JPH10142804A

JPH10142804A - 大サイズ基板用露光装置および露光方法

Info

Publication number: JPH10142804A
Application number: JP8312650A
Authority: JP
Inventors: Akio Sonehara; 章夫曽根原; Norihiko Nakahara; 法彦中原; Nobunari Nadamoto; 信成灘本; Mitsuru Iida; 満飯田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-11-11
Filing date: 1996-11-11
Publication date: 1998-05-29

Abstract

(57)【要約】【課題】大サイズの、液晶用表示装置に用いられるカ
ラーフィルタを形成したガラス基板からなる表示パネル
やプラズマディスプレイ用のガラス基板からなる表示パ
ネルを量産できる方法、装置を提供する。【解決手段】基板を、感光材面を垂直方向にして保持
して、感光材面に沿い互いに直交する２軸Ｘ、Ｙと感光
材面に垂直なＺ軸方向、及び感光材面に沿うθ方向（回
転方向）に微動制御でき、且つ、少なくともＸ、Ｙ方向
の１方向に所定の距離だけステップ移動できるステージ
と、マスク面を基板側に向け、原版を垂直方向にして保
持する原版保持部と、原版の裏面から基板側へ露光光を
照射するための光源部とを有し、原版の絵柄を等倍に
て、露光する位置をずらして複数回、基板の感光材面に
露光転写するための露光装置であって、基板と原版と近
接させ、間隔を所定のギヤップに保ちながら露光を行う
近接露光にて、基板を所定のピッチでステップ移動さ
せ、複数の位置にて原版を介して基板への露光を行い、
原版の絵柄を基板に転写露光するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は，大サイズの基板へ
原版から絵柄を露光転写する露光装置および露光方法に
関し、特に、液晶パネル、プラズマパネル等に用いられ
る大サイズガラス基板への露光装置および露光方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶用表示装置やプラズマディス
プレイ装置の実用化は盛んで、ますます、その量産化が
要求されており、大型化の要求も強い。これに伴い、液
晶用表示装置用のカラーフィルタを形成したガラス基板
からなる液晶表示パネルおよびプラズマディスプレイ装
置用の表示パネル等に用いられるガラス基板からなる表
示パネルの作製も、大サイズ化したガラス基板での量産
化への対応が必要となってきた。このようなＬＣＤカラ
ーフィルタ等大サイズガラス基板の量産製造としては、
量産性や品質面（歩留り面）から投影露光が前提となる
が、従来より、分割マスクを使用して、ステップして露
光していくステップ露光装置、分割マスクまたは一括マ
スクを使用してライン状にスキヤン露光していくミラー
プロジェクション露光装置、一括マスクを使用して、全
面を一括露光するプロキシミティ露光装置が知られてい
る。しかし、このような露光装置には、大サイズ原板作
成上の問題、露光スループットの問題、装置費用の問題
を全て解決できるものはなく、各装置には、それぞれ一
長一短があり、目的に応じて使い分けられているのが実
際の状況であった。

【０００３】このような状況のもと、大サイズ原板作成
上の問題、露光スループットの問題、装置費用の問題を
ぼぼ解決できる実用的な露光装置として、図６に示すス
テップ露光方式で、且つ、プロキシミティ露光方式を採
り入れた露光装置が、本願発明の出願人により提案され
ている。図６に示す露光装置を以下簡単に説明してお
く。図６（ａ）は実施例の大サイズ基板用露光装置の断
面図で、図６（ｂ）は、図６（ａ）の上面図の概略図で
あり、図７は光源部の概略構成図である。図６、図７
中、６００は露光装置、６１０はステージ、６１１はＸ
駆動部、６１２はＹ駆動部、６１３はＺ駆動部、６１４
はθ駆動部、６１５は基板保持部、６１５Ａは３点アオ
リ調整部、６１５Ｂは基板リフトアップ部、６１６はマ
スク保持部、６１６Ａはマスクの落下防止、６２０はガ
ラス基板供給ロボット、６２０Ａはハンド部、６２１は
ガラス基板排用ロボット、６２１Ａはハンド部、６３０
はガラス基板（ワーク）、６４０はマスク（原版）、６
５０は光源部、６５０Ａは光源、６７０はギヤップセン
サー、６８０はスコープ、６９０はエッジセンサー、ｍ
１、ｍ２、ｍ３は反射鏡、ｓはシヤッター、ｌはフライ
アイレンズである。尚、全体を分かり易くするため、図
６（ａ）、図６（ｂ）においては光学系を簡略ないし省
略して示している。

