(57)【要約】【課題】大型のマスクを、ハンドリングアームから落下する恐れなく安全に搬送する。【解決手段】マスク２をハンドリングアーム５０に搭載して搬送するマスク搬送装置に、ハンドリングアーム５０の傾きを調節する傾き調節機構を設け、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０を、傾き調節機構により、ハンドリングアーム５０のたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスク２を搬送する。マスク２を搭載したハンドリングアーム５０のたわみ量が小さくなり、大型のマスク２が、ハンドリングアーム５０から落下する恐れなく安全に搬送される。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
マスクを搭載するハンドリングアームと、該ハンドリングアームの傾きを調節する傾き調節機構とを有するマスク搬送装置を備え、
前記マスク搬送装置は、マスクを搭載したハンドリングアームを、前記傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクを搬送することを特徴とするプロキシミティ露光装置。
【請求項２】
複数のマスクを上下に並べて収納するマスクストッカーを備え、
前記マスク搬送装置は、マスクを搭載したハンドリングアームを、前記傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクを前記マスクストッカーへ搬送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。
【請求項３】
基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、
マスクをハンドリングアームに搭載して搬送するマスク搬送装置に、ハンドリングアームの傾きを調節する傾き調節機構を設け、
マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクを搬送することを特徴とするプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項４】
複数のマスクを上下に並べて収納するマスクストッカーを設け、
マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクをマスクストッカーへ搬送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のマスク搬送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法に係り、特に大型のマスクの搬送に好適なプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
プロキシミティ露光装置は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに支持された基板とを極めて接近させて露光を行う。プロキシミティ露光装置では、基板を水平に支持して露光を行うのが一般的であり、マスクは、マスクホルダにより周辺部を真空吸着されて、基板の上方に基板と向き合わせて保持される。マスクホルダへのマスクの搬送は、通常、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われる。特許文献１には、マスク搬送装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−８６３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、マスク搬送ロボットのハンドリングアームは片持ち式であり、マスクをハンドリングアームに搭載したとき、マスクの重量でハンドリングアームにたわみが発生する。近年の表示用パネルの大画面化に伴い基板が大型化すると、マスクも大型化して、マスクの重量が増加する。マスクの重量が増加すると、マスクを搭載したときのハンドリングアームのたわみ量が大きくなり、マスクの搬送中に、マスクがハンドリングアームから落下する恐れが出てきた。
【０００６】
また、一般に、プロキシミティ露光装置には、使用していないマスクを収納するマスクストッカーが設けられ、マスクストッカー内には、複数のマスクが上下に並べて収納される。マスクストッカーへのマスクの搬送も、通常、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われる。マスクの重量が増加して、マスクを搭載したときのハンドリングアームのたわみ量が大きくなると、搬送中のマスク又はハンドリングアームが収納されているマスクに接触するのを防止するため、マスクストッカー内で収納する各マスクの間隔を大きくする必要がある。
【０００７】
本発明の課題は、大型のマスクを、ハンドリングアームから落下する恐れなく安全に搬送することである。また、本発明の課題は、マスクストッカー内で上下に並べて収納される各マスクの間隔を小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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を備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、マスクを搭載するハンドリングアームと、ハンドリングアームの傾きを調節する傾き調節機構とを有するマスク搬送装置を備え、マスク搬送装置が、マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクを搬送するものである。
【０００９】
また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、基板を支持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、マスクをハンドリングアームに搭載して搬送するマスク搬送装置に、ハンドリングアームの傾きを調節する傾き調節機構を設け、マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクを搬送するものである。
【００１０】
マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けると、マスクを搭載したハンドリングアームのたわみ量が小さくなり、大型のマスクが、ハンドリングアームから落下する恐れなく安全に搬送される。
