット毎に行うため、ショット数が増えるに従って、ギャップ合わせに要する時間が増加する。これに対し、特許文献1には、1枚目の基板に対して平行出し(ギャップ設定)を行ったときのチルト機構の高さ位置についてのデータを利用して、2枚目以降の基板に対するギャップ設定を短時間に行って、スループットを向上させる技術が開示されている。
In the proximity method, exposure is performed by bringing a mask and a substrate close to a proximity gap of about several hundred μm. The gap between the mask and the substrate is measured by measuring the gap between the mask and the substrate at a plurality of positions with a plurality of gap sensors, and using a plurality of Z-tilt mechanisms, a mask holder or a substrate for holding the mask is measured. This is done by moving and tilting the supporting chuck in the Z direction. When exposing one side of a substrate in a plurality of shots, gap alignment between the mask and the substrate is performed for each shot, so the time required for gap alignment increases as the number of shots increases. On the other hand,
プロキシミティ方式において、基板をXY方向へステップ移動させて、基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合、基板のステップ移動は、マスクと基板との接触を防止するため、マスクと基板とのギャップを広げて行われる。従来は、マスク及び基板の平坦度を考慮して、マスク又は基板を両者が接触する恐れのない退避位置まで移動してから、基板のステップ移動を行っていた。しかしながら、基板のステップ移動後、マスクと基板とのギャップが広いと、マスクと基板とのギャップ合わせに時間が掛かり、スループットが低下するという問題があった。 In the proximity method, when the substrate is moved stepwise in the XY direction and one side of the substrate is divided into a plurality of shots for exposure, the step movement of the substrate prevents contact between the mask and the substrate. The gap is widened. Conventionally, considering the flatness of the mask and the substrate, the substrate is moved stepwise after the mask or the substrate is moved to a retracted position where there is no possibility of contact between the mask and the substrate. However, if the gap between the mask and the substrate is wide after the step movement of the substrate, it takes time to align the gap between the mask and the substrate, resulting in a decrease in throughput.
一方、マスクと基板とのギャップ合わせ時、ギャップセンサーの故障やZ−チルト機構の誤動作等が発生すると、マスクと基板が接触してマスクが損傷する恐れがある。これを防止するためには、ギャップ合わせを開始する前のマスクと基板とのギャップを常に一定にして、ギャップ合わせの際に、マスク又は基板の移動量を、マスクと基板が接触する恐れのない上限値以内に管理する必要がある。ギャップ合わせを開始する前にマスクと基板とのギャップを一定にする場合、マスクの下面及び基板の表面の高さが場所によって異なるため、各Z−チルト機構の必要な移動量が異なる。そのため、各Z−チルト機構を同じ移動量だけ移動する動作と、各Z−チルト機構を必要な移動量の差分だけ移動する動作の2段階の動作が必要となり、これらの動作に時間が掛かって、スループットが低下するという問題がある。 On the other hand, when the gap between the mask and the substrate is aligned, if the gap sensor malfunctions or the Z-tilt mechanism malfunctions, the mask and the substrate may come into contact with each other and the mask may be damaged. In order to prevent this, the gap between the mask and the substrate before starting the gap alignment is always kept constant, and there is no fear that the mask and the substrate will contact each other during the gap alignment. It is necessary to manage within the upper limit. When the gap between the mask and the substrate is made constant before starting the gap alignment, the height of the lower surface of the mask and the surface of the substrate varies depending on the location, and thus the required amount of movement of each Z-tilt mechanism varies. For this reason, two stages of operations are required: an operation of moving each Z-tilt mechanism by the same amount of movement and an operation of moving each Z-tilt mechanism by the difference of the necessary amount of movement, and these operations take time. There is a problem that the throughput is lowered.
本発明の課題は、基板をXY方向へステップ移動する際、マスクと基板が接触するのを防止し、かつ基板をXY方向へステップ移動した後、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間に行うことである。また、本発明の課題は、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間に行い、かつギャップ合わせ時にマスクと基板が接触するのを防止することである。さらに、本発明の課題は、表示用パネル基板を高いスループットで製造することである。 An object of the present invention is to prevent the mask and the substrate from coming into contact when the substrate is moved stepwise in the XY direction, and after the substrate is moved stepwise in the XY direction, the gap between the mask and the substrate is adjusted in a short time. That is. Another object of the present invention is to perform the gap alignment between the mask and the substrate in a short time and to prevent the mask and the substrate from contacting each other during the gap alignment. Furthermore, an object of the present invention is to manufacture a display panel substrate with high throughput.
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、チャックを移動するステージとを備え、ステージによりチャックを移動して基板のXY方向へのステップ移動を行い、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置において、マスクホルダとチャックとを相対的にZ方向へ移動及びチルトする複数のZ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、複数のZ−チルト機構を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御装置とを備え、制御装置が、1枚の基板に対して、基板のXY方向へのステップ移動前に、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置(又はそれらから第1の所定距離だけ離れた位置)を、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶し、それ以後の複数の基板に対して、1回目のショットでは、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動して、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動した後、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。 The proximity exposure apparatus of the present invention includes a chuck that supports a substrate, a mask holder that holds a mask, and a stage that moves the chuck, and moves the chuck by the stage to perform step movement of the substrate in the XY directions. In a proximity exposure apparatus that divides and exposes one surface of a substrate into a plurality of shots, a plurality of Z-tilt mechanisms that relatively move and tilt the mask holder and the chuck in the Z direction, and a gap between the mask and the substrate A plurality of gap sensors that measure at a plurality of locations, a drive circuit that drives a plurality of Z-tilt mechanisms, and a control device that controls the drive circuit. Before the step movement in the direction, the drive circuit drives a plurality of Z-tilt mechanisms to widen the gap between the mask and the substrate, and in the XY direction of the substrate After the step movement, based on the measurement results of the plurality of gap sensors, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to perform the gap alignment between the mask and the substrate, and each Z-tilt after the gap alignment for each shot. The position of the mechanism in the Z direction (or a position away from the first predetermined distance) is stored as a registered position for each shot of each Z-tilt mechanism, and the first time for a plurality of subsequent substrates In this shot, a plurality of Z-tilt mechanisms are driven by the drive circuit, and each Z-tilt mechanism is moved away from the registration position for the first shot by a first predetermined distance in the Z direction (after gap adjustment). After moving to a registered position, the position separated from the Z-direction position of each Z-tilt mechanism by a first predetermined distance is a registered position), and then the measurement results of a plurality of gap sensors are measured. Based on the above, a plurality of Z-tilt mechanisms are driven by the driving circuit to adjust the gap between the mask and the substrate, and in the second and subsequent shots, a plurality of driving circuits are operated by the driving circuit before the step movement of the substrate in the XY direction. The Z-tilt mechanism is driven to widen the gap between the mask and the substrate by a second predetermined distance shorter than the first predetermined distance, and after stepping the substrate in the XY direction, based on the measurement results of a plurality of gap sensors. A plurality of Z-tilt mechanisms are driven by a drive circuit to adjust the gap between the mask and the substrate.