【０００４】図６に示す大サイズ基板用露光装置は、液
晶表示装置用のカラーフィルターを形成した表示パネル
に用いられる大サイズのガラス基板を作製するためのも
のであり、マスク（原版）を用いてガラス基板上の感光
材に、マスクの絵柄をステップ移動して複数回露光し、
且つ、転写に際してマスクのたわみが許容範囲を超える
マスクサイズに相当する大サイズガラス基板へ、マスク
の絵柄領域よりも大きな領域をもつ絵柄を、等倍にて近
接露光（プロキシミティ露光）にて転写露光をするため
の装置である。作製する液晶表示装置用のカラーフィル
ターを形成した表示パネルに用いられるガラス基板（ワ
ーク）としては、サイズ５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度ま
でを処理対象としている。そして、使用するマスク（原
版）としては、マスクをその周辺部で保持した際に、自
重にてベンド（たわみ）が発生するが、このたわみ量が
転写露光の画質に影響しない程度となる、すなわち、た
わみ量が約３０μｍ以下となる６０９ｍｍ×５０８ｍｍ
以下のサイズを対象としている。尚、マスクの有効露光
面積は５５０ｍｍ×４５０ｍｍである。

【０００５】更に詳しくは、図６に示す装置は、ガラス
基板６３０を、感光材面を上にして保持して、Ｘ、Ｙ、
Ｚ軸方向及びθ方向に微動制御でき、且つ、少なくとも
Ｘ、Ｙ方向の１方向に所定の距離だけステップ移動でき
るステージと、ガラス基板６３０上側にマスク（原版）
６４０をマスク面を下にして保持するマスク保持部６１
６と、マスク（原版）６４０の裏面かガラス基板６３０
側へ露光光を照射するための光源部６５０（詳細は図７
に示す）とを有し、マスク（原版）６３０の絵柄を等倍
にて、露光する位置をずらして複数回、露光転写するた
めの露光装置であり、ステージ６１０上のガラス基板６
３０と、マスク（原版）６４０との位置合せを自動で行
う自動アライメント機構と、原版の絵柄領域を遮蔽する
ことにより露光領域を制御する露光領域制御機構と、該
基板と原版とのギヤップを制御するギヤップ制御機構と
を備えている。そして、ガラス基板６３０とマスク（原
版）６４０とを近接させ、間隔を所定のギヤップに保ち
ながら露光を行う近接露光にて、ガラス基板６３０を所
定のピッチでステップ移動させ、複数の位置にてスク
（原版）６４０を介してガラス基板６３０への露光を行
い、マスク原版６４０の絵柄をガラス基板６３０に転写
露光するものである。尚、マスク（原版）６４０は、転
写に際してのたわみが許容範囲内となるサイズである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、図６に
示す露光装置は、ステップ露光方式で大サイズ原板を必
要とせず、プロキシミティ露光方式で露光スループット
を短かいものとしすることでき、且つ、装置も比較的安
価なものとすることができるが、今後ますます基板が大
型化、薄型化した場合には、この装置でも原板や基板自
体のたわみが問題となる。また、図６に示す露光装置
は、基板や原板の大型化に伴い、水平方向の、露光装置
全体の大きさも大きくなり、より大きな設置スペースが
必要となるという問題もある。本発明は、これに対応す
るためのもので、大サイズの、液晶用表示装置に用いら
れるカラーフィルタを形成したガラス基板からなる表示
パネルやプラズマディスプレイ用のガラス基板からなる
表示パネルを量産できる方法を提供しようとするもので
ある。同時に、その為の大サイズ基板用露光装置を提供
しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の大サイズ基板用
露光装置は、基板を、感光材面を垂直方向にして保持し
て、感光材面に沿い互いに直交する２軸Ｘ、Ｙと感光材
面に垂直なＺ軸方向、及び感光材面に沿うθ方向（回転
方向）に微動制御でき、且つ、少なくともＸ、Ｙ方向の
１方向に所定の距離だけステップ移動できるステージ
と、マスク面を基板側に向け、原版を垂直方向にして保
持する原版保持部と、原版の裏面から基板側へ露光光を
照射するための光源部とを有し、原版の絵柄を等倍に
て、露光する位置をずらして複数回、基板の感光材面に
露光転写するための露光装置であって、ステージに保持
された基板と、原版との位置合せを自動で行う自動アラ
イメント機構と、原版の絵柄領域を遮蔽することにより
露光領域を制御する露光領域制御機構と、該基板と原版
とのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備え、基
板と原版と近接させ、間隔を所定のギヤップに保ちなが
ら露光を行う近接露光にて、基板を所定のピッチでステ
ップ移動させ、複数の位置にて原版を介して基板への露
光を行い、原版の絵柄を転写露光するものであることを
特徴とするものである。そして上記において、基板は液
晶表示装置用のカラーフィルターを形成した表示パネ
ル、プラズマディスプレイ用表示パネル等に用いられる
ガラス基板で、ギヤップ制御機構は、基板と原版との間
隔を５０〜３００μｍの範囲のギヤップに制御できるも
のであることを特徴とするものである。尚、上記におい
て、ステージのステップ移動は、レーザ干渉系もしくは
リニアスケール、エンコーダ等により位置管理でき、
Ｘ、Ｙ軸方向の微動制御を行う方法としては、画像処理
による位置検出とＡＣサーボータによる駆動とを組み合
わせて行う方法等がある。

