(57)【要約】【課題】本発明によれば、露光マスクをマスクホルダに取り付けた状態で上下左右のマスクホルダ部に装備されたモータ駆動の調整機構によってモータあるいはネジ等を回転させることにより、露光マスクの平面度を自由に調整することができ、露光マスクと露光ステージ上の基板との隙間精度が向上するとともに、マスクホルダの調整作業も短時間で終了することができる。【解決手段】本発明の露光装置は、露光マスクの複数の辺を固定するマスクホルダと、マスクホルダを複数の辺毎に移動させる調整機構を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光マスクの複数の辺を固定するマスクホルダと、前記マスクホルダを前記複数の辺毎に移動させる調整機構を有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記複数の辺は前記露光マスクの４辺に相当し、前記４辺の移動量および前記露光マスクの中央部の移動量を、ある値になるように移動動作を行う調整機構を有することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
【請求項３】
露光工程において、露光マスクの複数の辺をマスクホルダに固定するステップと、前記マスクホルダを前記複数の辺毎に調整機構によって移動させるステップとを有することを特徴とする露光方法。
【請求項４】
露光工程を有するフラットパネルディスプレイの製造方法において、前記露光工程にて、露光マスクの複数の辺をマスクホルダに固定するステップと、前記マスクホルダを前記複数の辺毎に調整機構によって移動させるステップとを有することを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フラットパネルディスプレイの製造等に用いる露光方法および露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、フォトリソグラフィ法等の描画方法は、広域なエリアを高精度にパターン形成ができるため、フラットパネルディスプレイ（以下、ＦＰＤとする）の製造工程においても採用されている。
【０００３】
そして、露光用フォトマスクと被露光基板とが接触せず、わずかなギャップをもってフォトマスクに描かれたパターンを被露光基板に露光する方法が広く用いられている。このような露光方法はプロキシミティ露光方法と呼ばれている。
【０００４】
一方、液晶ディスプレイパネルやプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）に代表されるＦＰＤの製造工程においては、一度の処理で複数のパターンを得るため、通常、一枚の基板に複数のパターンを一度に形成し、パターン完成後に割断するようにして、工数低減によるコスト削減を実施している。このため、画面の大型化に伴い、被露光基板の大型化が要望され、露光用フォトマスクについても大型化が進行している。例えばＰＤＰの製造工程においては、特許文献１にみられるような露光方法等が開示されている。
【０００５】
特に、ＰＤＰの基板上の表示電極や、放電空間を形成する隔壁等を形成する露光工程においては、それぞれの感光性材料を基板上に塗布・乾燥し、所定の微細パターンで開口部がガラス上にクロム膜によって形成された露光マスクと近接させ、特定の波長分布を有した平行紫外光を照射する方法が一般的である。そして、前述の表示電極や隔壁は、露光した後、後工程の現像装置などで感光していない部分を現像液で除去して、所定のパターンに現像し、焼成することにより形成される。
【０００６】
この露光工程にて使用する露光装置について説明する。図５はＰＤＰの製造に用いられる露光装置の概略構成を示す断面図である。露光ステージ１０１に、前記の前面基板あるいは背面基板となる感光性材料１０２を表面に形成したガラス基板１０３が垂直に設置されている。露光ステージ１０１に対向して、露光マスク１０４がマスクホルダ１０５で垂直に保持された状態で設置されている。
【０００７】
露光マスク１０４は装置内部のマスクライブラリ１０６に複数台収納されたマスクケース１０７から、取り出されて、マスク搬送用溝付きローラ１０８に載ってマスクホルダ１０５まで運ばれ、マスクホルダ１０５に取り付けられる。露光マスク１０４の露光ステージ１０１と反対の方向に位置する光源部１０９から紫外光１１０が露光マスク１０４全面に照射されている。
【０００８】
なお、ガラス基板１０３は基板搬送手段１１１、および搬送レール１１２によって、露光装置外部から露光装置開口１１３を通って運ばれ、露光ステージ１０１に取り付けられる。露光処理の終わったガラス基板１０３は再び基板搬送手段１１１および搬送レール１１２によって露光装置開口１１３を通って、露光装置外部へ搬出される。