また、本発明のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法は、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、チャックを移動するステージとを備え、ステージによりチャックを移動して基板のXY方向へのステップ移動を行い、基板の一面を複数のショットに分けて露光するプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、マスクホルダとチャックとを相対的にZ方向へ移動及びチルトする複数のZ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、1枚の基板に対して、基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置(又はそれらから第1の所定距離だけ離れた位置)を、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶し、それ以後の複数の基板に対して、1回目のショットでは、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動した後、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。 The gap control method of the proximity exposure apparatus of the present invention includes a chuck that supports a substrate, a mask holder that holds the mask, and a stage that moves the chuck, and the chuck is moved by the stage to move the substrate in the XY directions. Is a gap control method for a proximity exposure apparatus that performs exposure by dividing a surface of a substrate into a plurality of shots, and moves a mask holder and a chuck relatively in the Z direction and moves a plurality of Z A tilt mechanism and a plurality of gap sensors for measuring a gap between the mask and the substrate at a plurality of positions, and a plurality of Z-tilt mechanisms before the step movement of the substrate in the XY direction with respect to one substrate; To widen the gap between the mask and the substrate, and after the step movement of the substrate in the XY direction, a plurality of gap sensors The gap is measured at a plurality of locations, and the gap between the mask and the substrate is aligned by a plurality of Z-tilt mechanisms based on the measurement results, and the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after the gap alignment (or each shot) (or A position separated by a first predetermined distance) is stored as a registered position for each shot of each Z-tilt mechanism, and each Z-tilt in the first shot with respect to a plurality of subsequent substrates. A position where the mechanism is separated by a first predetermined distance in the Z direction from the registration position for the first shot (a position which is separated by a first predetermined distance from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment is registered. After moving to the registered position), the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of locations by a plurality of gap sensors, and a plurality of Z-tilt mechanisms are based on the measurement results. The gap between the mask and the substrate is further adjusted, and in the second and subsequent shots, the gap between the mask and the substrate is shorter than the first predetermined distance by a plurality of Z-tilt mechanisms before the step movement of the substrate in the XY direction. After the step is moved in the XY direction by extending the second predetermined distance, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and the mask is moved by a plurality of Z-tilt mechanisms based on the measurement result. The gap is aligned with the substrate.
複数の基板の2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げるので、各Z−チルト機構が各ショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときよりもマスクと基板とのギャップが狭い状態で、基板のXY方向へのステップ移動が行われながら、マスクと基板との接触が防止される。そして、基板をXY方向へステップ移動した後、マスクと基板とのギャップ合わせが、各Z−チルト機構の駆動を登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)から開始する1回目のショットに比べて、短時間で行われる。 In the second and subsequent shots of the plurality of substrates, the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance shorter than the first predetermined distance by the plurality of Z-tilt mechanisms before the substrate is stepped in the XY direction. Therefore, each Z-tilt mechanism is separated from the registration position for each shot by a first predetermined distance in the Z direction (a first predetermined distance from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment). When the registered position is the registered position, the mask and the substrate are prevented from contacting each other while the gap between the mask and the substrate is narrower than when it is at the registered position) and the substrate is stepped in the XY directions. The Then, after stepping the substrate in the XY directions, the gap alignment between the mask and the substrate is performed at a position where each Z-tilt mechanism is driven away from the registered position by a first predetermined distance in the Z direction (each after the gap alignment). Compared to the first shot starting from the registration position when the position that is a first predetermined distance away from the position in the Z direction of the Z-tilt mechanism is set as the registration position, this is performed in a shorter time.
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、制御装置が、マスクと基板とのギャップの目標値、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及び各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量の上限値を記憶する記憶手段と、記憶手段に記憶された各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときからの移動量を算出する移動量算出手段と、記憶手段に記憶されたマスクと基板とのギャップの目標値、及び複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、マスクと基板とのギャップが許容範囲内であるか判定する判定手段と、記憶手段に記憶されたマスクと基板とのギャップの目標値、及び複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定する移動量決定手段と、駆動回路により複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、移動量算出手段が算出した移動量及び移動量決定手段が決定した移動量の累積値が、記憶手段に記憶された上限値以下であるか確認する確認手段とを有するものである。 Further, in the proximity exposure apparatus of the present invention, the control device allows the mask or the substrate at the target value of the gap between the mask and the substrate, the registered position for each shot of each Z-tilt mechanism, and the measurement point of each gap sensor. Storage means for storing the upper limit value of the amount of movement in the Z direction, the registered position for each shot of each Z-tilt mechanism stored in the storage means, and the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance. The position of the mask or substrate at the measurement point of each gap sensor at a first predetermined distance in the Z direction from the registered position on the basis of the position of each Z-tilt mechanism in the Z direction. (Movement amount calculation for calculating the amount of movement from when the position is a first predetermined distance away from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment is the registered position) Determining means for determining whether the gap between the mask and the substrate is within an allowable range based on the target value of the gap between the mask and the substrate stored in the storage means and the measurement results of the plurality of gap sensors; Based on the target value of the gap between the mask and the substrate stored in the means and the measurement results of the plurality of gap sensors, the movement amount determining means for determining the movement amount for moving the mask or the substrate at the measurement point of each gap sensor And, before driving the plurality of Z-tilt mechanisms by the drive circuit, the movement amount calculated by the movement amount calculation means and the cumulative value of the movement amount determined by the movement amount determination means are stored for the measurement points of each gap sensor. And confirmation means for confirming whether or not the upper limit value is stored in the means.
また、本発明のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法は、マスクと基板とのギャップの目標値、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及び各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量の上限値を記憶し、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときからの移動量を算出し、マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、マスクと基板とのギャップが許容範囲内であるか判定し、マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定し、複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認するものである。 Further, the gap control method of the proximity exposure apparatus according to the present invention includes a target value of a gap between a mask and a substrate, a registered position for each shot of each Z-tilt mechanism, and a mask or a substrate at each gap sensor measurement point. The upper limit value of the amount of movement in the Z direction is stored, the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism, and the Z-tilt mechanism after the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance. Based on the position in the Z direction, each Z-tilt mechanism of the mask or substrate at the measurement point of each gap sensor is positioned at a first predetermined distance in the Z direction from the registered position (each Z-tilt after gap alignment). The amount of movement from the position at the first predetermined distance from the position in the Z direction of the mechanism as the registered position is the registered position), and the target value of the gap between the mask and the substrate, and Based on the measurement result of the gap between the mask and the substrate, it is determined whether the gap between the mask and the substrate is within an allowable range, and based on the target value of the gap between the mask and the substrate and the measurement result of the gap between the mask and the substrate. The amount of movement for moving the mask or the substrate at each gap sensor measurement point is determined, and the calculated movement amount and the determined movement are determined for each gap sensor measurement point before driving the plurality of Z-tilt mechanisms. This is to check whether the cumulative value of the quantity is less than or equal to the upper limit value.
