JPWO2011089828A1 - Light irradiation apparatus, light irradiation method, and liquid crystal panel manufacturing method - Google Patents
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Abstract
マスクとステージとの間に過剰なマージンを持たせることを抑制できる光照射装置を提供する。マスク30を介して基板10に光を照射する光照射装置100であり、マスク30を保持する吸着管40と、基板10を載置するステージ20とを備える。吸着管40は、マスク30の平面に対して二次元的に配列されており、ステージ20には、基板10とマスク30との間の距離を測定する光学式変位計25が配置されている。そして、光学式変位計25は、マスク30の中央領域31における少なくとも2点を測定する位置に配置されている。Provided is a light irradiation apparatus capable of suppressing an excessive margin between a mask and a stage. A light irradiation apparatus 100 that irradiates light onto a substrate 10 through a mask 30 and includes an adsorption tube 40 that holds the mask 30 and a stage 20 on which the substrate 10 is placed. The adsorption tubes 40 are two-dimensionally arranged with respect to the plane of the mask 30, and an optical displacement meter 25 that measures the distance between the substrate 10 and the mask 30 is disposed on the stage 20. The optical displacement meter 25 is arranged at a position for measuring at least two points in the central region 31 of the mask 30.
Description
本発明は、光照射装置、光照射方法および液晶パネルの製造方法に関する。特に、液晶パネル用のマザーガラスのような基板に対してマスクを介して光を照射する装置に関する。
なお、本出願は2010年1月22日に出願された日本国特許出願2010−12489号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。The present invention relates to a light irradiation apparatus, a light irradiation method, and a method for manufacturing a liquid crystal panel. In particular, the present invention relates to an apparatus for irradiating a substrate such as mother glass for a liquid crystal panel through a mask.
The present application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-12489 filed on January 22, 2010, the entire contents of which are incorporated herein by reference. .
半導体装置、プリント基板、液晶パネルを製造するための露光工程において、パターンを形成したマスクを介して紫外線(露光光)を含む光を照射し、マスクパターンをワークに転写する露光装置が用いられる。露光装置としては、マスクとワークを近接させてマスクパターンをワーク上に転写するプロキシミティ露光装置がある(例えば、特許文献1など)。 In an exposure process for manufacturing a semiconductor device, a printed circuit board, and a liquid crystal panel, an exposure apparatus that irradiates light including ultraviolet rays (exposure light) through a mask on which a pattern is formed and transfers the mask pattern onto a workpiece is used. As an exposure apparatus, there is a proximity exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a work by bringing a mask and a work close to each other (for example, Patent Document 1).
このような露光装置は、液晶パネルにおける2枚の基板の貼り合わせ工程にも使用され、その工程においては大型のマスクが用いられるようになってきた。液晶パネルの貼り合わせ工程では、紫外線硬化樹脂であるシール材を光透過性基板の上に形成し、そのシール材の囲みの中に液晶材料を滴下した後、当該基板の上にもう一枚の光透過性基板を載せ、光透過性基板越しに、紫外線を含む光をシール材に照射する。上記の光照射時に、紫外線が液晶材料に照射されると特性変化を起こす可能性があるので、シール分解温度以外に紫外線が照射されないように、遮光マスクを用いる。 Such an exposure apparatus is also used in a bonding process of two substrates in a liquid crystal panel, and a large mask has been used in the process. In the bonding process of the liquid crystal panel, a sealing material that is an ultraviolet curable resin is formed on the light-transmitting substrate, and after the liquid crystal material is dropped into the enclosure of the sealing material, another sheet is placed on the substrate. A light-transmitting substrate is placed, and light containing ultraviolet rays is applied to the sealing material through the light-transmitting substrate. At the time of the light irradiation, a characteristic change may occur when the liquid crystal material is irradiated with ultraviolet rays. Therefore, a light shielding mask is used so that the ultraviolet rays are not irradiated except for the seal decomposition temperature.
液晶パネルの大型化・量産化に伴って、液晶パネル用のガラス基板(マザーガラス)は年々大型化しており、1辺が1mを越えるものもある(例えば、1100mm×1300mm(第5世代基板)から、2880mm×3130mm(第10世代基板))。このような基板を貼り合わせるための光照射は、基板全体を一括して行うことが多く、したがって、上記遮光マスクも基板に応じて大型化している。 With the increase in size and mass production of liquid crystal panels, glass substrates (mother glass) for liquid crystal panels are becoming larger year by year, and there are cases in which one side exceeds 1 m (for example, 1100 mm × 1300 mm (fifth generation substrate)) To 2880 mm × 3130 mm (10th generation substrate)). In many cases, the light irradiation for bonding the substrates is performed on the entire substrate in a lump, and thus the light shielding mask is also increased in size according to the substrate.
この種の露光装置においては、マスク保持部材の上方に設けられた光源からの光は、マスク保持部材およびその下面に吸着保持された遮光マスクを介して、遮光マスク下方に配置された貼り合わせ基板に照射されるようになっている。このようなマスク保持部材では、光源からの光を透過する部分を確保するために、マスク保持部材の周縁部のみがマスクステージにて支持されている。これにより、マスク保持部材の下面において遮光マスクを保持する保持面を広くとることができる。 In this type of exposure apparatus, the light from the light source provided above the mask holding member is bonded to the bonded substrate disposed below the light shielding mask via the mask holding member and the light shielding mask held on the lower surface of the mask holding member. It comes to be irradiated. In such a mask holding member, only the peripheral portion of the mask holding member is supported by the mask stage in order to secure a portion that transmits light from the light source. Thereby, the holding surface holding the light-shielding mask can be widened on the lower surface of the mask holding member.