【０００９】
さらに詳しく露光ステージおよび露光マスク部分の構成を図５の断面図を用いて説明する。図６は図５のマスクおよびマスクホルダ部のＢＢ断面図である。前述したように、露光ステージ１０１に所定の感光性材料を塗布乾燥して材料層１０２を形成したガラス基板１０３を設置し、その基板に近接対向するように、所定の微細パターンで開口部がクロム膜によって形成されたガラス製の露光マスク１０４を設置している。
【００１０】
実際に製造を行う場合は、露光マスクと基板の相対位置を合わせた後、露光マスクの背後から特定の波長分布を有した平行紫外光１１０を照射する。その結果、ガラス基板１０３上の材料層１０２は露光マスク１０４の開口パターンに相似したパターンの紫外光を受光し、感光する。
【００１１】
通常ＰＤＰの製造では、紫外光に感光して硬化するネガ型が用いられるため、感光した部分は硬化し、次工程の現像装置で現像液によって未硬化部分が溶解除去され、硬化部分のみ残留して、露光マスクパターンに相似したパターンが形成される。
【００１２】
次に、露光マスクをマスクホルダに取り付ける従来方法について、図７を用いて説明する。図７は図６の露光マスク部を露光ステージ側から見たときの正面図である。露光装置運転開始時、露光マスク１０４は、露光装置内のマスクライブラリ１０６から取り出された後、マスク搬送用溝付きローラ１０８でマスク上下を保持した状態で、マスクホルダ１０５部まで運ばれる。なお、露光マスク１０４は便宜上、透明で記載している。
【００１３】
その後、上下のマスク搬送用溝付きローラ１０８は、マスクホルダ１０５の一部の切り欠き部１１５に埋設するように、ホルダ側へ移動し、露光マスク１０４とマスクホルダ１０５を軽く接触させる。その後、下側規正ピン１１６、左右の規正ピン１１７が露光マスクに接触して、露光マスク四隅に形成されたアライメント用マークをカメラ兼ギャップスコープ１１８（図６参照）で観察しながら、露光マスクが所定位置になるよう、下側規正ピンが上下方向、左右規正ピンが左右方向に動いて露光マスクを上下左右に移動させる。
【００１４】
露光マスク１０４のアライメントが終了した後、マスクホルダ１０５の吸着溝１１４が真空に引かれ、その結果、露光マスク１０４はマスクホルダ１０５に吸着される。露光マスク１０４の吸着が終了すると、下側規正ピン１１６、左右規正ピン１１７が待避し、露光マスク１０４の取り付けが終了する。
【特許文献１】特開平９−１２７７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところが、従来のような露光マスクの吸着方法では、ＰＤＰの製造に用いられるような垂直方向に２ｍ近い長さをもつ露光マスクは、反りをそれ自身で有しており、さらにガラスの厚みが５ｍｍ程度の厚みであるため、自重による挫屈現象も相俟って、露光マスクが１ｍｍ程度反った状態でホルダに取り付けられてしまい、露光ステージ上の基板との隙間精度が悪化する、隙間精度を改善するためには手動でマスクホルダ取り付けネジなどを調整してマスクホルダを煽る作業が必要となり、調整に時間を要するなどの課題があった。また、このように大きな露光マスクは反りの個体差も大きく、一旦マスクホルダを調整して隙間精度が改善されたとしても、別の露光マスクを取り付けた場合、隙間精度が変化し、再度マスクホルダ調整が必要となっていた。
【００１６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、ＰＤＰの製造に用いる露光装置において、マスクホルダに取り付けた露光マスクの平面度を改善することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この目的を達成するために、本発明の露光装置は、露光マスクの複数の辺を固定するマスクホルダと、マスクホルダを複数の辺毎に移動させる調整機構を有することを特徴とする。ここで、複数の辺は露光マスクの４辺に相当し、４辺の移動量および露光マスクの中央部の移動量を、ある値になるように移動動作を行う調整機構を有していてもよい。
【００１８】