各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときからの移動量を算出するので、各Z−チルト機構を各ショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動することなく、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量を管理することができる。そして、マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定し、複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認するので、各Z−チルト機構を各ショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動することなく、マスクと基板とのギャップ合わせが短時間で行われ、かつギャップ合わせ時にマスクと基板の接触が防止される。 Based on the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism and the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after the gap between the mask and the substrate has been widened by a second predetermined distance, the measurement point of each gap sensor The position of each Z-tilt mechanism of the mask or substrate at a distance of a first predetermined distance in the Z direction from the registered position (the first predetermined distance from the position of each Z-tilt mechanism in the Z direction after gap alignment) Since the amount of movement from when it is at the registered position is calculated as the registered position, the position where each Z-tilt mechanism is separated from the registered position for each shot by the first predetermined distance in the Z direction. (The registered position when the position separated from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment by the first predetermined distance is the registered position) without moving to the measurement point of each gap sensor. Or to manage the movement amount in the Z direction of the substrate. Then, based on the target value of the gap between the mask and the substrate and the measurement result of the gap between the mask and the substrate, the amount of movement for moving the mask or the substrate at the measurement point of each gap sensor is determined, and a plurality of Z− Before driving the tilt mechanism, it is checked whether the calculated movement amount and the accumulated value of the determined movement amount are less than or equal to the upper limit value at each measurement point of each gap sensor, so each Z-tilt mechanism is registered for each shot. To a position that is a first predetermined distance away from the position in the Z direction (a registered position when a position that is a first predetermined distance away from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment is the registered position) Without moving, the gap between the mask and the substrate is aligned in a short time, and contact between the mask and the substrate is prevented at the time of gap alignment.
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ギャップ制御方法を用いてマスクと基板とのギャップ合わせを行って、基板の露光を行うものである。マスクと基板とのギャップ合わせが短時間で行われ、表示用パネル基板が高いスループットで製造される。 The method for manufacturing a display panel substrate according to the present invention includes exposing the substrate using any one of the above-described proximity exposure apparatuses, or using the gap control method of any one of the above-described proximity exposure apparatuses and a mask. The substrate is exposed by adjusting the gap with the substrate. The gap between the mask and the substrate is adjusted in a short time, and the display panel substrate is manufactured with high throughput.
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ギャップ制御方法によれば、複数の基板に対して、1回目のショットでは、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動した後、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うことにより、基板をXY方向へステップ移動する際、マスクと基板が接触するのを防止し、かつ基板をXY方向へステップ移動した後、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間に行うことができる。 According to the proximity exposure apparatus and the proximity control method of the proximity exposure apparatus of the present invention, each Z-tilt mechanism is moved from the registration position for the first shot to the Z direction in the first shot for a plurality of substrates. To a position separated by a first predetermined distance (registered position when a position separated by a first predetermined distance from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment is a registered position), The gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and the gap between the mask and the substrate is adjusted by a plurality of Z-tilt mechanisms based on the measurement results. Before the step movement in the direction, the gap between the mask and the substrate is widened by a plurality of Z-tilt mechanisms by a second predetermined distance shorter than the first predetermined distance. After step movement in the Y direction, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and based on the measurement result, the gap between the mask and the substrate is adjusted by a plurality of Z-tilt mechanisms. When the substrate is moved stepwise in the XY direction, contact between the mask and the substrate can be prevented, and after the substrate is moved stepwise in the XY direction, the gap between the mask and the substrate can be adjusted in a short time.
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ギャップ制御方法によれば、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときからの移動量を算出し、マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定し、複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認することにより、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間に行い、かつギャップ合わせ時にマスクと基板が接触するのを防止することができる。 Furthermore, according to the proximity exposure apparatus and the proximity exposure apparatus gap control method of the present invention, the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism and the gap between the mask and the substrate are widened by a second predetermined distance. The position of the mask or substrate at the measurement point of each gap sensor at a first predetermined distance in the Z direction from the registered position on the basis of the position of each Z-tilt mechanism in the Z direction. The amount of movement from the position of the Z-tilt mechanism after the gap alignment after the first predetermined distance from the position of the first predetermined distance is calculated as a registered position. The amount of movement of the mask or substrate at each gap sensor measurement point is determined based on the target value of the gap and the measurement result of the gap between the mask and the substrate, and a plurality of Z-chills are determined. Before driving the mechanism, the gap between the mask and the substrate can be adjusted in a short time by checking whether the calculated movement amount and the cumulative value of the determined movement amount are below the upper limit for each measurement point of each gap sensor. It is possible to prevent contact between the mask and the substrate during gap alignment.
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間に行うことができるので、表示用パネル基板を高いスループットで製造することができる。 According to the method for manufacturing a display panel substrate of the present invention, since the gap between the mask and the substrate can be adjusted in a short time, the display panel substrate can be manufactured with high throughput.
