(57)【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、前記チャックを移動するステージとを備え、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、
前記マスクホルダを空気圧で支える空気圧支持装置と、
前記空気圧支持装置へ圧縮空気を供給する空気圧回路と、
前記マスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、
前記複数のＺ−チルト機構により、前記マスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ合わせを行うとき、前記空気圧支持装置を前記空気圧回路から遮断して、前記空気圧支持装置内の空気を密封する制御手段とを備えたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
【請求項２】
前記空気圧回路は、前記空気圧支持装置へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータと、該レギュレータと前記空気圧支持装置との間に接続された電磁弁とを有し、
前記制御手段は、前記電磁弁を閉じて、前記空気圧支持装置内の空気を密封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】
基板の一面を複数のショットに分けて露光する際、
前記ステージは、前記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、
前記制御手段は、前記複数のＺ−チルト機構により最初のショットのギャップ合わせを開始する前に、前記空気圧支持装置を前記空気圧回路から遮断して、前記空気圧支持装置内の空気を密封し、最後のショットが終了して、前記複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップを広げた後に、前記空気圧回路を前記空気圧支持装置へ接続することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項４】
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、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ギャップ制御方法であって、
空気圧回路から空気圧支持装置へ圧縮空気を供給し、
マスクホルダを空気圧支持装置により空気圧で支え、
空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封しながら、複数のＺ−チルト機構によりマスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、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のギャップ制御方法。
【請求項５】
空気圧回路に、空気圧支持装置へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータを設け、レギュレータと空気圧支持装置との間に電磁弁を接続し、
電磁弁を閉じて、空気圧支持装置内の空気を密封することを特徴とする請求項４に記載のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法。
【請求項６】
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し、
複数のＺ−チルト機構により最初のショットのギャップ合わせを開始する前に、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封し、最後のショットが終了して、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た後に、空気圧回路を空気圧支持装置へ接続することを特徴とする請求項４又は請求項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。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載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を特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【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、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、マスクを保持するマスクホルダを空気圧で支持しながら、マスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ合わせ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】
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。その場合、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、ステージにより基板をＸＹ方向へステップ移動して、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。
【０００４】
プロキシミティ露光装置で露光精度を向上させるためには、マスクと基板とのギャップ制御を精度良く行う必要がある。従来のプロキシミティ露光装置では、ステージに設けた複数のＺ−チルト機構を用い、基板を支持するチャックを上下に移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ制御を行っていた。しかしながら、基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合、ギャップ制御の中心位置（基板の中心）がギャップの中心（マスクの中心）からずれ、ギャップ制御の精度が低下するという問題があった。
【０００５】
これに対し、特許文献１には、マスクを保持するマスクホルダに複数のＺ−チルト機構を設け、マスクホルダを上下に移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ制御を行う技術が開示されている。マスクホルダを上下に移動及びチルトしてマスクと基板とのギャップ制御を行うので、ギャップ制御の中心位置が常にギャップの中心（マスクの中心）と一致し、基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合も、ギャップ制御の精度が低下しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３５０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の技術では、エアクッション等の荷重支持機構により、空気圧でマスクホルダの荷重を支えている。Ｚ−チルト機構と別に設けた荷重支持機構でマスクホルダの荷重を支えることにより、Ｚ−チルト機構は、小さな力でマスクホルダを上下に移動及びチルトすることができ、ギャップ制御の精度を向上させることができる。
【０００８】
エアクッション等の空気圧支持装置は、空気圧回路から常に所定の圧力の圧縮空気を供給して、内部の空気圧を一定に保ちながら使用される。しかしながら、基板が大型化してマスクが大きくなると、マスクホルダの重量も増え、ギャップ制御時にマスクと基板とのギャップを狭くしたとき、空気圧支持装置内の空気圧が一時的に大きく上昇して、空気圧支持装置から空気圧回路へ空気が流出する。そのため、ギャップ合わせ後にマスクホルダがゆっくりと下降して、マスクと基板とのギャップが目標ギャップより狭くなり、ギャップ合わせを再度行う必要が出てきた。
【０００９】