【０００８】本発明の大サイズガラス基板露光方法は、
基板を、感光材面を垂直方向にして保持して、感光材面
に沿い互いに直交する２軸Ｘ、Ｙと感光材面に垂直なＺ
軸方向、及び感光材面に沿うθ方向（回転方向）に微動
制御し、少なくともＸ、Ｙ方向の１方向に所定の距離だ
けステップ移動させ、且つ、マスク面を基板側に向け、
原版を垂直方向にして保持し、原板と基板との間隔を所
定５０〜３００μｍのギヤップに保ち、且つその位置を
制御しながら原版の裏面から基板側へ露光光を照射する
もので、原版の絵柄を等倍にて、露光する位置をずらし
て複数回、基板の感光材面に露光転写する露光方法で、
少なくとも、複数の所定の位置で、それぞれ原版の絵柄
の所定の領域のみを用い、基板に絵柄を転写する露光を
行うことを特徴とするものである。そして、上記におけ
る大サイズ基板が、液晶表示装置用のカラーフィルター
を形成した表示パネル、プラズマディスプレイ用表示パ
ネル等に用いられるガラス基板であることを特徴とする
ものである。

【０００９】尚、上記におけるＸ、Ｙ方向は直交する１
組みの垂直方向の２軸を意味し、Ｚ方向はＸ、Ｙを含む
水平面に垂直な方向を意味し、θはＺ軸を中心とした回
転方向を意味する。

【００１０】

【作用】本発明の大サイズ基板用露光装置は、上記のよ
うに構成することにより、液晶用表示装置に用いられる
カラーフィルタを形成したガラス基板からなる表示パネ
ルやプラズマディスプレイ用のガラス基板からなる表示
パネルの作製を、大サイズで量産化できる大サイズ基板
用露光装置の提供を可能としている。詳しくは、ステー
ジ上の基板と、原版との位置合せを自動で行う自動アラ
イメント機構と、原版の絵柄領域を遮蔽することにより
露光領域を制御する露光領域制御機構と、該基板と原版
とのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備え、基
板と原版との間隔を所定のギヤップに保ち露光を行う近
接露光にて、基板を所定のピッチでステップ移動させ、
複数の位置にて原版を介して基板への露光を行い、原版
の絵柄を転写露光するものであることより、原版と基板
とを密着させず所定のギヤップにて露光を行う近接露光
（プロキシミティー露光）により露光を行うため、密着
露光に比べ、量産性に優れたものとしている。特に、ス
テージ部により、基板を、感光材面を垂直方向にして保
持し、且つ、基板保持部により、マスク面を基板側に向
け、原版を垂直方向にして保持していることにより、図
６に示す装置のように、原板が自重によりたわむことが
なく、原板サイズには、精度が影響されないものとして
いる。即ち、図６示す装置よりも更に大サイズの基板の
露光を可能とし、結果として、さらなる大サイズのＬＣ
Ｄ用カラス基板の作成を品質的に可能としている。ま
た、基板を液晶表示装置用のカラーフィルターを形成し
た表示パネルの作製、およびプラズマディスプレイ用の
表示パネルの作製に対応できるように、基板と原版との
間隔を５０〜３００μｍの範囲で所定のギヤップに保持
できるようにしており、これら表示パネルを大サイズで
量産化することを可能としている。更に、ステージのス
テップ移動をレーザ干渉系もしくはリニアスケール、エ
ンコーダ等により位置管理し、Ｘ、Ｙ軸方向の微動制御
を画像処理による位置検出とＡＣサーボータによる駆動
の組み合わせにて行うことにより、装置全体を簡略化
し、且つ、安価なものとすることもできる。本発明の本
発明の大サイズガラス基板用露光方法は、上記のように
構成することにより、大サイズの液晶用表示装置に用い
られるカラーフィルタを形成したガラス基板からなる表
示パネルやプラズマディスプレイ用のガラス基板からな
る表示パネルの作製を量産化できるものとしている。特
に、原版が電子ビーム露光（ＥＢ露光））装置にて描画
作製されたものであることにより、原版をＱｚ（石英）
ガラス等の低膨張のガラス基板にて作製した場合には、
位置精度を十分に確保することができ、製造されるパネ
ル用のガラス基板の品質バラツキを小さく抑えることを
可能としている。