【００１１】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数のマスクを上下に並べて収納するマスクストッカーを備え、マスク搬送装置が、マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクをマスクストッカーへ搬送するものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、複数のマスクを上下に並べて収納するマスクストッカーを設け、マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクをマスクストッカーへ搬送するものである。マスクをマスクストッカーへ搬送するハンドリングアームのたわみ量が小さくなるので、マスクストッカー内で上下に並べて収納される各マスクの間隔を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、マスクをハンドリングアームに搭載して搬送するマスク搬送装置に、ハンドリングアームの傾きを調節する傾き調節機構を設け、マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクを搬送することにより、マスクを搭載したハンドリングアームのたわみ量を小さくすることができるので、大型のマスクを、ハンドリングアームから落下する恐れなく安全に搬送することができる。
【００１３】
さらに、複数のマスクを上下に並べて収納するマスクストッカーを設け、マスクを搭載したハンドリングアームを、傾き調節機構により、ハンドリングアームのたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスクをマスクストッカーへ搬送することにより、マスクをマスクストッカーへ搬送するハンドリングアームのたわみ量を小さくすることができるので、マスクストッカー内で上下に並べて収納される各マスクの間隔を小さくすることができる。従って、マスクストッカーの高さを低く抑えることができ、あるいは、同じ高さのマスクストッカーにより多くのマスクを収納することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】チャックを露光位置へ移動した状態を示す側面図である。
【図３】マスク搬送ロボットの上面図である。
【図４】マスク搬送ロボットの側面図である。
【図５】傾き調節機構の上面図である。
【図６】傾き調節機構の正面図である。
【図７】傾き調節機構の動作を説明する図である。
【図８】図６のＡ−Ａ部の一部断面側面である。
【図９】マスク搬送ロボットの動作を説明する図である。
【図１０】マスク搬送ロボットの動作を説明する図である。
【図１１】マスクストッカーの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は、チャックを露光位置へ移動した状態を示す側面図である。プロキシミティ露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック支持台９、チャック１０、マスクホルダ２０、マスク搬送ロボット３０、及びマスクストッカー６０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、基板をチャック１０へ搬入し、また基板をチャック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。
【００１６】
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。
【００１７】
図１において、チャック１０は、後述するＸステージ５及びＹステージ７により、基板のロード及びアンロードを行うロード／アンロード位置と、基板の露光を行う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、図示しない基板搬送ロボットにより、基板がチャック１０へ搬入され、また基板がチャック１０から搬出される。チャック１０への基板のロード及びチャック１０からの基板のアンロードは、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を受け取り、基板をチャック１０からアンロードする際、基板搬送ロボットへ基板を受け渡す。
【００１８】
図２において、基板１の露光を行う露光位置の上空には、マスク２を保持するマスクホルダ２０が設置されている。マスクホルダ２０には、露光光が通過する開口が設けられている。マスクホルダ２０は、開口の周囲に設けられた図示しない吸着溝により、マスク２の周辺部を真空吸着して保持する。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板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。
【００１９】
図２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２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２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。
【００２０】
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の位置決めが行われる。また、図示しないＺ−チルト機構によりマスクホルダ２０をＺ方向（図２の図面上下方向）へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、チャック支持台９にＺ−チルト機構を設けて、チャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。
【００２２】
図１において、ベース３の奥には、マスク搬送ロボット３０及びマスクストッカー６０が設けられている。マスクストッカー６０には、複数のマスクが上下に並べて収納されている。マスク搬送ロボット３０は、マスク２をマスクストッカー６０からマスクホルダ２０へ搬送し、またマスク２をマスクホルダ２０からマスクストッカー６０へ搬送する。マスクホルダ２０の下面には、図示しないマスクリフタが設けられており、マスクリフタは、マスク搬送ロボット３０のハンドリングアーム５０からマスク２を受け取って、マスク２をマスクホルダ２０に装着する。
【００２３】
図３は、マスク搬送ロボットの上面図である。また、図４は、マスク搬送ロボットの側面図である。マスク搬送ロボット３０は、ロボットベース３１、ガイド３２、移動ベース３３、昇降機構３４、ボディ３５、旋回機構３６、アームベース３７、アーム取り付け軸３８、傾き調節機構、及びハンドリングアーム５０を含んで構成されている。
【００２４】
図３及び図４において、ロボットベース３１には、ガイド３２が設けられており、ガイド３２には、移動ベース３３が搭載されている。移動ベース３３は、図示しない移動機構により、ガイド３２に沿って図３及び図４の図面横方向へ移動される。図４において、移動ベース３３には、昇降機構３４が搭載されており、昇降機構３４には、ボディ３５が搭載されている。ボディ３５は、昇降機構３４により上下に昇降される。ボディ３５には、旋回機構３６が連結されており、旋回機構３６にはアームベース３７が搭載されている。アームベース３７は、旋回機構３６により旋回される。
【００２５】
図３及び図４において、アームベース３７のアーム取り付け軸３８には、ハンドリングアーム５０の一端が取り付けられており、ハンドリングアーム５０は、後述する傾き調節機構により、アーム取り付け軸３８を支点として回転される。ハンドリングアーム５０の上面には、マスク支持部５１が設けられており、ハンドリングアーム５０は、破線で示すマスク２を、マスク支持部５１に搭載して搬送する。