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、ホルダフレーム21、トップフレーム22、エアクッション23、Z−チルト機構30、ギャップセンサー40、主制御装置50、Xステージ駆動回路61、Yステージ駆動回路62、θステージ駆動回路63、及びZ−チルト機構駆動回路64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、露光光を照射する照射光学系、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、トップフレーム22が設置されている。トップフレーム22には、エアクッション23を介して、ホルダフレーム21が取り付けられている。ホルダフレーム21には、マスク2を保持するマスクホルダ20が取り付けられている。図2は、マスクホルダの上面図である。図2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、開口20a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20a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、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
図3は、チャックをロード/アンロード位置へ移動した状態を示す図である。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。
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the chuck is moved to the load / unload position. At the load / unload position, the
図1及び図3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。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。
1 and 3, 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。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、マスクホルダ20の側面に設けたZ−チルト機構30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。
The
図1において、Xステージ駆動回路61は、主制御装置50の制御により、Xステージ5を駆動する。Yステージ駆動回路62は、主制御装置50の制御により、Yステージ7を駆動する。θステージ駆動回路63は、主制御装置50の制御により、θステージ8を駆動する。Z−チルト機構駆動回路64は、主制御装置50の制御により、各Z−チルト機構30を駆動する。
In FIG. 1, the X
図4(a)はZ−チルト機構の正面図、図4(b)はZ−チルト機構の側面図である。Z−チルト機構30は、ケーシング31、直動ガイド32、可動ブロック33、モータ34、軸継手35、ボールねじ36a、ナット36b、及びボール37を含んで構成されている。図4(b)に示す様に、ケーシング31は、トップフレーム22の側面に取り付けられている。図4(a)に示す様に、ケーシング31の内部には、直動ガイド32が設けられており、直動ガイド32には、可動ブロック33が搭載されている。ケーシング31の上方には、モータ34が設置されており、モータ34の回転軸には、軸継手35を介して、ボールねじ36aが接続されている。可動ブロック33には、ボールねじ36aにより移動されるナット36bが取り付けられており、可動ブロック33は、モータ34の回転により、直動ガイド32に沿って上下に移動する。
4A is a front view of the Z-tilt mechanism, and FIG. 4B is a side view of the Z-tilt mechanism. The Z-
図4(b)に示す様に、ホルダフレーム21の下面には、チルト用腕24が設けられている。可動ブロック33の下面には、ボール37が取り付けられており、ボール37は、可動ブロック33によりチルト用腕24に押し付けられている。図2において、Z−チルト機構30は、ホルダフレーム21の側面近くの三箇所に設置されている。3つのZ−チルト機構30は、可動ブロック33を上下に移動して、チルト用腕24を押すボール37の高さをそれぞれ変更することにより、エアクッション23により支持されているホルダフレーム21の高さを三箇所で変更して、マスクホルダ20をZ方向へ移動及びチルトする。
As shown in FIG. 4B, a
なお、本実施の形態では、Z−チルト機構30によりマスクホルダ20をZ方向へ移動及びチルトすることによって、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
図2において、マスクホルダ20に保持されたマスク2の上方には、4つのギャップセンサー40が設けられている。マスク2と基板1とのギャップ合わせを行う際、各ギャップセンサー40は、図示しない移動機構により、マスクホルダ20の開口20aの四隅の上方へ移動され、マスク2と基板1とのギャップを、マスク2の四隅で測定する。マスク2と基板1とのギャップ合わせが終了した後、各ギャップセンサー40は、図示しない移動機構により、マスクホルダ20の開口20aの外側へ移動される。
In FIG. 2, four
図5は、ギャップセンサーの概略構成を示す図である。ギャップセンサー40は、レーザー光源41、コリメーションレンズ群42、投影レンズ43、ミラー44,45、結像レンズ46、及びCCDラインセンサー47を含んで構成されている。レーザー光源41から発生されたレーザー光は、コリメーションレンズ群42及び投影レンズ43を通り、ミラー44からマスク2へ斜めに照射される。マスク2へ照射されたレーザー光は、その一部がマスク2の上面で反射され、一部がマスク2の内部へ透過する。マスク2の内部へ透過したレーザー光は、その一部がマスク2の下面で反射され、一部がマスク2の下面から基板1の表面へ照射される。基板1の表面へ照射されたレーザー光は、その一部が基板1の表面で反射され、一部が基板1の内部へ透過する。マスク2の下面で反射されたレーザー光及び基板1の表面で反射されたレーザー光は、マスクの上面から射出された後、ミラー45で反射され、結像レンズ46を通って、CCDラインセンサー47の受光面に結像する。CCDラインセンサー47は、受光面で受光した光の強度に応じた検出信号を出力する。CCDラインセンサー47のマスク2の下面で反射されたレーザー光の検出信号の位置と、基板1の表面で反射されたレーザー光の検出信号の位置とから、マスク2と基板1とのギャップGが測定される。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of the gap sensor. The
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ギャップ制御方法について説明する。本実施の形態のプロキシミティ露光装置は、露光位置において、基板1をXY方向へステップ移動させて、基板1の一面を複数のショットに分けて露光する。図6は、ショットの領域の一例を示す図である。図6は、基板1の一面を6つのショットに分けて露光する例を示している。1回目のショットで基板1の領域1aが露光され、2回目のショットで基板1の領域1bが露光され、3回目のショットで基板1の領域1cが露光され、4回目のショットで基板1の領域1dが露光され、5回目のショットで基板1の領域1eが露光され、6回目のショットで基板1の領域1fが露光される。
Hereinafter, a gap control method for a proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The proximity exposure apparatus according to the present embodiment performs exposure by dividing the surface of the
本実施の形態では、複数の基板を順番に露光する前に、1枚の基板を用いて、マスク2と基板1とのギャップ合わせを行うための各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置を決定する。図7は、本発明の一実施の形態による登録位置を決定する動作を示すフローチャートである。1枚の基板に対して、まず、ロード/アンロード位置において、チャック10への基板1のロードが行われる(ステップ301)。主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動し、θステージ駆動回路63によりθステージ8を駆動して、ロード/アンロード位置においてチャック10をXY方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板1のプリアライメントを行う(ステップ302)。次に、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、チャック10を露光位置へ移動させ、基板1を露光位置の1回目のショットを行う位置へ移動させる(ステップ303)。
In the present embodiment, registration of each shot of each Z-
続いて、主制御装置50は、4つのギャップセンサー40の測定結果に基づき、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、マスク2と基板1とのギャップ合わせを行う(ステップ304)。次に、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動し、θステージ駆動回路63によりθステージ8を駆動して、露光位置においてチャック10をXY方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板1のアライメントを行う(ステップ305)。
Subsequently, the
マスク2と基板1とのギャップ合わせが終了した後、主制御装置50は、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置、またはギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ上方にある位置を、各Z−チルト機構30のそのショットについての登録位置として決定し、記憶する(ステップ306)。
After the gap alignment between the
マスク2と基板1とのギャップ合わせが終了した後、主制御装置50は、全ショットについてギャップ合わせが終了したか否かを判断する(ステップ307)。全ショットについてギャップ合わせが終了していない場合、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、各Z−チルト機構30を、予め決定したマスク2と基板1の接触の恐れが無い退避位置へ移動させる(ステップ308)。続いて、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、基板1のXY方向へのステップ移動を行い(ステップ309)、基板1を次のショットを行う位置へ移動させる。そして、ステップ304へ戻り、全ショットについてギャップ合わせが終了するまで、ステップ304〜309を繰り返す。主制御装置50は、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置、又はギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ上方にある位置を、各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置として記憶する。ここで、第1の所定距離は、基板1のXY方向へのステップ移動時にマスク2と基板1が接触する恐れの無い距離とする。
After the gap alignment between
全ショットが終了した場合、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、マスク2と基板1とのギャップを広げた後(ステップ310)、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、チャック10をロード/アンロード位置へ移動させる(ステップ311)。そして、ロード/アンロード位置において、チャック10からの基板1のアンロードが行われる(ステップ312)。
When all shots are completed, the
図8は、登録位置を利用した露光処理の動作の一例を示すフローチャートである。本例は、図7のステップ306において、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置を、各Z−チルト機構30のそのショットについての登録位置として決定した場合の例を示す。まず、ロード/アンロード位置において、チャック10への基板1のロードが行われる(ステップ401)。主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動し、θステージ駆動回路63によりθステージ8を駆動して、ロード/アンロード位置においてチャック10をXY方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板1のプリアライメントを行う(ステップ402)。次に、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、チャック10を露光位置へ移動させ、基板1を露光位置の1回目のショットを行う位置へ移動させる(ステップ403)。これと並行して、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、各Z−チルト機構30を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ上方にある位置へ移動させる(ステップ404)。ここで、第1の所定距離は、基板1のXY方向へのステップ移動時にマスク2と基板1が接触する恐れの無い距離とする。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the exposure process using the registered position. This example shows an example in which the Z-direction position of each Z-
続いて、主制御装置50は、4つのギャップセンサー40の測定結果に基づき、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、マスク2と基板1とのギャップ合わせを行う(ステップ405)。次に、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動し、θステージ駆動回路63によりθステージ8を駆動して、露光位置においてチャック10をXY方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板1のアライメントを行う(ステップ406)。
Subsequently, the