【００１１】本発明の露光方法は、上記装置を用いた露
光方法で、前述の通り、基板と原板とを垂直方向に保持
しながら、ステップ露光、且つプロキシミティ露光にて
露光するもので、これにより、大サイズの基板の作製を
量産化できるものとしている。

【００１２】

【実施例】本発明の大サイズ基板用露光装置の実施例を
図にもとづいて説明する。図１（ａ）は実施例の大サイ
ズ基板用露光装置の正面図で、図１（ｂ）は、図１
（ａ）の上面図の概略図であり、図２は光源部の概略構
成図である。尚、図１（ａ）の上下方向が垂直方向を示
しており、図１（ｂ）のＡ５−Ａ６からみた図が図１
（ａ）である。また、図１（ａ）中一点鎖線のＡ１は露
光処理する基板の位置を示したもので、Ａ２は基板供給
ないし排出用ロボットにおける基板の位置を示し、Ａ３
は露光用の原版（マスク）の位置を示している。図１、
図２中、１００は露光装置、１１０はステージ、１１１
はＸ駆動部、１１２はＹ駆動部、１１３はＺ駆動部、１
１４はθ駆動部、１１５は基板保持部、１１５Ａは３点
アオリ調整部、１１５Ｂは基板シフト部、１１６はマス
ク保持部（原版保持部）、１１６Ａはマスクの落下防
止、１２０はガラス基板供給ロボット、１２０Ａはハン
ド部、１２１はガラス基板排出用ロボット、１２１Ａは
ハンド部、１３０はガラス基板（ワーク）、１４０はマ
スク（原版）、１５０は光源部、１７０はギヤップセン
サー、１８０はスコープ、１９０はエッジセンサー、Ｍ
１、Ｍ２、Ｍ３は反射鏡、Ｓはシヤッター、Ｌはフライ
アイレンズである。尚、全体を分かり易くするため、図
１においては光学系を簡略ないし省略して示している。

【００１３】本実施例の露光装置１００は、液晶表示装
置用のカラーフィルターを形成した表示パネルに用いら
れる大サイズのガラス基板を作製するためのものであ
り、ガラス基板（ワーク）１３０を、感光材面を垂直方
向にして保持して、感光材面に沿い互いに直交する２軸
Ｘ、Ｙと感光材面に垂直なＺ軸方向、及び感光材面に沿
うθ方向（回転方向）に微動制御でき、且つ、少なくと
もＸ、Ｙ方向の１方向に所定の距離だけステップ移動で
きるステージ１１０と、マスク面を基板側に向け、マス
ク（原版）１４０を垂直方向にして保持するマスク保持
部（原版保持部）１１６と、マスク（原版）１４０の裏
面から基板側へ露光光を照射するための光源部とを有
し、マスク（原版）１４０の絵柄を等倍にて、露光する
位置をずらして複数回、ガラス基板１３０の感光材面に
露光転写する露光装置である。ガラス基板のサイズとし
ては１０００ｍｍ×１０００ｍｍのサイズまで処理対象
としている。ガラス基板１３０とマスク（原版）１４０
とをその面を垂直方向に保持しているため、マスク（原
版）１４０が、図６に示す装置の場合のように自重によ
りたわむことがなく、この点ではサイズによる制限は無
い。そして、本実施例の露光装置１００は、ステージ１
１０に基板保持部１１５を介して保持されたガラス基板
１３０と、マスク（原版）１４０との位置合せを自動で
行う自動アライメント機構と、マスク（原版）１４０の
絵柄領域を遮蔽することにより露光領域を制御する露光
領域制御機構と、該ガラス基板１３０とマスク（原版）
１４０とのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備
えており、ガラス基板１３０と原版と近接させ、間隔を
所定のギヤップに保ちながら露光を行う近接露光にて、
ガラス基板１３０を所定のピッチでステップ移動させ、
複数の位置にてマスク（原版）１４０を介してガラス基
板１３０への露光を行い、マスク（原版）１４０の絵柄
を転写露光するものである。