しかしながら、マスク保持部材を周縁部で支持した構造の場合、マスク保持部材が自重によって撓んでしまうという問題が生じる。マスク保持部材が撓むと、その下面に遮光マスクを密着させることが難しくなり、それゆえ、吸着保持させることが困難となる。また、遮光マスクは、マスク保持部材に倣って撓んだ状態で吸着保持されるため、遮光マスクと貼り合わせ基板との間の間隔(プロキシミティギャップ)を、遮光マスクの撓みを考慮に入れた大きな値に設定する必要がある。このプロキシミティギャップが拡大した状態では、貼り合わせ基板に対するシャープな照射が難しくなり、その結果、遮光したい部分にも光が照射されてしまうおそれがある。このようなマスク保持部材の撓みの問題は、遮光マスクの大型化と共に、特に顕著に表れてしまう。 However, in the case of a structure in which the mask holding member is supported at the peripheral edge, there arises a problem that the mask holding member is bent by its own weight. When the mask holding member bends, it becomes difficult to make the light shielding mask adhere to the lower surface of the mask holding member, and hence it is difficult to suck and hold the mask. Further, since the light shielding mask is adsorbed and held in a state of being bent following the mask holding member, the distance (proximity gap) between the light shielding mask and the bonded substrate is taken into account the bending of the light shielding mask. Must be set to a large value. In a state where the proximity gap is enlarged, it is difficult to sharply irradiate the bonded substrate, and as a result, there is a possibility that light is irradiated even on a portion to be shielded. Such a problem of the bending of the mask holding member becomes particularly prominent with the increase in the size of the light shielding mask.
そのような問題を解決すべく、特許文献2では、マスク保持部材の周縁部以外の部分に固定された連結部にワイヤを連結し、連結部をワイヤで吊り上げることによって、マスク保持部材の撓みの問題を解消する技術が開示されている。特許文献2に開示された光照射装置を図1に示す。 In order to solve such a problem, in Patent Document 2, a wire is connected to a connecting portion fixed to a portion other than the peripheral portion of the mask holding member, and the connecting portion is lifted by the wire, whereby the mask holding member is bent. A technique for solving the problem is disclosed. The light irradiation device disclosed in Patent Document 2 is shown in FIG.
図1に示した光照射装置1000には、貼り合わせた基板110を載置するワークステージ本体162を含むワークステージ部160と、貼り合わせた基板110に近接して配置される遮光マスク120と、遮光マスク120を保持するマスク保持部材130とが含まれている。ワークステージ部160は、ワーク移動機構164を有しており、そして、ワークステージ部160の周囲には、マスクステージ166が設けられている。マスクステージ166の上部は、マスク保持部材130の周縁部132を支持している。
The
マスク保持部材130の下面には、枠状をなす吸着溝134が形成されており、そして、吸着溝134全体を覆うように配置された板状の遮光マスク120が、その吸着溝134の減圧によって吸着保持されている。また、マスク保持部材130の上面には、連結部136が接着固定されており、連結部136は、リング142を介してワイヤ140によって吊られている。なお、マスク保持部材130の上方には、貼り合わせ基板110のシール材に照射する紫外線を発するランプ150が設けられている。
A
この光照射装置1000によれば、遮光マスク120を保持するマスク保持部材130では、その周縁部132はマスクステージ166にて支持されるとともに、連結部136はワイヤ140によって上方に引っ張り力が付与されている。これにより、周縁部132以外の部分が自重により下方に撓むことなく、マスク保持部材130は平坦化されている。したがって、光照射装置1000では、マスク保持部材130の撓みの問題を解消することができる。
According to this
本願発明者は、図2に示したような光照射装置2000の動作を検討し、次のような課題を見出した。
The inventor of the present application studied the operation of the
図2は、本願発明者が検証した光照射装置2000の一部を示す断面模式図である。図2に示した光照射装置2000は、基板210を載置するステージ220と、基板210に近接して配置されるマスク(遮光マスク)230とを含んでいる。マスク230は、複数の吸着管240によって保持されている。なお、図2に示した光照射装置2000では、図1に示した構造のマスク保持部材130は設けられていない。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a part of the
基板210は、液晶パネル用のマザーガラスが張り合わされた基板であり、マスク230は、貼り合わせ基板210の間に介在しているシール材を紫外線で硬化させる際の遮光マスクである。
The
ここで、マスク230と基板210との間の間隔(プロキシミティギャップ)は、できるだけ小さい方がよい。しかしながら、図2に示した構成において、マスク230は、複数の吸着管240の減圧によって吸着保持されているので、吸着管240で吸着保持されたマスク230には撓みが生じる。
Here, the distance (proximity gap) between the
また、マスク230の撓みによる高さバラツキ(235)に加えて、マスク230を吸着する各吸着管240にも高さバラツキ(すなわち、各吸着管240の底面高さのバラツキ)があり、そして、ステージ220の面均斉度および基板210の厚さバラツキも存在する。
Further, in addition to the height variation (235) due to the bending of the
それゆえに、マスク230と基板210との間の最小ギャップG1は、単に、マスク230の厚さを含めた吸着管240の底面高さと、基板210の厚さを含めたステージ220との間の距離だけでは決まらず、種々のバラツキを含めた形で決まることになる。さらに、これらのバラツキは、基板210及び/又はマスク230に応じて変化する。
Therefore, the minimum gap G 1 between the
すると、マスク230と、基板210とを近接させる場合には、過剰なマージンを見積もって、ステージ220の高さを決定しなければならない。過剰なマージンを持たせると、マスク230と基板210との間の間隔(プロキシミティギャップ)は大きくなるため、露光の精度は低下してしまう。
Then, when the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、マスクとステージとの間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができる光照射装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and a main object thereof is to provide a light irradiation apparatus capable of suppressing an excessive margin between a mask and a stage.