マスク2と基板1とのギャップ合わせが終了して、ショット(ステップ407)を行った後、主制御装置50は、全ショットが終了したか否かを判断する(ステップ408)。全ショットが終了していない場合、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、各Z−チルト機構30を、次のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ上方にある位置へ移動させる(ステップ409)。続いて、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、基板1のXY方向へのステップ移動を行い(ステップ410)、基板1を次のショットを行う位置へ移動させる。そして、ステップ405へ戻り、全ショットが終了するまで、ステップ405〜410を繰り返す。
After completing the gap alignment between the
全ショットが終了した場合、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、マスク2と基板1とのギャップを広げた後(ステップ411)、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、チャック10をロード/アンロード位置へ移動させる(ステップ412)。そして、ロード/アンロード位置において、チャック10からの基板1のアンロードが行われる(ステップ413)。
When all shots are completed, the
図8に示した露光処理の動作の一例によれば、1枚の基板に対する露光処理において記憶した、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置を利用して、それ以後の複数の基板では、ギャップ合わせを開始する前のマスク2と基板1とのギャップを常に一定にして、ギャップ合わせの際に、マスク2の移動量を、マスク2と基板1が接触する恐れのない上限値以内に管理することが可能となる。しかしながら、マスク2の下面及び基板1の表面の高さが場所によって異なるため、ステップ409において、各Z−チルト機構30を次のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置へ移動するために必要な各Z−チルト機構30の移動量が異なる。そのため、各Z−チルト機構30を同じ移動量だけ移動する動作と、各Z−チルト機構30を必要な移動量の差分だけ移動する動作の2段階の動作が必要となり、これらの動作に時間が掛かる。
According to an example of the operation of the exposure process shown in FIG. 8, the registered positions for each shot of each Z-tilt mechanism stored in the exposure process for one substrate are used, and a plurality of subsequent substrates are used. The gap between the
図9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ギャップ制御方法を用いた露光処理の動作を示すフローチャートである。本実施の形態は、図7のステップ306において、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置を、各Z−チルト機構30のそのショットについての登録位置として決定した場合を示す。まず、ロード/アンロード位置において、チャック10への基板1のロードが行われる(ステップ501)。主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動し、θステージ駆動回路63によりθステージ8を駆動して、ロード/アンロード位置においてチャック10をXY方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板1のプリアライメントを行う(ステップ502)。次に、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、チャック10を露光位置へ移動させ、基板1を露光位置の1回目のショットを行う位置へ移動させる(ステップ503)。これと並行して、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、各Z−チルト機構30を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ上方にある位置へ移動させる(ステップ504)。ここで、第1の所定距離は、基板1のXY方向へのステップ移動時にマスク2と基板1が接触する恐れの無い距離とする。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the exposure processing using the gap control method of the proximity exposure apparatus according to one embodiment of the present invention. The present embodiment shows a case where the position in the Z direction of each Z-
続いて、主制御装置50は、4つのギャップセンサー40の測定結果に基づき、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、マスク2と基板1とのギャップ合わせを行う(ステップ505)。次に、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動し、θステージ駆動回路63によりθステージ8を駆動して、露光位置においてチャック10をXY方向へ移動及びθ方向へ回転させ、基板1のアライメントを行う(ステップ506)。
Subsequently, the
なお、基板1のアライメント(ステップ506)は、マスク2と基板1とのギャップ合わせ(ステップ505)中に、アライメント用のセンサーが基板1及びマスク2に設けられたアライメント用のマークを検出できる距離にマスク2と基板1が接近した時点から開始してもよい。その場合、マスク2と基板1とのギャップ合わせ(ステップ505)と基板1のアライメント(ステップ506)を一部並行して行うことができるので、タクトタイムが短縮する。
The alignment of the substrate 1 (step 506) is a distance at which the alignment sensor provided on the
マスク2と基板1とのギャップ合わせが終了して、ショット(ステップ507)を行った後、主制御装置50は、全ショットが終了したか否かを判断する(ステップ508)。全ショットが終了していない場合、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、各Z−チルト機構30を第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ上方へ移動させて、マスク2と基板1とのギャップを広げる(ステップ509)。ここで、第2の所定距離は、基板1のXY方向へのステップ移動時にマスク2と基板1が接触する恐れの無い距離とする。
After completing the gap alignment between the
続いて、主制御装置50は、Xステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、基板1のXY方向へのステップ移動を行い(ステップ510)、基板1を次のショットを行う位置へ移動させる。これと並行して、主制御装置50は、各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置、及びマスク2と基板1とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置に基づき、3つのZ−チルト機構30で構成される平面の傾きを算出する(ステップ511)。そして、主制御装置50は、算出した平面の傾きから、各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2の、各Z−チルト機構30が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置にあるときからの移動量を算出する(ステップ512)。そして、ステップ505へ戻り、全ショットが終了するまで、ステップ505〜512を繰り返す。
Subsequently, the
全ショットが終了した場合、主制御装置50は、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、マスク2と基板1とのギャップを広げた後(ステップ513)、ステージ駆動回路61によりXステージ5を駆動し、Yステージ駆動回路62によりYステージ7を駆動して、チャック10をロード/アンロード位置へ移動させる(ステップ514)。そして、ロード/アンロード位置において、チャック10からの基板1のアンロードが行われる(ステップ515)。
When all shots are completed,
図10は、本発明の他の実施の形態によるプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法を用いた露光処理の動作を示すフローチャートである。本実施の形態は、図7のステップ306において、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ上方にある位置を、各Z−チルト機構30のそのショットについての登録位置として決定した場合を示す。その場合、主制御装置50は、ステップ503と並行して、Z−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動して、各Z−チルト機構30を1回目のショットについての登録位置へ移動させる(ステップ504’)。また、主制御装置50は、ステップ511で算出した平面の傾きから、各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2の、各Z−チルト機構30が登録位置にあるときからの移動量を算出する(ステップ512’)。その他の動作は、図9に示した実施の形態と同様である。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of an exposure process using the gap control method of the proximity exposure apparatus according to another embodiment of the present invention. In the present embodiment, in
図9又は図10に示した実施の形態において、2回目以降のショットでは、基板1のXY方向へのステップ移動前に、各Z−チルト機構30によりマスク2と基板1とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げるので(ステップ509)、Z−チルト機構30が各ショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときよりもマスク2と基板1とのギャップが狭い状態で、基板1のXY方向へのステップ移動が行われながら(ステップ510)、マスク2と基板1との接触が防止される。そして、基板1をXY方向へステップ移動した後、マスク2と基板1とのギャップ合わせ(ステップ505)が、各Z−チルト機構30の駆動を登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)から開始する1回目のショットに比べて、短時間で行われる。
In the embodiment shown in FIG. 9 or 10, in the second and subsequent shots, the first gap between the
図11は、主制御装置のギャップ合わせ動作を行う部分を示すブロック図である。主制御装置50のギャップ合わせ動作を行う部分は、Z−チルト機構制御部51、登録位置決定部52、メモリ53、移動量算出部54、判定部55、移動量決定部56、及び累積値確認部57を含んで構成されている。Z−チルト機構制御部51は、Z−チルト機構駆動回路64の制御を行い、Z−チルト機構駆動回路64が駆動した各Z−チルト機構30のZ方向の位置を検出する。登録位置決定部52は、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置、またはギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ上方にある位置を、各Z−チルト機構30のそのショットについての登録位置として決定する(図7のステップ306)。
FIG. 11 is a block diagram showing a portion for performing the gap matching operation of the main controller. The
メモリ53は、マスク2と基板1とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2のZ方向の移動量の上限値を予め記憶しており、登録位置決定部52が決定した各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置を記憶する。移動量算出部54は、メモリ53に記憶された各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置、及びマスク2と基板1とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置に基づき、3つのZ−チルト機構30で構成される平面の傾きを算出し(図9のステップ511)、各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2の、各Z−チルト機構30が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置にあるときからの移動量を算出し(図9のステップ512)、または各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2の、各Z−チルト機構30が登録位置にあるときからの移動量を算出する(図10のステップ512’)。
The
図12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ギャップ制御方法を用いたギャップ合わせ動作のフローチャートである。図9に示した露光処理の動作において、マスク2と基板1とのギャップ合わせ(ステップ505)を行う際、まず、各ギャップセンサー40は、マスク2と基板1とのギャップを、マスク2の四隅で測定する(ステップ601)。判定部55は、メモリ53に記憶されたマスク2と基板1とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー40の測定結果に基づき、マスク2と基板1とのギャップが許容範囲内であるか判定し(ステップ602)、マスク2と基板1とのギャップが許容範囲内であれば、ギャップ合わせ動作を終了する。
FIG. 12 is a flowchart of a gap alignment operation using the gap control method of the proximity exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. In the exposure processing operation shown in FIG. 9, when performing the gap alignment between the