また本発明の露光方法は、露光マスクの複数の辺をマスクホルダに固定するステップと、マスクホルダを複数の辺毎に調整機構によって移動させるステップとを有することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明のＦＰＤの製造方法は、露光工程を有し前記露光工程にて、露光マスクの複数の辺をマスクホルダに固定するステップと、前記マスクホルダを前記複数の辺毎に調整機構によって移動させるステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、露光マスクをマスクホルダに取り付けた状態で上下左右のマスクホルダ部に装備された調整機構によってモータまたはネジ等を回転させることにより、露光マスクの平面度を自由に調整することができ、露光マスクと露光ステージ上の基板との隙間精度が向上するとともに、マスクホルダの調整作業も短時間で終了することができる。また、別のマスクを入れ替えた場合でも、あらかじめ記憶させたモータ移動量に再設定するだけで、マスクの平面度を最適な状態に設定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態について図１から図４を用いて説明する。
【００２２】
図１は、ＰＤＰを製造する際に用いられる露光装置のマスクホルダ部正面図である。図２は図１を紙面裏側から見た斜視図である。図３は図１のＡＡ断面を紙面に垂直な方向で切った断面図である。図４はマスクホルダ部の調整機構の取り付け状態を示す断面図である。なお、図５〜図７で示した部分と同一の部分については同じ番号を付与している。
【００２３】
図１は、露光マスク４の４辺を、真空吸着溝１４を有したマスクホルダ５で垂直に保持した状態を示している。真空吸着溝１４はマスクホルダ５の露光マスク４を取り付ける側の面に溝を形成したもので、その溝はマスクホルダ５の露光マスク４を取り付ける面の裏側に配管接続された真空配管と連通している。また、露光マスク４上下にはマスク搬送用溝付きローラ８（以下、ローラ８とする）がマスクホルダ５の切り欠き部１５に一部埋設した状態で位置している。なお、同図において便宜上、露光マスク４は透明で記載してある。
【００２４】
露光マスク４の位置決めを行うための位置規正手段として露光マスク４下側に下側規正ピン１６、左右には左右規正ピン１７（同図において２カ所ずつ記載してある）が存在するが、必要なとき以外は待避している。上下左右のマスクホルダ５にはそれぞれ、露光マスク４の面内方向に対して上下左右一対になった調整機構１９が複数個所設けられている。調整機構１９はモータあるいはネジ部を有しており、マスクホルダ５の位置を駆動できるようになっている。
【００２５】
図２はマスクホルダ５をマスク貼り付け面の反対側（紙面裏側）から見た図である。同図において、図１にて示したローラ８が埋設するマスクホルダ５の切り欠き部１５は記載していない。また、繰り返しになるが、上下左右四つに分割されたマスクホルダ５それぞれに露光マスク４に対して露光マスク４の面内方向に対して上下左右一対を構成した調整機構１９が複数組ねじ込まれている。
【００２６】
ここには図示していないが、調整機構１９は装置側で固定されており、調整機構１９の回転によってマスクホルダ５は前後動作、煽り動作を行う。すなわち一対をなす調整機構１９が同一量移動した場合は前後動作、移動量が異なる場合は煽り動作を行う。上下左右のマスクホルダ５がそれぞれ前後、煽り動作を行うことによりマスクの反り量を調整することができる。
【００２７】
次に、実際にどのようにマスクの反り量を調整するかを、図３を用いて説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて露光マスク４をマスクホルダ５に保持する手順を説明する。露光マスク４は、露光装置内のマスクライブラリから取り出された後、ローラ８でマスク上下を保持した状態で、マスクホルダ５部まで運ばれる（図３（ａ））。
【００２８】
その後、上下のローラ８が、マスクホルダ５の一部の切り欠き部１５に埋設するように、マスクホルダ５側へ水平移動し、露光マスク４とマスクホルダ５を軽く接触させる。
【００２９】
その後、下側規正ピン１６、左右規正ピン１７（同図では図示無し）が待避位置から移動して露光マスク４に接触する（図３（ｂ））。このとき、露光マスク４の荷重はローラ８から下側規正ピン１６に移る。
【００３０】
つぎに、カメラ兼ギャップスコープ１８（以下、スコープ１８とする）で露光マスク４の四隅に形成されたアライメント用マークを観察しながら、露光マスク４が所定位置になるよう、下側規正ピン１６を上下方向、左右規正ピン１７を左右方向に動かして露光マスク４を上下左右に移動させアライメント処理を行う。
【００３１】
露光マスク４のアライメントが終了した後、上下左右のマスクホルダ５の真空吸着溝１４が真空に引かれ、露光マスク４はマスクホルダ５に吸着され固定される。その後、下側規正ピン１６および左右規正ピン１７を解除し、露光マスク４の取り付けが終了する（図３（ｃ））。
【００３２】
このとき、図３（ｂ）に示すように、露光マスク４の周縁部はマスクホルダ５に吸着されているため、マスクホルダ５に沿っているが、中央部は反った状態のままである（同図点線部）。
【００３３】