本発明に係る光照射装置は、マスクを介して基板に光を照射する光照射装置であり、前記マスクを保持する吸着管と、前記基板を載置するステージとを備え、前記吸着管は、前記マスクの平面に対して二次元的に配列されており、前記ステージには、前記基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が配置されており、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されている。
ある好適な実施形態において、前記基板は、画像表示装置用の透光性基板を含み、前記マスクは、一辺1メートル以上の寸法を有する。
ある好適な実施形態において、前記吸着管は、鉛直方向に延びており、前記吸着管の先端が前記マスクを真空吸引することによって、前記マスクは前記吸着管に保持されており、前記吸着管の先端は、行列状に配置されている。
ある好適な実施形態では、さらに、前記マスクの周縁部を保持するマスク周縁保持部が設けられている。
ある好適な実施形態において、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における5点を測定する位置に配置されている。
ある好適な実施形態において、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における9点を測定する位置に配置されている。
ある好適な実施形態において、前記ステージは、前記ステージを上下方向に移動する昇降装置に接続されており、前記光学式変位計は、前記昇降装置を制御する制御装置に接続されており、前記制御装置は、前記光学式変位計によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて前記基板と前記マスクの間のギャップを算出し、前記ギャップになるように前記昇降装置を移動させる。
ある好適な実施形態では、さらに、紫外線を照射する光源が、前記マスクの上方に設けられている。
本発明に係る光照射方法は、マスクを介して基板に光を照射する光照射方法であり、前記基板の上方に、マスクを配置する工程(a)と、前記基板を移動させて、前記基板と前記マスクとを近接させる工程(b)と、前記マスクを介して、前記基板に光を照射する工程(c)とを含み、前記工程(a)において、前記マスクは、前記マスクの平面に対して二次元的に配列された吸着管によって保持されており、前記基板は、ステージの上に載置されており、前記ステージには、前記基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が配置されており、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されており、前記工程(b)において、前記光学式変位計によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される。
ある好適な実施形態では、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における5点を測定する位置に配置されており、前記工程(b)において、前記5点の測定距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される。
ある好適な実施形態において、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における9点を測定する位置に配置されており、前記工程(b)において、前記9点の測定距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される。
ある好適な実施形態において、前記基板は、画像表示装置用の透光性基板を含み、前記マスクは、一辺1メートル以上の寸法を有する。
ある好適な実施形態では、前記工程(c)において、前記基板に形成された光硬化樹脂を硬化させる。
ある好適な実施形態では、前記工程(c)において、前記基板に形成された感光体層を露光することによってパターンを形成する。
本発明に係る液晶パネルの製造方法は、一対の基板の間に液晶層が配置された液晶パネルの製造方法であり、液晶パネルを構成する基板の上方に、マスクを配置する工程(a)と、前記基板を移動させて、前記基板と前記マスクとを近接させる工程(b)と、前記マスクを介して、前記基板に光を照射する工程(c)とを含み、前記工程(a)において、前記マスクは、前記マスクの平面に対して二次元的に配列された吸着管によって保持されており、前記基板は、ステージの上に載置されており、前記ステージには、前記基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が配置されており、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されており、前記工程(b)において、前記光学式変位計によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される。
ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用マザーガラスであり、前記マスクは、一辺1メートル以上の寸法を有する。
ある好適な実施形態では、前記工程(c)において、前記一対の基板の間に配置されるシール材を硬化させる。
ある好適な実施形態では、前記工程(c)において、前記基板に形成された感光体層を露光することによってパターンを形成する。
ある好適な実施形態において、前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における9点を測定する位置に配置されており、前記工程(b)において、前記9点の測定距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される。A light irradiation apparatus according to the present invention is a light irradiation apparatus that irradiates light onto a substrate through a mask, and includes a suction tube that holds the mask and a stage on which the substrate is placed, It is arranged two-dimensionally with respect to the plane of the mask, and an optical displacement meter that measures the distance between the substrate and the mask is disposed on the stage, and the optical displacement meter is It is arranged at a position for measuring at least two points in the central region of the mask.
In a preferred embodiment, the substrate includes a translucent substrate for an image display device, and the mask has a dimension of 1 meter or more on a side.
In a preferred embodiment, the adsorption tube extends in a vertical direction, and the tip of the adsorption tube evacuates the mask so that the mask is held by the adsorption tube. The tips are arranged in a matrix.
In a preferred embodiment, a mask peripheral edge holding part for holding the peripheral edge part of the mask is further provided.
In a preferred embodiment, the optical displacement meter is arranged at a position for measuring five points in the central region of the mask.
In a preferred embodiment, the optical displacement meter is disposed at a position for measuring nine points in a central region of the mask.
In a preferred embodiment, the stage is connected to a lifting device that moves the stage in a vertical direction, and the optical displacement meter is connected to a control device that controls the lifting device, and the control The apparatus calculates a gap between the substrate and the mask based on the smallest distance among the distances measured by the optical displacement meter, and moves the lifting device so as to be the gap.
In a preferred embodiment, a light source for irradiating ultraviolet rays is further provided above the mask.