マスク2と基板1とのギャップが許容範囲内でない場合、移動量決定部56は、メモリ53に記憶されたマスク2と基板1とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー40の測定結果に基づき、各ギャップセンサー40の測定点での、マスク2を移動する移動量を決定し、それらに基づいて、各Z−チルト機構30を移動する移動量を決定する(ステップ603)。累積値確認部57は、Z−チルト機構制御部51がZ−チルト機構駆動回路64により各Z−チルト機構30を駆動する前に、各ギャップセンサー40の測定点について、移動量算出部54が算出したマスク2の移動量及び移動量決定部56が決定したマスク2の移動量の累積値が、メモリ53に記憶された上限値以下であるか確認する(ステップ604)。移動量の累積値が上限値以下である場合、Z−チルト機構制御部51は、Z−チルト機構駆動回路64を駆動して、各Z−チルト機構30を移動量決定部56が決定した各Z−チルト機構30の移動量だけ移動させ、ステップ601へ戻る。マスク2の移動量の累積値が上限値以下でない場合、ギャップ合わせ動作を停止する。
When the gap between the
各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置、及びマスク2と基板1とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2の、各Z−チルト機構30が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときからの移動量を算出するので、各Z−チルト機構30を各ショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動することなく、各ギャップセンサー40の測定点でのマスク2のZ方向の移動量を管理することができる。そして、マスク2と基板1とのギャップの目標値、及びマスク2と基板1とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサー40の測定点での、マスク2又は基板1を移動する移動量を決定し、複数のZ−チルト機構30を駆動する前に、各ギャップセンサー40の測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認するので、各Z−チルト機構30を各ショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動することなく、マスク2と基板1とのギャップ合わせが短時間で行われ、かつギャップ合わせ時にマスク2と基板1の接触が防止される。
Based on the registration position for each shot of each Z-
以上説明した実施の形態によれば、複数の基板に対して、1回目のショットでは、各Z−チルト機構30を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)へ移動した後、複数のギャップセンサー40によりマスク2と基板1とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構30によりマスク2と基板1とのギャップ合わせを行い、2回目以降のショットでは、基板1のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構30によりマスク2と基板1とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板1のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサー40によりマスク2と基板1とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構30によりマスク2と基板1とのギャップ合わせを行うことにより、基板1をXY方向へステップ移動する際、マスク2と基板1が接触するのを防止し、かつ基板1をXY方向へステップ移動した後、マスク2と基板1とのギャップ合わせを短時間に行うことができる。
According to the embodiment described above, with respect to a plurality of substrates, in the first shot, each Z-
さらに、各Z−チルト機構30の各ショットについての登録位置、及びマスク2と基板1とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク2の、各Z−チルト機構30が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置(ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構30のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を登録位置とした場合は登録位置)にあるときからの移動量を算出し、マスク2と基板1とのギャップの目標値、及びマスク2と基板1とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサー40の測定点での、マスク2又は基板1を移動する移動量を決定し、複数のZ−チルト機構30を駆動する前に、各ギャップセンサー40の測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認することにより、マスク2と基板1とのギャップ合わせを短時間に行い、かつギャップ合わせ時にマスク2と基板1が接触するのを防止することができる。
Further, based on the registration position for each shot of each Z-
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ギャップ制御方法を用いてマスクと基板とのギャップ合わせを行って、基板の露光を行うことにより、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間に行うことができるので、表示用パネル基板を高いスループットで製造することができる。 By exposing the substrate using the proximity exposure apparatus of the present invention, or by aligning the gap between the mask and the substrate using the gap control method of the proximity exposure apparatus of the present invention. Since the gap between the mask and the substrate can be adjusted in a short time, the display panel substrate can be manufactured with high throughput.
例えば、図13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. 13 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14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. 14 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13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14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ギャップ制御方法を適用することができる。 In the TFT substrate manufacturing process shown in FIG. 13, in the exposure process (step 103), in the color filter substrate manufacturing process shown in FIG. 14, 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 gap control 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
21 ホルダフレーム
22 トップフレーム
23 エアクッション
24 チルト用腕
30 Z−チルト機構
31 ケーシング
32 直動ガイド
33 可動ブロック
34 モータ
35 軸継手
36a ボールねじ
36b ナット
37 ボール
40 ギャップセンサー
41 レーザー光源
42 コリメーションレンズ群
43 投影レンズ
44,45 ミラー
46 結像レンズ
47 CCDラインセンサー
50 主制御装置
51 Z−チルト機構制御部
52 登録位置決定部
53 メモリ
54 移動量算出部
55 判定部
56 移動量決定部
57 累積値確認部
61 Xステージ駆動回路
62 Yステージ駆動回路
63 θステージ駆動回路
64 Z−チルト機構駆動回路
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記マスクホルダと前記チャックとを相対的にZ方向へ移動及びチルトする複数のZ−チルト機構と、
マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、
前記複数のZ−チルト機構を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
1枚の基板に対して、基板のXY方向へのステップ移動前に、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、1回目のショットにおける、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置を、各Z−チルト機構の1回目のショットについての登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、1回目のショットでは、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置へ移動した後、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置。 A chuck for supporting the substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck are provided. The chuck is moved by the stage to perform step movement of the substrate in the XY directions, and a plurality of surfaces of the substrate are arranged. In proximity exposure equipment that divides and exposes shots,
A plurality of Z-tilt mechanisms for relatively moving and tilting the mask holder and the chuck in the Z direction;
Multiple gap sensors that measure the gap between the mask and the substrate at multiple locations;
A drive circuit for driving the plurality of Z-tilt mechanisms;
A control device for controlling the drive circuit,
The control device includes:
Before the step movement of the substrate in the XY direction with respect to one substrate, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to widen the gap between the mask and the substrate, and to move the substrate in the XY direction. After the step movement, based on the measurement results of the plurality of gap sensors, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to perform gap alignment between the mask and the substrate, and after the gap alignment in the first shot The Z direction position of each Z-tilt mechanism is stored as a registered position for the first shot of each Z-tilt mechanism,
In the first shot with respect to a plurality of substrates thereafter, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to move each Z-tilt mechanism in the Z direction from the registration position for the first shot. After moving to a position separated by the first predetermined distance, based on the measurement results of the plurality of gap sensors, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to perform gap alignment between the mask and the substrate. In the second and subsequent shots, the plurality of Z-tilt mechanisms are driven by the drive circuit before the step movement of the substrate in the XY directions so that the gap between the mask and the substrate is shorter than a first predetermined distance. After the substrate is moved stepwise in the XY direction by a predetermined distance of 2, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms based on the measurement results of the plurality of gap sensors. To, proximity exposure apparatus which is characterized in that the gap adjustment between the mask and the substrate.