【００１４】本実施例の露光装置１００では、図１
（ａ）に示すように、ガラス基板１３０は、ステージ１
１０上に固定して設けられた基板保持部１１５に、感光
材を塗布した面を垂直方向にして、ガラス基板１３０側
に向け、感光材を塗布していない側の面にて真空吸着し
て保持される。そして、マスク（原版）１４０も、絵柄
面をガラス基板１３０側に向けて垂直方向にして裏面の
周辺部をマスク保持部１１６にて真空吸着して保持され
る。図１では説明を分かり易くするため、ガラス基板１
３０は基板シフト部１１５Ｂにて保持された状態で搭載
された図が示してあるが、この後、基板シフト部１１５
Ｂが基板保持部１１５側に引っ込み、基板保持部１１５
にガラス基板１３０の面が接触した状態で真空吸着され
る。ステージ１１０は、Ｘ駆動部１１１、Ｙ駆動部１１
２、Ｚ駆動部１１３、θ駆動部によりＸ、Ｙ、Ｚ、θ
（回転）方向に微動でき、Ｘ方向およびＹ方向に所定の
距離をステップ移動することができるようになってお
り、これによりステージ１１０上の基板保持部１１およ
びガラス基板１３０はＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向を微動制御さ
れ、ステップ移動ができる。尚、ステージのステップ移
動の位置制御はレーザ光学系（図示していない）にて行
われ、Ｘ駆動部１１１、Ｙ駆動部１１２は画像処理によ
る位置検出とＡＣサーボモータの駆動の組合せにより位
置制御されている。そして、ガラス基板１３０とマスク
１４０との間隔を所定のギヤップに保ち、両者が位置合
わせされた後、原版の裏面から基板側へ光源部１５０か
らの光を照射して、マスク１４０の絵柄はガラス基板上
の感光材へ露光転写される。光源部１５０からの露光光
はマスク１４０の絵柄面で略垂直に入射する平行光とな
るように光学系が設計されている。液晶表示用のカラー
フィルターを形成した表示用パネルのガラス基板は、着
色感光材を用いて製版するもので、感光材の厚さ、凹凸
に対応してマスクとのギヤップは決められるが、本実施
例露光装置では、ガラス基板１３０とマスク１４０との
間隔を５０〜３００μｍの範囲所定のギヤップに調整で
きるようになっている。尚、このように、ガラス基板１
３０にマスク（原版）１４０との間隔を近接された状態
に保ち、略平行光にて露光する方式を、一般には、近接
露光法ないしプロキシミティー露光法と言っている。

【００１５】本実施例の露光装置１００では、ステージ
１１０上のガラス基板１３０とマスク１４０との位置合
せを自動で行う自動アライメント機構を設けている。こ
れは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルターを設
けたガラス基板を作製するためのもので、例えば、図５
（ａ）に示すガラス基板５１０はＲ（レッド）、Ｇ（グ
リーン）、Ｂ（ブルー）の３色のフィルター、５２０
Ｒ、５２０Ｇ、５２０Ｂをクロム等からなる遮光性のブ
ラックストライプ５２０ＢＳの間に順次設けてたもの
を、色フィルター５２０としている。このために、各色
間のアライメントを適性に行う必要があり、アライメン
ト機構を設けているのである。尚、図５（ａ）（イ）は
ガラス基板５１０上に形成された色フィルター５２０の
一分を示した断面図で、図５（ａ）（ロ）はその平面図
である。簡単なアライメントマークとしては、図５
（ｂ）に示すように、絵柄部５３０の上下に各色用の十
字マーク５４０Ａ、５４０Ｂを第１回目の色の製版のと
きにそれぞれ設けておき、これを用い、通常のアライナ
ーやステッパー等に設けられているアライメント機構と
同じアライメント機構により自動的にアライメントを行
う。アライメントの状態は、２台のＣＣＤカメラからな
るスコープ１８０により確認されて制御される。露光の
際には露光領域から退避するようになっている。アライ
メント精度は±３μｍである。