The light irradiation method according to the present invention is a light irradiation method of irradiating light onto a substrate through a mask, the step (a) of disposing a mask above the substrate, and moving the substrate to move the substrate. And (c) irradiating the substrate with light through the mask, and in the step (a), the mask is placed on the plane of the mask. The substrate is held by a two-dimensionally arranged adsorption tube, and the substrate is placed on a stage, and the stage is an optical type that measures the distance between the substrate and the mask. A displacement meter is disposed, and the optical displacement meter is disposed at a position for measuring at least two points in the central region of the mask, and is measured by the optical displacement meter in the step (b). Smallest distance Distance based, be close to said substrate and said mask is performed.
In a preferred embodiment, the optical displacement meter is arranged at a position for measuring five points in the central region of the mask, and in the step (b), the smallest distance among the measurement distances of the five points. Based on the above, the substrate and the mask are brought close to each other.
In a preferred embodiment, the optical displacement meter is disposed at a position for measuring nine points in the central region of the mask, and is the smallest distance among the nine measurement distances in the step (b). Based on the above, the substrate and the mask are brought close to each other.
In a preferred embodiment, the substrate includes a translucent substrate for an image display device, and the mask has a dimension of 1 meter or more on a side.
In a preferred embodiment, in the step (c), the photocurable resin formed on the substrate is cured.
In a preferred embodiment, in the step (c), a pattern is formed by exposing a photoreceptor layer formed on the substrate.
The method for producing a liquid crystal panel according to the present invention is a method for producing a liquid crystal panel in which a liquid crystal layer is disposed between a pair of substrates, and a step (a) of disposing a mask above the substrate constituting the liquid crystal panel; In the step (a), the method includes a step (b) of moving the substrate to bring the substrate and the mask close to each other, and a step (c) of irradiating the substrate with light through the mask. The mask is held by an adsorption tube arranged two-dimensionally with respect to the plane of the mask, and the substrate is placed on a stage, and the substrate and the mask are placed on the stage. An optical displacement meter for measuring a distance between the optical displacement meter and the optical displacement meter is disposed at a position for measuring at least two points in a central region of the mask, and in the step (b) , The optical displacement Based on the smallest distance among the distances measured by it to close the said substrate and the mask is performed.
In a preferred embodiment, the substrate is a mother glass for a liquid crystal panel, and the mask has a dimension of 1 meter or more on a side.
In a preferred embodiment, in the step (c), a sealing material disposed between the pair of substrates is cured.
In a preferred embodiment, in the step (c), a pattern is formed by exposing a photoreceptor layer formed on the substrate.
In a preferred embodiment, the optical displacement meter is disposed at a position for measuring nine points in the central region of the mask, and is the smallest distance among the nine measurement distances in the step (b). Based on the above, the substrate and the mask are brought close to each other.