1枚の基板に対して、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置を、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置として求め、
マスクと基板とのギャップの目標値、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及び各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量の上限値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置にあるときからの移動量を算出する移動量算出手段と、
前記記憶手段に記憶されたマスクと基板とのギャップの目標値、及び前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、マスクと基板とのギャップが許容範囲内であるか判定する判定手段と、
前記記憶手段に記憶されたマスクと基板とのギャップの目標値、及び前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定する移動量決定手段と、
前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、前記移動量算出手段が算出した移動量及び前記移動量決定手段が決定した移動量の累積値が、前記記憶手段に記憶された上限値以下であるか確認する確認手段とを有する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。 The control device includes:
The position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment is obtained as a registration position for each shot of each Z-tilt mechanism for each shot with respect to one substrate.
Storage means for storing a target value of the gap between the mask and the substrate, a registered position for each shot of each Z-tilt mechanism, and an upper limit value of the amount of movement of the mask or substrate in the Z direction at the measurement point of each gap sensor; ,
Based on the registered position for each shot of each Z-tilt mechanism stored in the storage means and the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance. A movement amount calculating means for calculating a movement amount of the mask or substrate at the measurement point of each gap sensor when each Z-tilt mechanism is located at a position separated by a first predetermined distance in the Z direction from the registered position; ,
A determination unit for determining whether a gap between the mask and the substrate is within an allowable range based on a target value of the gap between the mask and the substrate stored in the storage unit and a measurement result of the plurality of gap sensors;
Based on the target value of the gap between the mask and the substrate stored in the storage means and the measurement results of the plurality of gap sensors, the movement for determining the amount of movement of the mask or substrate at the measurement point of each gap sensor A quantity determining means;
Prior to driving the plurality of Z-tilt mechanisms by the drive circuit, the movement amount calculated by the movement amount calculation unit and the cumulative value of the movement amount determined by the movement amount determination unit at the measurement point of each gap sensor are 2. The proximity exposure apparatus according to claim 1, further comprising: a confirmation unit configured to confirm whether the value is equal to or less than an upper limit value stored in the storage unit.
前記マスクホルダと前記チャックとを相対的にZ方向へ移動及びチルトする複数のZ−チルト機構と、
マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、
前記複数のZ−チルト機構を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
1枚の基板に対して、基板のXY方向へのステップ移動前に、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、1回目のショットにおける、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を、各Z−チルト機構の1回目のショットについての登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、1回目のショットでは、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置へ移動した後、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置。 A chuck for supporting the substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck are provided. The chuck is moved by the stage to perform step movement of the substrate in the XY directions, and a plurality of surfaces of the substrate are arranged. In proximity exposure equipment that divides and exposes shots,
A plurality of Z-tilt mechanisms for relatively moving and tilting the mask holder and the chuck in the Z direction;
Multiple gap sensors that measure the gap between the mask and the substrate at multiple locations;
A drive circuit for driving the plurality of Z-tilt mechanisms;
A control device for controlling the drive circuit,
The control device includes:
Before the step movement of the substrate in the XY direction with respect to one substrate, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to widen the gap between the mask and the substrate, and to move the substrate in the XY direction. After the step movement, based on the measurement results of the plurality of gap sensors, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to perform gap alignment between the mask and the substrate, and after the gap alignment in the first shot A position away from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism by a first predetermined distance as a registered position for the first shot of each Z-tilt mechanism;
After the plurality of substrates thereafter, in the first shot, the plurality of Z-tilt mechanisms are driven by the drive circuit, and each Z-tilt mechanism is moved to the registration position for the first shot. Based on the measurement results of the plurality of gap sensors, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to adjust the gap between the mask and the substrate, and in the second and subsequent shots, in the XY direction of the substrate. Before the step movement, the plurality of Z-tilt mechanisms are driven by the driving circuit to widen the gap between the mask and the substrate by a second predetermined distance shorter than the first predetermined distance, and to move the substrate in the XY direction. After step movement, based on the measurement results of the plurality of gap sensors, the drive circuit drives the plurality of Z-tilt mechanisms to adjust the gap between the mask and the substrate. A proximity exposure apparatus according to claim Ukoto.
1枚の基板に対して、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置として求め、
マスクと基板とのギャップの目標値、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及び各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量の上限値を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置にあるときからの移動量を算出する移動量算出手段と、
前記記憶手段に記憶されたマスクと基板とのギャップの目標値、及び前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、マスクと基板とのギャップが許容範囲内であるか判定する判定手段と、
前記記憶手段に記憶されたマスクと基板とのギャップの目標値、及び前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定する移動量決定手段と、
前記駆動回路により前記複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、前記移動量算出手段が算出した移動量及び前記移動量決定手段が決定した移動量の累積値が、前記記憶手段に記憶された上限値以下であるか確認する確認手段とを有することを特徴とする請求項3に記載のプロキシミティ露光装置。 The control device includes:
For each shot, a registration position for each shot of each Z-tilt mechanism is a position separated by a first predetermined distance from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment with respect to one substrate. As sought
Storage means for storing a target value of the gap between the mask and the substrate, a registered position for each shot of each Z-tilt mechanism, and an upper limit value of the amount of movement of the mask or substrate in the Z direction at the measurement point of each gap sensor; ,
Based on the registered position for each shot of each Z-tilt mechanism stored in the storage means and the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance. A movement amount calculating means for calculating a movement amount of the mask or the substrate at the measurement point of each gap sensor from when each Z-tilt mechanism is at the registered position;
A determination unit for determining whether a gap between the mask and the substrate is within an allowable range based on a target value of the gap between the mask and the substrate stored in the storage unit and a measurement result of the plurality of gap sensors;
Based on the target value of the gap between the mask and the substrate stored in the storage means and the measurement results of the plurality of gap sensors, the movement for determining the amount of movement of the mask or substrate at the measurement point of each gap sensor A quantity determining means;
Prior to driving the plurality of Z-tilt mechanisms by the drive circuit, the movement amount calculated by the movement amount calculation unit and the cumulative value of the movement amount determined by the movement amount determination unit at the measurement point of each gap sensor are 4. The proximity exposure apparatus according to claim 3, further comprising: a confirmation unit configured to confirm whether the value is equal to or less than an upper limit value stored in the storage unit.
マスクホルダとチャックとを相対的にZ方向へ移動及びチルトする複数のZ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、
1枚の基板に対して、
基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げ、
基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、
1回目のショットにおける、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置を、各Z−チルト機構の1回目のショットについての登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、
1回目のショットでは、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置へ移動した後、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、
2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法。 A chuck for supporting the substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck are provided. The chuck is moved by the stage to perform step movement of the substrate in the XY directions so that one surface of the substrate is made into a plurality of shots. A gap control method for a proximity exposure apparatus that performs exposure separately.