【００１６】前述のように、ガラス基板１３０とマスク
１４０とのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備
えているが、ギヤップセンサー１７０は、図１（ａ）、
図１（ｂ）に示すように、マスク１４０の上側に、３箇
所設けられている。各ギヤップセンサー１７０は３点斜
め入射、Ｙステージチルト方式のもので、３台のギヤッ
プセンサー１７０にて確認された各箇所でのギヤップに
対応して、３点のアオリ調整部１１５Ａにて各箇所での
ギヤップを平均化するようにして調整する。ギヤップの
設定範囲は５０〜３００μｍで、ギヤップ検出部での精
度±５μｍとすることができる。

【００１７】また、本実施例の露光装置は、マスク１４
０の絵柄を遮蔽することによりガラス基板１３０への露
光領域を制御する露光領域制御機構を備えているが、こ
れは、図４に示すように、それぞれ独立して制御できる
１組みマスキングアパーチャ４１０、４１１により、マ
スク１４０の絵柄領域の所定部分を遮蔽するものであ
る。具体的には、本実施例の露光装置１００において
は、マスキングアパーチャ４１０は、マスクの中心まで
遮蔽可で、マスキングアパーチャ４１１は、マスクの中
心から手前まで遮蔽可としてある。尚、マスキングアパ
ーチャとしてはこれに限定される必要はない。

【００１８】露光装置１００は、チヤンバー（図示して
いない）内に設置され、温度、清浄度を厳密に管理され
て使用される。具体的には、清浄度はクラス１００、温
度制御精度は±０．１°Ｃで管理される。使用するガラ
ス基板１３０、マスクもチヤンバー内で十分シーズニン
グして、所定の温度に制御されてから使用する。マスク
１４０を保管するマスクライブラリィーや、ガラス基板
１３０を露光装置１００のステージ１１０に供給するガ
ラス基板供給ロボット１２０、ガラス基板１３０をステ
ージ１１０から排出したり、マスク１４０を交換するた
めのガラス基板排出兼マスク交換用ロボット１２１もチ
ャンバー内に置いて使用する。

【００１９】ガラス基板１３０のステージ１１０への搭
載は、ガラス基板供給ロボット１２０がガラス基板１３
０の感光材が塗膜された面側とは反対側の裏面を真空吸
着しながらハンド部１２０Ａを移動させステージ１１０
の所定の位置、即ち基板保持部１１５の基板シフト部１
１５Ｂに搭載することによってなされる。搭載後は真空
吸着によりガラス基板を固定する。そして、ガラス基板
供給ロボット１２０が真空吸着を解除してハンド部をガ
ラス基板１３０から離して戻した後、基板シフト部１１
５Ｂが下がり、ガラス基板１３０は、その面が基板保持
部１１５に接するようになった状態で、基板保持部１１
５に真空吸着により固定される。この状態で転写露光は
行われる。そして、ガラス基板１３０のステージ１１０
から排出は、露光後、基板保持部１１５の真空吸着解除
と同時に真空吸着している基板シフト部１１５Ｂがマス
ク１４０側に出っ張り、ガラス基板排出ロボット１２１
がガラス基板１３０の裏面を真空吸着する。その後、基
板シフト部１１５Ｂの真空吸着が解除され、ガラス基板
排出ロボット１２１のハンド１２１Ａを移動することに
より排出が行われる。尚、図１（ｂ）においては、ガラ
ス基板の動作を分かり易くするために、一点鎖線でガラ
ス基板１３０を二点鎖線でマスク（原版）１４０を示
し、矢印はヘッド１２０Ａ、１２１Ａの動き方向を示し
ている。

【００２０】また、マスク（原版）１４０のマスク保持
部１１６への搭載は、所定のマスク交換用ロボット（図
示していない）にて行う。尚、場合によっては、ガラス
基板搭載用ロボット１２０ないしガラス基板排出ロボッ
ト１２１とマスク交換用ロボットを兼用しても良い。