本発明の光照射装置によれば、二次元的に配列された吸着管によってマスクが保持され、基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が、マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されている。したがって、吸着管によって保持されたマスクに撓みが生じていたり、吸着管の高さバラツキがあったとしても、マスクとステージとの間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができ、その結果、より適切な間隔(プロキシミティギャップ)を設定することが可能となる。 According to the light irradiation apparatus of the present invention, the optical displacement meter that measures the distance between the substrate and the mask is held at least two points in the central region of the mask by holding the mask by the two-dimensionally arranged adsorption tubes. It is arranged at the position to measure. Therefore, even if the mask held by the suction tube is bent or the height of the suction tube varies, it is possible to suppress an excessive margin between the mask and the stage. As a result, a more appropriate interval (proximity gap) can be set.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図3は、本発明に係る実施形態の光照射装置100の構成を模式的に示している。本実施形態の光照射装置100は、マスク30を介して基板に光を照射する装置であり、例えば、UV照射装置である。光照射装置100は、マスク30を保持する吸着管40と、基板10を載置するステージ20とから構成されている。
FIG. 3 schematically shows the configuration of the
吸着管40は、マスク30の平面に対して二次元的に配列されている。本実施形態では、吸着管40は、鉛直方向90に延びている。また、吸着管40の先端40aがマスク30を真空吸引することによって、マスク30は吸着管40に保持されている。なお、本実施形態の吸着管40の先端40aは、マスク30の上方から見て、行列状に配置されている。吸着管40は、例えば、透光性材料の管状部材(例えば、ガラス管)から構成されている。
The
ステージ20には、基板10とマスク30との間の距離を測定する光学式変位計25が配置されている。光学式変位計25は、光(例えば、レーザ光)を用いて距離を測定可能な光学式のセンサであり、物体がもとあった位置から他の場所へと移動した際にその移動量を測定・算出することができる。本実施形態の光学式変位計25は、レーザ変位計である。レーザ変位計25は、非接触式で、広範囲の材質の測定が可能である。本実施形態では、レーザ変位計25として、三角測距式の変位計(例えば、CCDレーザ変位計)を用いているが、レーザフォーカス式のものを用いることも可能である。なお、本実施形態の装置に好適に用いることができるのであれば、レーザ変位計25以外の光学式変位計を用いることも可能である。
An
本実施形態の構成において、レーザ変位計25は、マスク30の中央領域31における少なくとも2点を測定する位置に配置されている。マスク30の中央領域31に対応する位置にレーザ変位計25を配置するのは、重力の影響でマスク30が撓み、その撓みによってマスク30が最も基板10に近接する部位30aが中央領域31に存在するからである。
In the configuration of this embodiment, the
図4は、マスク30の中央領域31を説明するための図である。本実施形態のマスク30の中央領域31とは、マスク30を上方から見たときに、マスク30の中心点Cの周囲(35)の領域31のことを意味する。具体的には、マスク30の中央領域31は、図4に示すように、マスク30の中心点Cから、マスク30の一辺37a(又は37b)との距離が半分になる境界35内の領域である。ここで、中心点Cから境界35までの距離L1と、境界35から辺37aまでの距離L2とは同じである、また、中心点Cから境界35までの距離L3と、境界35から辺37bまでの距離L4とは同じである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the
再び図3を参照すると、光源50がマスク30の上方に設けられている。本実施形態の光源50は、紫外線を含む光を照射する光源(UV光源)である。基板10は、画像表示装置用の透光性基板を含む。本実施形態の基板10は、液晶パネル用のガラス基板(例えば、第8世代〜第10世代のマザーガラス)である。この例での基板10は、液晶パネル用のマザーガラスの2枚が張り合わされたものである。また、本実施形態のマスク30は、一辺1メートル以上の寸法を有している。具体的には、本実施形態のマスク30は、基板(マザーガラス)10に対応した寸法を有している。
Referring again to FIG. 3, the
本実施形態の光照射装置100では、二次元的に配列された吸着管40によってマスク30を保持しているので、マスク30の端部だけを保持する装置と比較して、マスク30の中央部と端部との間の距離の差を低減することができる。また、吸着管40の間における撓み(39)によってマスク30の高さのバラツキが生じても、それについて良好に対応することができる。すなわち、本実施形態の構成では、基板10とマスク30との間の距離を測定するレーザ変位計25がステージ20に設けられており、さらに、レーザ変位計25は、マスク30の中央領域31における少なくとも2点を測定する位置に配置されている。したがって、マスク30と基板10との間における距離(実質的に最小な間隔)Gを非接触で計測することができる。それゆえ、吸着管40によって保持されたマスク30に撓みが生じていたり、吸着管40の高さバラツキがあったとしても、マスク30とステージ20との間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができる。その結果、より適切な間隔(プロキシミティギャップ)を設定することが可能となる。
In the
図5は、基板10にマスク30を近接して露光する工程を示している。図5に示した例では、基板10は、下基板10aと上基板10bとから構成されている。下基板10aと上基板10bとの間には、両者を接合するシール材12が設けられている。シール材12は、例えば、紫外線硬化樹脂から構成されており、光源からの光(例えば、紫外線)55によって硬化させることができる。
FIG. 5 shows a process of exposing the
また、基板10に近接して、マスク30が配置されている。この例のマスク30は、遮光マスクであり、マスク30の下面に遮光パターン32が形成されている。マスク30は、吸着管40の先端42によって吸着されて固定されている。
Further, a
光照射装置100の光源50から発せられた光55は、遮光パターン32を有するマスク30を介して、シール材12に到達する。光55は、ほぼ鉛直方向で進む光55aとともに、斜めに進む光55bがあり、特に斜めに進む光55bを効果的に遮光する必要がある。すなわち、ギャップGが狭ければ狭いほど、斜めに進む光55bをシール材12が存在する領域に規定することができる。
The light 55 emitted from the
ここでギャップGが予定よりも広くなってしまうと、シール材12が存在する領域以外にも光55bが照射されてしまうので、ギャップGはできるだけ小さい方が好ましい。本実施形態の光照射装置100では、マスク30とステージ20との間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができ、より適切なギャップ(プロキシミティギャップ)Gを設定することが可能となるので、良好な露光工程(シール材硬化工程)を実行することができる。
Here, if the gap G becomes wider than planned, the light 55b is irradiated in a region other than the region where the sealing
次に、図6(a)から図7(c)を参照しながら、本実施形態の光照射装置100を用いた光照射方法について説明する。図6(a)から図7(c)は、それぞれ、本実施形態の光照射方法を説明するための工程断面図である。
Next, a light irradiation method using the