A plurality of Z-tilt mechanisms that move and tilt the mask holder and the chuck in the Z direction relatively, and a plurality of gap sensors that measure the gap between the mask and the substrate at a plurality of locations,
For one board,
Before step movement of the substrate in the XY direction, the gap between the mask and the substrate is widened by a plurality of Z-tilt mechanisms,
After step movement in the XY direction of the substrate, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and based on the measurement result, the gap between the mask and the substrate is adjusted by a plurality of Z-tilt mechanisms.
At the first shot, the position in the Z direction of the Z- tilt mechanism after the gap adjustment, and stored as a registered position for the first shot of each Z- tilt mechanism,
For multiple boards after that,
In the first shot, each Z-tilt mechanism is moved from the registration position for the first shot to a position separated by a first predetermined distance in the Z direction, and then the gap between the mask and the substrate is set by a plurality of gap sensors. Measure at multiple locations, and based on the measurement results, adjust the gap between the mask and the substrate with multiple Z-tilt mechanisms,
In the second and subsequent shots, before the step movement of the substrate in the XY direction, the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance shorter than the first predetermined distance by a plurality of Z-tilt mechanisms. After step movement in the direction, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and the gap between the mask and the substrate is adjusted by a plurality of Z-tilt mechanisms based on the measurement result. Gap control method for proximity exposure apparatus.
マスクと基板とのギャップの目標値、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及び各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量の上限値を記憶し、
各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置からZ方向に第1の所定距離だけ離れた位置にあるときからの移動量を算出し、
マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、マスクと基板とのギャップが許容範囲内であるか判定し、
マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定し、
複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認することを特徴とする請求項5に記載のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法。 The position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment is obtained as a registration position for each shot of each Z-tilt mechanism for each shot with respect to one substrate.
Stores the target value of the gap between the mask and the substrate, the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism, and the upper limit of the amount of movement of the mask or substrate in the Z direction at the measurement point of each gap sensor,
Based on the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism and the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after the gap between the mask and the substrate has been widened by a second predetermined distance, the measurement point of each gap sensor Calculating the amount of movement of each mask or substrate at a position where each Z-tilt mechanism is at a position separated by a first predetermined distance in the Z direction from the registered position;
Based on the target value of the gap between the mask and the substrate and the measurement result of the gap between the mask and the substrate, determine whether the gap between the mask and the substrate is within an allowable range,
Based on the target value of the gap between the mask and the substrate and the measurement result of the gap between the mask and the substrate, the amount of movement of the mask or the substrate at the measurement point of each gap sensor is determined,
6. The method according to claim 5, wherein before driving the plurality of Z-tilt mechanisms, it is confirmed whether the calculated movement amount and the cumulative value of the determined movement amount are equal to or less than an upper limit value at each measurement point of each gap sensor. A gap control method for a proximity exposure apparatus as described.
マスクホルダとチャックとを相対的にZ方向へ移動及びチルトする複数のZ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、
1枚の基板に対して、
基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げ、
基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、
1回目のショットにおける、ギャップ合わせ後の各Z−チルト機構のZ方向の位置から第1の所定距離だけ離れた位置を、各Z−チルト機構の1回目のショットについての登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、
1回目のショットでは、各Z−チルト機構を1回目のショットについての登録位置へ移動した後、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、
2回目以降のショットでは、基板のXY方向へのステップ移動前に、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを第1の所定距離より短い第2の所定距離だけ広げ、基板のXY方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のZ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法。 A chuck for supporting the substrate, a mask holder for holding the mask, and a stage for moving the chuck are provided. The chuck is moved by the stage to perform step movement of the substrate in the XY directions so that one surface of the substrate is made into a plurality of shots. A gap control method for a proximity exposure apparatus that performs exposure separately.
A plurality of Z-tilt mechanisms that move and tilt the mask holder and the chuck in the Z direction relatively, and a plurality of gap sensors that measure the gap between the mask and the substrate at a plurality of locations,
For one board,
Before step movement of the substrate in the XY direction, the gap between the mask and the substrate is widened by a plurality of Z-tilt mechanisms,
After step movement in the XY direction of the substrate, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and based on the measurement result, the gap between the mask and the substrate is adjusted by a plurality of Z-tilt mechanisms.
The position in the first shot that is separated from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap adjustment by a first predetermined distance is stored as a registered position for the first shot of each Z-tilt mechanism;
For multiple boards after that,
In the first shot, after each Z-tilt mechanism is moved to the registration position for the first shot, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of locations by a plurality of gap sensors, and a plurality of The gap between the mask and the substrate is adjusted by the Z-tilt mechanism.
In the second and subsequent shots, before the step movement of the substrate in the XY direction, the gap between the mask and the substrate is widened by a second predetermined distance shorter than the first predetermined distance by a plurality of Z-tilt mechanisms. After step movement in the direction, the gap between the mask and the substrate is measured at a plurality of positions by a plurality of gap sensors, and the gap between the mask and the substrate is adjusted by a plurality of Z-tilt mechanisms based on the measurement result. Gap control method for proximity exposure apparatus.
マスクと基板とのギャップの目標値、各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及び各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板のZ方向の移動量の上限値を記憶し、
各Z−チルト機構の各ショットについての登録位置、及びマスクと基板とのギャップを第2の所定距離だけ広げた後の各Z−チルト機構のZ方向の位置に基づき、各ギャップセンサーの測定点でのマスク又は基板の、各Z−チルト機構が登録位置にあるときからの移動量を算出し、
マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、マスクと基板とのギャップが許容範囲内であるか判定し、
マスクと基板とのギャップの目標値、及びマスクと基板とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサーの測定点での、マスク又は基板を移動する移動量を決定し、
複数のZ−チルト機構を駆動する前に、各ギャップセンサーの測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認することを特徴とする請求項7に記載のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法。 For each shot, a registration position for each shot of each Z-tilt mechanism is a position separated by a first predetermined distance from the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after gap alignment with respect to one substrate. As sought
Stores the target value of the gap between the mask and the substrate, the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism, and the upper limit of the amount of movement of the mask or substrate in the Z direction at the measurement point of each gap sensor,
Based on the registration position for each shot of each Z-tilt mechanism and the position in the Z direction of each Z-tilt mechanism after the gap between the mask and the substrate has been widened by a second predetermined distance, the measurement point of each gap sensor The amount of movement of the mask or substrate at the time when each Z-tilt mechanism is at the registered position is calculated,
Based on the target value of the gap between the mask and the substrate and the measurement result of the gap between the mask and the substrate, determine whether the gap between the mask and the substrate is within an allowable range,
Based on the target value of the gap between the mask and the substrate and the measurement result of the gap between the mask and the substrate, the amount of movement of the mask or the substrate at the measurement point of each gap sensor is determined,
8. The method according to claim 7, wherein before driving the plurality of Z-tilt mechanisms, it is confirmed whether the calculated movement amount and the accumulated value of the determined movement amount are equal to or less than an upper limit value at each measurement point of each gap sensor. A gap control method for a proximity exposure apparatus as described.
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