【００２６】
図５は、傾き調節機構の上面図である。また、図６は、傾き調節機構の正面図である。傾き調節機構は、ガイドスタンド４０、直動ガイド４１、バー４２、プレート４３、移動ブロック４４、モータ４５、軸継手４６、ボールねじ４７ａ、ナット４７ｂ、軸受４８、カムフォロア４９、及びカム５２を含んで構成されている。
【００２７】
図５及び図６において、アームベース３７には、ガイドスタンド４０が取り付けられており、ガイドスタンド４０には、直動ガイド４１が取り付けられている。直動ガイド４１のレール４１ａは、バー４２に取り付けられている。２つのバー４２は、コの字形のプレート４３により連結されており、バー４２及びプレート４３は、直動ガイド４１に沿って図５の図面横方向、図６の図面奥行き方向へ移動する。
【００２８】
図５において、アームベース３７には、モータ４５が取り付けられており、モータ４５の回転軸には、軸継手４６を介して、ボールねじ４７ａが接続されている。ボールねじ４７ａは、軸受４８により、回転可能に支持されている。プレート４３の下面には、移動ブロック４４が取り付けられており、移動ブロック４４の内部には、ボールねじ４７ａにより移動されるナット４７ｂが取り付けられている。モータ４５によりボールねじ４７ａを回転すると、バー４２及びプレート４３が直動ガイド４１に沿って図面横方向へ移動される。
【００２９】
図５及び図６において、ハンドリングアーム５０の側面には、カム５２が取り付けられており、カム５２には、後述するカム溝が形成されている。一方、バー４２には、カムフォロア４９が取り付けられており、カムフォロア４９は、カム５２のカム溝内に挿入されている。
【００３０】
図７は、傾き調節機構の動作を説明する図である。マスク２をハンドリングアーム５０に搭載した後、傾き調節機構は、モータ４５によりボールねじ４７ａを回転して、図７に示す様に、バー４２及びプレート４３を図面左方向へ移動させる。図８は、図６のＡ−Ａ部の一部断面側面である。図８（ａ）はバー４２及びプレート４３の移動前、図８（ｂ）はバー４２及びプレート４３の移動後を示す。図８（ａ），（ｂ）に示す様に、カム５２には、傾斜したカム溝５３が形成されている。図７に示す様に、バー４２及びプレート４３を図面左方向へ移動させると、図８（ｂ）に示す様に、バー４２に取り付けられたカムフォロア４９がカム溝５３内で図面左方向へ移動して、カム５２がカムフォロア４９により押し上げられる。これにより、ハンドリングアーム５０は、アーム取り付け軸３８を支点として回転され、角度αだけ傾けられる。
【００３１】
図９及び図１０は、マスク搬送ロボットの動作を説明する図である。図９は、ハンドリングアーム５０を傾けない状態を示す。ハンドリングアーム５０には、マスク２の重量によりたわみが発生している。ハンドリングアーム５０のたわみ量ｄが大きいと、マスク２の搬送中に、振動等でマスク２がマスク支持部５１から外れ、マスク２がハンドリングアーム５０から落下する恐れがある。
【００３２】
図１０は、ハンドリングアーム５０を傾けた状態を示す。マスク搬送ロボット３０は、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０を、傾き調節機構により、ハンドリングアーム５０のたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスク２を搬送する。マスク２を搭載したハンドリングアーム５０を、傾き調節機構により、ハンドリングアーム５０のたわむ方向と反対方向に傾けるので、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０のたわみ量ｄ’が小さくなり、大型のマスク２が、ハンドリングアーム５０から落下する恐れなく安全に搬送される。図８（ｂ）において、傾き調節機構によりハンドリングアーム５０を傾ける角度αは、マスク２の大きさ及び重量に応じて、ハンドリングアーム５０のたわみ量ｄ’が最小となる様に調節される。
【００３３】
図１１は、マスクストッカーの側面図である。マスクストッカー６０は、マスク２の両端をマスク支持部６１により支持し、複数のマスク２を上下に並べて収納する。図１０に示す様に、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０を、傾き調節機構により、ハンドリングアーム５０のたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスク２をマスクストッカー６０へ搬送すると、マスク２をマスクストッカー６０へ搬送するハンドリングアーム５０のたわみ量ｄ’が小さくなるので、マスクストッカー内６０で上下に並べて収納される各マスク２の間隔Ｓを小さくすることができる。
【００３４】
以上説明した実施の形態によれば、マスク２をハンドリングアーム５０に搭載して搬送するマスク搬送ロボット３０に、ハンドリングアーム５０の傾きを調節する傾き調節機構を設け、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０を、傾き調節機構により、ハンドリングアーム５０のたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスク２を搬送することにより、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０のたわみ量を小さくすることができるので、大型のマスク２を、ハンドリングアーム５０から落下する恐れなく安全に搬送することができる。
【００３５】
さらに、複数のマスク２を上下に並べて収納するマスクストッカー６０を設け、マスク２を搭載したハンドリングアーム５０を、傾き調節機構により、ハンドリングアーム５０のたわむ方向と反対方向に傾けながら、マスク２をマスクストッカー６０へ搬送することにより、マスク２をマスクストッカー６０へ搬送するハンドリングアーム５０のたわみ量を小さくすることができるので、マスクストッカー内６０で上下に並べて収納される各マスク２の間隔を小さくすることができる。従って、マスクストッカー６０の高さを低く抑えることができ、あるいは、同じ高さのマスクストッカー６０により多くのマスク２を収納することができる。
【符号の説明】
【００３６】
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
３０  マスク搬送ロボット
３１  ロボットベース
３２  ガイド
３３  移動ベース
３４  昇降機構
３５  ボディ
３６  旋回機構
３７  アームベース
３８  アーム取り付け軸
４０  ガイドスタンド
４１  直動ガイド
４２  バー
４３  プレート
４４  移動ブロック
４５  モータ
４６  軸継手
４７ａ  ボールねじ
４７ｂ  ナット
４８  軸受
４９  カムフォロア
５０  ハンドリングアーム
５１  マスク支持部
５２  カム
５３  カム溝
６０  マスクストッカー
６１  マスク支持部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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