本実施形態の光照射方法は、マスク30を介して基板10に光を照射する方法である。まず、基板10の上方にマスク30を配置した後、基板10を移動させて、基板10とマスク30とを近接させる。その後、マスク30を介して基板10に光を照射する。ここで、基板10とマスク30とを近接させる際には、レーザ変位計25によって、マスク30の中央領域31における少なくとも2点が測定される。このレーザ変位計25で測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて、基板10とマスク30とを近接させる。この状態で、マスク30を介して基板10に光を照射するので、より適切な間隔(プロキシミティギャップ)にて露光工程を実行することができる。以下、各図を参照しながら、より詳細に説明する。
The light irradiation method of the present embodiment is a method of irradiating the
まず、図6(a)に示すように、ステージ20の上に基板10を配置する。基板10は、基板搬送装置(例えば、ロボットアームなど)から矢印91のように移動されて、ステージ20の保持ピン22の上に載置される。
First, as shown in FIG. 6A, the
次に、図6(b)に示すように、保持ピン22を引き下げてステージ20の表面に基板10を配置した後、ステージ20を矢印92のように上昇させて、基板10とマスク30とを近接させる。ステージ20の上方移動92は、ステージ昇降装置(不図示)によって行うことができる。ここで、レーザ変位計25は、当該ステージ昇降装置を制御する制御装置(不図示)に接続されている。そして、その制御装置は、レーザ変位計25によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて、基板10とマスク30の間のギャップを算出し、そのギャップになるように昇降装置を移動させることができる。
Next, as shown in FIG. 6B, after the holding pins 22 are pulled down to place the
なお、ステージ20とマスク30との間の距離を小さくすればよいので、ステージ20を固定して、マスク30の方をステージ20に近づけることも可能である。ただし、マスク30は吸着管40で吸着固定されているので、マスク30を移動させるよりも、ステージ20の方を移動させる方が便利である。
Since the distance between the
次に、図6(c)に示すように、基板10とマスク30とをある程度近づけて、その際に、基板10に付したアライメントマーク(不図示)と、マスク30に付したアライメントマーク(不図示)とを重ね合わせて、両者(10、30)のアライメントを実行する。基板10とマスク30とを近づける時には、上述したようにレーザ変位計25によって、基板10とマスク30との間の距離を測定して、両者が接触しないようにする。
Next, as shown in FIG. 6C, the
次に、図7(a)に示すように、レーザ変位計25の測定に基づいて、基板10とマスク30とのギャップGを規定し、そのギャップGにて光照射を行う。ここで、基板10とマスク30との間の距離は、レーザ変位計25の測定に基づいて規定できるので、基板10とマスク30との間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができる。すなわち、より適切なギャップ(プロキシミティギャップ)Gを設定することが可能となるので、良好な露光工程(例えば、シール材硬化工程)を実行することができる。
Next, as shown in FIG. 7A, a gap G between the
次に、図7(b)に示すように、照射工程が終わった後は、ステージ20を下方に移動する(矢印93)。ステージ20の下方移動93は、ステージ移動機構(不図示)によって行うことができる。
Next, as shown in FIG. 7B, after the irradiation process is completed, the
その後、図7(c)に示すように、ステージ20を下に移動させてマスク30から離した後に、ステージ20の保持ピン22を出し、次いで、基板10を矢印94のように移動させる。基板10の移動は、基板搬送装置(例えば、ロボットアームなど)を用いてもよいし、保持ピン22に相当する部材に、ローラ機能または基板浮上機能を持たせて、その部材によって基板10を移動させるようにしてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 7C, after the
次に、図8から図10を参照しながら、本実施形態の光照射装置100の一例を説明する。図8および図9は、それぞれ、本実施形態の光照射装置100の正面図および側面図である。また、図10は、本実施形態の光照射装置100の上面図である。
Next, an example of the
この例の光照射装置100は、ステージ20と、ステージ20の上方に配置されるマスク30を保持する吸着管40とから構成されている。マスク30は、吸着管40の先端に位置する吸着部42によって吸着されて保持されている。また、この構成例では、マスク30の周縁部を保持するマスク周縁保持部45が設けられている。マスク周縁保持部45は、マスク30の周縁部を吸着しており、それによってマスク30の周縁部が下方に撓むことを抑制している。
The
ステージ20には、上述したように、レーザ変位計(不図示)が配置される。ステージ20の幅W1およびW2は、光照射装置100で使用される基板10またはマスク30の寸法に対応したものとなっている。なお、この例で、光源50は、吸着管40の上端の上方に設けられているが、光照射を良好に実行できるのであれば、適宜好適な場所に配置することができる。また、この構成例では、梁46および47が設けられているが、梁の配置位置は、実際使用される光照射装置にあわせて適切なものにすればよい。加えて、梁でなく、それ以外の装置の補強部材を適宜採用することも可能である。
As described above, a laser displacement meter (not shown) is disposed on the
図10に示すように、吸着管40は、マスク30の平面に対して二次元的に配置されている。この例では、一対の吸着管40を行列状に配置した構成にしているが、これに限らず、他の構成を採用してもよい。例えば、一本の吸着管40を行列状に配置してもよいし、各吸着管40が三角形になるように配置することも可能である。また、マスク30の平坦度が好適になるように決定された特殊な配置(例えば、同心円状の配置、ランダム配置)にすることもできる。
As shown in FIG. 10, the
図11は、基板10としてのマザーガラスの一例を表している。この例の基板10は、第10世代のマザーガラスである。また、基板10内の各パネル領域15は、40インチの液晶パネルに相当するものであり、基板10の中心Cも示している。
FIG. 11 shows an example of a mother glass as the
図12は、図11に示した基板10に対応したマスク30を模式的に表している。マスク30の中央領域31は、境界35に囲まれた範囲である。そして、レーザ変位計25は、ステージ20において、中央領域31の少なくとも2点を測定する位置に配置される。例えば、レーザ変位計25は、図12に示すように、中央領域31におけるポイント25Aおよび25Bに対応する位置に配置される。ここでは、ポイント25Aおよび25Bは、中心Cおよび仮想線70Aを中心にして対称に位置付けられている。
FIG. 12 schematically shows a
図12に示した例の場合、マスク30の撓みが、中央領域31におけるポイント25Aおよび25Bの周囲で大きくなることが経験的に判明している時に特に効果が大きい。また、仮想線70Aを中心として、マスク30のうちポイント25A側の半分部分(上側部分)が重い場合には、ポイント25Aにおける距離に基づいてギャップGを規定することが多くなる。一方、仮想線70Aを中心として、マスク30のうちポイント25B側の半分部分(下側部分)が重い場合には、ポイント25Bにおける距離に基づいてギャップGを規定することが多くなる。
In the case of the example shown in FIG. 12, the effect is particularly great when it is empirically found that the deflection of the
図13は、レーザ変位計25の他の配置例を示している。この例では、レーザ変位計25は、中心Cに対して点対称に、中央領域31におけるポイント25Aおよび25Bに対応する位置に配置される。図13に示した例の場合には、マスク30の撓みがポイント25Aおよび25Bの周囲で大きくなることが経験的に判明している時に特に効果が大きい。また、仮想線70Bを中心として、マスク30のうちポイント25A側の半分部分(左上部分)が重い場合には、ポイント25Aにおける距離に基づいてギャップGを規定することが多くなる。一方で、マスク30のうちポイント25B側の半分部分(右下部分)が重い場合には、ポイント25Bにおける距離に基づいてギャップGを規定することが多くなる。