【００２１】光源部（光学系）１５０は、図２に示すよ
うに、光源１５０Ａからの光を平坦な反射鏡Ｍ１で反射
させ、シヤッターＳ、フライアイレンズ（蠅の目レン
ズ）Ｌを通し、平坦なＭ２で反射させた光を円弧状の反
射鏡Ｍ３にて反射させながらマスク１４０面にに略垂直
入射する平行光とするもので、光源としては超高圧水銀
灯を用いるもので、マスク（原版）近傍で照度１０ｍｗ
／ｃｍ²（ｉ線測定）程度で、照度の均一性は±５％で
ある。

【００２２】次いで、本発明の大サイズガラス基板用露
光方法の実施例を図３に基づいて説明する。先ず、６０
９ｍｍ×５０８ｍｍサイズのＱＺ（石英）ガラス基板を
使用し、図３（ａ）に示すように、ほぼマスク中心部に
パターン３１０が面付けされた絵柄３２０Ａを設けたマ
スク１４０を作製する。（図３（ａ）（イ））マスクの作製は、通常のフォトマスクの製版工程とほぼ
同様で、ＥＢ（電子ビーム）装置にて、１面にクロム薄
膜を設けたＱＺ（石英）ガラス基板のクロム面上に塗布
された感光材に、制御された電子ビームを照射すること
により、所定のパターンを描画露光し、これを現像して
感光材からなるパターンを形成した後、該感光材からな
るパターンをクロム薄膜エッチング用のマスクとしてク
ロム膜からなるパターンを作成する。次いで、上記実施
例の大サイズガラス基板用露光装置を用い、マスク１４
０から、５５０ｍｍ×６５０ｍｍサイズのガラス基板１
３０のほぼ中心部に、パターン４１０を面付けした絵柄
３２０Ａを転写露光して、マスク１４０の絵柄３２０Ａ
領域よりも広い領域に絵柄３２０Ｂの絵柄を転写露光す
る。（図３（ｂ）（ハ））次いで、これを現像して、所定の絵柄パターン３１０ａ
を面付けした絵柄３２０Ｂを持つフィルター部を形成す
る。（図３（ｃ））

【００２３】マスク１４０からガラス基板１３０への露
光方法についてもう少し詳しく説明する。先ず、第１の
位置にて、ガラス基板１３０とマスク１４０とを前述の
アライメント機構とギヤップ制御機構により制御して、
位置合せし、ギヤップ調整を完了した後、光源部１５０
のシヤッター（図示していない）を開放し、所定の時間
だけ光源部１５０からの光を採り入れ、マスク１４０の
絵柄４１０の全領域を露光する第１の露光を行う。第１
の露光によるガラス基板１３０での潜像は図３（ｂ）
（イ）のようになる。次いで、所定のピッチだけＸ方向
にステージ１１０をズラシた第２の位置にて、再度で、
位置合せし、ギヤップ調整を完了した後、図３（ａ）
（イ）に示す絵柄３２０Ａの所定の領域のみを遮蔽した
図３（ａ）（ロ）の状態で、所定の時間だけ光学系から
の光を採り入れ、マスク１４０の絵柄３１０の一部領域
を露光する第２の露光を行う。第２の露光によるガラス
基板１３０での潜像は図３（ｂ）（ロ）のようになる。
結局、第１の露光と第２の露光とによる潜像の併せて図
３（ｂ）（ハ）のようになり、目的とする図３（ｃ）に
示す絵柄３２０Ｂを得ることができる。

【００２４】

【効果】本発明の露光装置においては、上記のように、
原版と露光処理される基板とを、垂直方向に保持しなが
ら露光を行うため、図６に示す原版と露光処理される基
板とを、水平方向に保持した露光方法のような、原版
（マスク）の自重によるたわみの発生はなく、大サイズ
の基板の露光処理を精度良く行うことを可能としてい
る。また、ステップ露光方式、且つプロキシミティ露光
方式の露光方法を採り入れた露光装置で、量産性の面で
優れている。特に、本発明は、大サイズの、液晶用表示
装置に用いられるカラーフィルタを形成したガラス基板
からなる表示パネルやプラズマディスプレイ用のガラス
基板からなる表示パネルの作製を精度の良い状態で、量
産化することを可能としいる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の大サイズガラス基板用露光装置の概略
図