その後、露光ステージ１に、感光性材料２を表面に形成したガラス基板３を取り付け、スコープ１８により露光マスク４の四隅のガラス基板３と露光マスク４との隙間を、および中央ギャップスコープ２０により中央部のガラス基板３と露光マスク４との隙間を計測する。
【００３４】
露光マスク４の四隅および中央部の隙間が所定の範囲に納まるように上下左右のマスクホルダ５部に装備されたモータ駆動の調整機構１９によってモータあるいはネジ等を回転させ、上下左右のマスクホルダ５を個別に煽り、あるいは前後に移動させる。
【００３５】
その結果、露光マスク４の中央部の反りは改善され、四隅および中央部でのガラス基板３と露光マスク４との隙間は所定の値の範囲内におさまる。マスクホルダ５の調整が終了すると、調整機構１９におけるモータあるいはネジ等の移動量の値を記憶装置に記憶させておく。
【００３６】
ここで、図４を用いて調整機構１９の取り付け状態について説明する。先に述べたように、調整機構１９の装置側において本体に固定されている（同図では図示無し）。そして図４に示すように、調整機構１９はボールネジを介してマスクホルダ５に固定されている。そして、調整機構１９のモータあるいはネジ等の回転によってボールネジ２１が回転する。
【００３７】
一方、マスクホルダ５側にはボールネジ２１と噛み合ったナット２２が取り付けられており、その結果ボールネジ２１の回転によって、ナット２２が前後に移動する。モータ調整機構１９はひとつのマスクホルダ５に複数個設けられており、複数の駆動モータの回転量を個別に制御することによって、個々のマスクホルダ５を前後に移動させたり、傾けたりすることができる。ナット２２を固定するための固定台２３がボルト２４でマスクホルダ５に固定されている。
【００３８】
また、図示していないが、調整機構１９にマスクホルダ５や露光マスク４の荷重がかからず、かつモータによる前後動作や煽り動作が妨げられないように、それぞれのマスクホルダ５は重力方向の荷重を支える手段が設けられている。
【００３９】
他機種の露光マスクや予備の露光マスクを用いる場合は、それぞれ固有の反りを持っているため、同様の操作を行い、モータ移動量を記憶しておく。一度調整作業を行ったマスクを再度使用する場合は、記憶したモータ移動量を記憶装置から呼び出し、自動的にマスクホルダ５の調整を行わせる。
【００４０】
このように、本発明の実施の形態における露光装置は、露光マスク４の複数の辺を固定するマスクホルダ５と、マスクホルダ５を複数の辺毎に移動させる調整機構１９を有することを特徴とする。本発明の実施の形態では、複数の辺は露光マスク４の４辺に相当している。そして、本発明の実施の形態における露光方法は、露光マスク４の複数の辺をマスクホルダ５に固定するステップと、マスクホルダ５を複数の辺毎に調整機構１９によって移動させるステップとを有することを特徴とする。また、本発明のＦＰＤの製造方法は、露光工程を有し前記露光工程にて、露光マスクの複数の辺をマスクホルダに固定するステップと、前記マスクホルダを前記複数の辺毎に調整機構によって移動させるステップとを有することを特徴とする。
【００４１】
ここで、４辺の移動量および露光マスク４の中央部の移動量を、ある値になるように移動動作を行う調整機構１９を有していてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明によれば、露光マスクをマスクホルダに取り付けた状態で上下左右のマスクホルダ部に装備された調整機構によってモータあるいはネジ等を回転させることにより、露光マスクの平面度を自由に調整することができ、露光マスクと露光ステージ上の基板との隙間精度が向上するとともに、マスクホルダの調整作業も短時間で終了することができ、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態による露光装置のマスクホルダ部を示す正面図
【図２】同装置のマスクホルダ部を背面から見た斜視図
【図３】同装置のマスクホルダ部を示す断面図
【図４】同装置のマスクホルダの調整機構の取り付け状態を示す断面図
【図５】露光装置の概略構成を示す平面図
【図６】従来の露光装置のマスクホルダ部を示す断面図
【図７】同装置のマスクホルダ部を示す正面図
【符号の説明】
【００４４】
１  露光ステージ
３  ガラス基板
４  露光マスク
５  マスクホルダ
８  マスク搬送用溝付きローラ
１６  下側規正ピン
１７  左右規正ピン
１８  カメラ兼ギャップスコープ
１９  調整機構
２０  中央ギャップスコープ
【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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