FIG. 13 shows another arrangement example of the
さらに、吸着管40の配置パターンによっては、マスク30のうち中心Cのところが基板10に近接しやすくなる場合もある。その場合には、図14に示すように、ポイント25Aおよび25Bとともに、ポイント25Cに対応する位置にレーザ変位計25を配置することができる。また、この例では、仮想線70Cを中心として、マスク30のうちポイント25A側の半分部分(左側部分)が重い場合には、ポイント25Aにおける距離に基づいてギャップGを規定することが多くなり、一方、マスク30のうちポイント25B側の半分部分(右側部分)が重い場合には、ポイント25Bにおける距離に基づいてギャップGを規定することが多くなる。なお、仮想線70Aまたは70Bを中心とした場合の説明は基本的に上述の通りである。
Furthermore, depending on the arrangement pattern of the
また、図14に示したポイント25A〜25Cは、図13に示したポイント25A、25Bにポイント25Cを追加した形であるが、図12に示したポイント25A、25Bにポイント25Cを追加した形にすることも可能である。さらに、ポイント25Aおよび25Bは、対称形の位置に限らず、非対称の位置に配置することも可能である。
Further, the
図15は、中央領域31に5点のポイント(25Aから25E)を設けた形態のレーザ変位計25の配置例を示している。中央領域31に5点のポイント(25Aから25E)を設けた場合、マスク30の撓み、吸着管40の高さバラツキを含めて、ほとんどの場合において対応することができる。その結果、基板10とマスク30との間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができる。なお、5つのポイント(25Aから25E)は、図15に示した配置以外に適宜好適なものを採用することが可能である。例えば、ポイント25Cを中心にして、ポイント25A、25B、25D、25Eが、境界35と同様の矩形形状の頂点の位置にくるように改変してもよい。
FIG. 15 shows an arrangement example of the
さらに、図16に示すように、中央領域31に9点のポイント(25Aから25I)を設けると、実質的に全ての場合に対応することが可能となる。したがって、適正なマスク30を用いて、そのマスク30を適切に吸着管40で保持している限りにおいては、マスク30を変更したり、基板10を変更したりしても、マスク30と基板10との最小間隔の場所をノギス等で図らなくても、レーザ変位計25の測定で適切なギャップGを設定することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 16, if nine points (25A to 25I) are provided in the
なお、9つのポイント(25Aから25I)は、図16に示した配置以外に適宜好適なものを採用することが可能である。例えば、9つのポイント(25Aから25I)を等間隔でない配列にしたり、ポイント25Cを中心にして、略円形または略楕円形の位置に他のポイントがくるように改変してもよい。
As the nine points (25A to 25I), it is possible to adopt a suitable one other than the arrangement shown in FIG. For example, nine points (25A to 25I) may be arranged in a non-equal arrangement, or may be modified so that other points are located at a substantially circular or substantially elliptical position around the
上述の実施形態では、図5に示したように、一対の基板10a、10bの間に配置されたシール材12を硬化させる例を主に示したが、それに限らない。本発明の実施形態に係る技術は、マスク30を介して基板10に光照射するものであれば広く適用することが可能である。本実施形態の技術は、例えば、基板10に形成された感光体層を露光することによってパターンを形成することに適用することができる。また、上述した実施形態では、基板10として、液晶パネル用のマザーガラス(例えば、第8世代〜第10世代のマザーガラス)を例にして説明したが、それよりも大きい透光性基板(例えば、ガラス基板)、あるいは、それよりも小さい透光性基板(例えば、ガラス基板)を用いることも可能である。
In the above-described embodiment, as illustrated in FIG. 5, the example in which the sealing
また、本発明の実施形態に係る技術は、液晶パネルの製造方法に限らず、光照射する工程を含むものに適用することが可能である。したがって、本実施形態の基板10は、液晶パネル用の基板に限らず、他の画像表示装置用の基板を用いることも可能であり、PDP(プラズマ・ディスプレイ・パネル)または有機ELなどのフラットパネルディスプレイ用の基板を使用することも可能である。加えて、本発明の実施形態に係る技術は、半導体装置を製造するための露光工程に使用することも可能である。
In addition, the technology according to the embodiment of the present invention is not limited to the method of manufacturing a liquid crystal panel, and can be applied to a method including a step of irradiating light. Therefore, the
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible.
本発明によれば、マスクとステージとの間に過剰なマージンを持たせることを抑制することができる光照射装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light irradiation apparatus which can suppress giving an excessive margin between a mask and a stage can be provided.
10 基板
10a 下基板
10b 上基板
12 シール材
15 パネル領域
20 ステージ
22 保持ピン
25 光学式変位計(レーザ変位計)
30 マスク
31 中央領域
32 遮光パターン
35 境界
40 吸着管
42 吸着部
45 マスク周縁保持部
46、47 梁
50 光源
55 光
90 鉛直方向
100 光照射装置
1000 光照射装置DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (19)
前記マスクを保持する吸着管と、
前記基板を載置するステージと
を備え、
前記吸着管は、前記マスクの平面に対して二次元的に配列されており、
前記ステージには、前記基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が配置されており、
前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されている、光照射装置。A light irradiation device for irradiating light to a substrate through a mask,
An adsorption tube for holding the mask;
A stage on which the substrate is placed,
The adsorption tubes are two-dimensionally arranged with respect to the plane of the mask,
The stage is provided with an optical displacement meter that measures the distance between the substrate and the mask,
The said optical displacement meter is a light irradiation apparatus arrange | positioned in the position which measures at least 2 points | pieces in the center area | region of the said mask.