【図２】実施例の大サイズガラス基板用露光装置の光源
部を示した図

【図３】実施例の大サイズガラス基板用露光方法の工程
を説明するための図

【図４】露光領域制御機構を説明するための図

【図５】アライメントを説明するための図

【図６】従来の露光装置の概略図

【図７】従来の露光装置の光源部を示した図

【図８】原版（マスク）のたわみを説明するための図

【符号の説明】

１００露光装置１１０ステージ１１１Ｘ駆動部１１２Ｙ駆動部１１３Ｚ駆動部１１４ θ駆動部１１５基板保持部１１５Ａ３点アオリ調整部１１５Ｂ基板シフト部１１６マスク保持部１２０ガラス基板供給ロボット１２１ガラス基板排出用ロボット１３０ガラス基板（ワーク）１４０マスク（原版）１５０光源部（光学系）１５０Ａ光源１７０ギヤップセンサー１８０スコープ１９０エッジセンサー３１０パターン３２０Ａ、３２０Ｂ絵柄４１０、４１１マスキングアパーチャ５１０ガラス基板５２０色フィルター５２０Ｒ赤色フィルター５２０Ｇ緑色フィルター５２０Ｂ青色フィルター５３０絵柄部５４０Ａ、５４０Ｂアライメントマーク６００露光装置６１０ステージ６１１Ｘ駆動部６１２Ｙ駆動部６１３Ｚ駆動部６１４ θ駆動部６１５基板保持部６１５Ａ３点アオリ調整部６１５Ｂ基板リフトアップ部６１６マスク保持部６２０ガラス基板供給ロボット６２１ガラス基板排出用ロボット６３０ガラス基板（ワーク）６４０マスク（原版）６５０光源部（光学系）６５０Ａ光源６７０ギヤップセンサー６８０スコープ６９０エッジセンサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯田満東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を、感光材面を垂直方向にして保持
して、感光材面に沿い互いに直交する２軸Ｘ、Ｙと感光
材面に垂直なＺ軸方向、及び感光材面に沿うθ方向（回
転方向）に微動制御でき、且つ、少なくともＸ、Ｙ方向
の１方向に所定の距離だけステップ移動できるステージ
と、マスク面を基板側に向け、原版を垂直方向にして保
持する原版保持部と、原版の裏面から基板側へ露光光を
照射するための光源部とを有し、原版の絵柄を等倍に
て、露光する位置をずらして複数回、基板の感光材面に
露光転写するための露光装置であって、ステージに保持
された基板と、原版との位置合せを自動で行う自動アラ
イメント機構と、原版の絵柄領域を遮蔽することにより
露光領域を制御する露光領域制御機構と、該基板と原版
とのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備え、基
板と原版と近接させ、間隔を所定のギヤップに保ちなが
ら露光を行う近接露光にて、基板を所定のピッチでステ
ップ移動させ、複数の位置にて原版を介して基板への露
光を行い、原版の絵柄を転写露光するものであることを
特徴とする大サイズ基板用露光装置。
【請求項２】請求項１において、基板は液晶表示装置
用のカラーフィルターを形成した表示パネル、プラズマ
ディスプレイ用表示パネル等に用いられるガラス基板
で、ギヤップ制御機構は、基板と原版との間隔を５０〜
３００μｍの範囲のギヤップに制御できるものであるこ
とを特徴とする大サイズ基板用露光装置。
【請求項３】基板を、感光材面を垂直方向にして保持
して、感光材面に沿い互いに直交する２軸Ｘ、Ｙと感光
材面に垂直なＺ軸方向、及び感光材面に沿うθ方向（回
転方向）に微動制御し、少なくともＸ、Ｙ方向の１方向
に所定の距離だけステップ移動させ、且つ、マスク面を
基板側に向け、原版を垂直方向にして保持し、原板と基
板との間隔を所定５０〜３００μｍのギヤップに保ち、
且つその位置を制御しながら原版の裏面から基板側へ露
光光を照射するもので、原版の絵柄を等倍にて、露光す
る位置をずらして複数回、基板の感光材面に露光転写す
る露光方法で、少なくとも、複数の所定の位置で、それ
ぞれ原版の絵柄の所定の領域のみを用い、基板に絵柄を
転写する露光を行うことを特徴とする大サイズ基板露光
方法。
【請求項４】請求項３において、原版が電子ビーム露
光装置にて描画作製されたものであることを特徴とする
大サイズ基板露光方法。
【請求項５】請求項３ないし４における大サイズ基板
が、液晶表示装置用のカラーフィルターを形成した表示
パネル、プラズマディスプレイ用表示パネル等に用いら
れるガラス基板であることを特徴とする大サイズ基板露
光方法。