前記マスクは、一辺1メートル以上の寸法を有する、請求項1に記載の光照射装置。The substrate includes a translucent substrate for an image display device,
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the mask has a dimension of 1 meter or more on a side.
前記吸着管の先端が前記マスクを真空吸引することによって、前記マスクは前記吸着管に保持されており、
前記吸着管の先端は、行列状に配置されている、請求項1または2に記載の光照射装置。The adsorption tube extends in a vertical direction,
The suction tube is held by the suction tube by vacuum suction of the mask by the tip of the suction tube,
The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the tips of the adsorption tubes are arranged in a matrix.
前記光学式変位計は、前記昇降装置を制御する制御装置に接続されており、
前記制御装置は、前記光学式変位計によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて前記基板と前記マスクの間のギャップを算出し、前記ギャップになるように前記昇降装置を移動させることを特徴とする、請求項1から6の一つに記載の光照射装置。The stage is connected to a lifting device that moves the stage up and down,
The optical displacement meter is connected to a control device that controls the lifting device,
The control device calculates a gap between the substrate and the mask based on the smallest distance among the distances measured by the optical displacement meter, and moves the lifting device to become the gap. The light irradiation apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation apparatus is characterized.
前記基板の上方に、マスクを配置する工程(a)と、
前記基板を移動させて、前記基板と前記マスクとを近接させる工程(b)と、
前記マスクを介して、前記基板に光を照射する工程(c)と
を含み、
前記工程(a)において、
前記マスクは、前記マスクの平面に対して二次元的に配列された吸着管によって保持されており、
前記基板は、ステージの上に載置されており、
前記ステージには、前記基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が配置されており、
前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されており、
前記工程(b)において、
前記光学式変位計によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される、光照射方法。A light irradiation method for irradiating a substrate with light through a mask,
A step (a) of disposing a mask above the substrate;
(B) moving the substrate to bring the substrate and the mask close to each other;
Irradiating the substrate with light through the mask (c), and
In the step (a),
The mask is held by a suction tube arranged two-dimensionally with respect to the plane of the mask,
The substrate is placed on a stage;
The stage is provided with an optical displacement meter that measures the distance between the substrate and the mask,
The optical displacement meter is disposed at a position for measuring at least two points in a central region of the mask,
In the step (b),
A light irradiation method in which the substrate and the mask are brought close to each other based on the smallest distance among the distances measured by the optical displacement meter.
前記工程(b)において、
前記5点の測定距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される、請求項9に記載の光照射方法。The optical displacement meter is arranged at a position for measuring five points in the central region of the mask,
In the step (b),
The light irradiation method according to claim 9, wherein the substrate and the mask are brought close to each other based on a smallest distance among the five measurement distances.
前記工程(b)において、
前記9点の測定距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される、請求項9に記載の光照射方法。The optical displacement meter is disposed at a position for measuring nine points in the central region of the mask,
In the step (b),
The light irradiation method according to claim 9, wherein the substrate and the mask are brought into close proximity based on a smallest distance among the nine measurement distances.
前記マスクは、一辺1メートル以上の寸法を有する、請求項9に記載の光照射方法。The substrate includes a translucent substrate for an image display device,
The light irradiation method according to claim 9, wherein the mask has a dimension of 1 meter or more on a side.
液晶パネルを構成する基板の上方に、マスクを配置する工程(a)と、
前記基板を移動させて、前記基板と前記マスクとを近接させる工程(b)と、
前記マスクを介して、前記基板に光を照射する工程(c)と
を含み、
前記工程(a)において、
前記マスクは、前記マスクの平面に対して二次元的に配列された吸着管によって保持されており、
前記基板は、ステージの上に載置されており、
前記ステージには、前記基板とマスクとの間の距離を測定する光学式変位計が配置されており、
前記光学式変位計は、前記マスクの中央領域における少なくとも2点を測定する位置に配置されており、
前記工程(b)において、
前記光学式変位計によって測定された距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される、液晶パネルの製造方法。A liquid crystal panel manufacturing method in which a liquid crystal layer is disposed between a pair of substrates,
A step (a) of disposing a mask above the substrate constituting the liquid crystal panel;
(B) moving the substrate to bring the substrate and the mask close to each other;
Irradiating the substrate with light through the mask (c), and
In the step (a),
The mask is held by a suction tube arranged two-dimensionally with respect to the plane of the mask,
The substrate is placed on a stage;
The stage is provided with an optical displacement meter that measures the distance between the substrate and the mask,
The optical displacement meter is disposed at a position for measuring at least two points in a central region of the mask,
In the step (b),
A method for manufacturing a liquid crystal panel, wherein the substrate and the mask are brought close to each other based on the smallest distance among the distances measured by the optical displacement meter.
前記マスクは、一辺1メートル以上の寸法を有する、請求項15に記載の液晶パネルの製造方法。The substrate is a mother glass for a liquid crystal panel,
The method of manufacturing a liquid crystal panel according to claim 15, wherein the mask has a dimension of 1 meter or more on a side.
前記工程(b)において、
前記9点の測定距離のうち最も小さい距離に基づいて、前記基板と前記マスクとを近接させることが実行される、請求項15から18の何れか一つに記載の液晶パネルの製造方法。The optical displacement meter is disposed at a position for measuring nine points in the central region of the mask,
In the step (b),
19. The method of manufacturing a liquid crystal panel according to claim 15, wherein the substrate and the mask are brought into close proximity based on a smallest distance among the nine measurement distances. 19.
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