本発明の課題は、マスクホルダを空気圧で支持しながら、マスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ制御を行う際、ギャップ合わせ後にマスクホルダが下降するのを防止して、マスクと基板とのギャップ制御を短時間で行うことである。また、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、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、マスクホルダを空気圧で支える空気圧支持装置と、空気圧支持装置へ圧縮空気を供給する空気圧回路と、マスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、複数のＺ−チルト機構により、マスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ合わせを行うとき、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封する制御手段とを備えたものである。
【００１１】
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、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ギャップ制御方法であって、空気圧回路から空気圧支持装置へ圧縮空気を供給し、マスクホルダを空気圧支持装置により空気圧で支え、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封しながら、複数のＺ−チルト機構によりマスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【００１２】
空気圧回路から空気圧支持装置へ圧縮空気を供給し、マスクホルダを空気圧支持装置により空気圧で支えるので、複数のＺ−チルト機構は、小さな力でマスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトすることができ、ギャップ制御の精度が向上する。そして、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封しながら、複数のＺ−チルト機構によりマスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ合わせを行うので、ギャップ合わせ時に空気圧支持装置内の空気圧が一時的に大きく上昇しても、空気圧支持装置から空気が流出せず、ギャップ合わせ後にマスクホルダが下降しない。従って、ギャップ合わせを再度行う必要がなく、マスクと基板とのギャップ制御が短時間で行われる。
【００１３】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、空気圧回路が、空気圧支持装置へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータと、レギュレータと空気圧支持装置との間に接続された電磁弁とを有し、制御手段が、電磁弁を閉じて、空気圧支持装置内の空気を密封するものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法は、空気圧回路に、空気圧支持装置へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータを設け、レギュレータと空気圧支持装置との間に電磁弁を接続し、電磁弁を閉じて、空気圧支持装置内の空気を密封するものである。空気圧回路に、空気圧支持装置へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータを設け、レギュレータと空気圧支持装置との間に電磁弁を接続することにより、電磁弁を閉じる簡単な処理で、空気圧支持装置内の空気を密封することができる。
【００１４】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、基板の一面を複数のショットに分けて露光する際、ステージが、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、制御手段が、複数のＺ−チルト機構により最初のショットのギャップ合わせを開始する前に、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封し、最後のショットが終了して、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た後に、空気圧回路を空気圧支持装置へ接続するものである。
【００１５】
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、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し、複数のＺ−チルト機構により最初のショットのギャップ合わせを開始する前に、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封し、最後のショットが終了して、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た後に、空気圧回路を空気圧支持装置へ接続するものである。
【００１６】
基板の一面を複数のショットに分けて露光する際、最初のショットのギャップ合わせを開始してから、最後のショットが終了して、マスクと基板とのギャップを広げるまで、空気圧支持装置内の空気圧が一時的に大きく上昇しても、空気圧支持装置から空気が流出せず、マスクホルダが下降しない。従って、各ショットにおいて、マスクと基板とのギャップ制御が短時間で行われる。
【００１７】
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制御が短時間で行われ、表示用パネル基板が高いスループットで製造される。
【発明の効果】
【００１８】
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、空気圧回路から空気圧支持装置へ圧縮空気を供給し、マスクホルダを空気圧支持装置により空気圧で支え、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封しながら、複数のＺ−チルト機構によりマスクホルダをＺ方向へ移動及びチルトして、マスクと基板とのギャップ合わせを行うことにより、ギャップ合わせ後に、空気圧支持装置から空気が流出してマスクホルダが下降するのを防止することができ、マスクと基板とのギャップ制御を短時間で行うことができる。
【００１９】
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、空気圧回路に、空気圧支持装置へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータを設け、レギュレータと空気圧支持装置との間に電磁弁を接続することにより、電磁弁を閉じる簡単な処理で、空気圧支持装置内の空気を密封することができる。
【００２０】
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、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し、複数のＺ−チルト機構により最初のショットのギャップ合わせを開始する前に、空気圧支持装置を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置内の空気を密封し、最後のショットが終了して、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た後に、空気圧回路を空気圧支持装置へ接続することにより、各ショットにおいて、マスクと基板とのギャップ制御を短時間で行うことができる。
【００２１】
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制御を短時間で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。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【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】マスクホルダの上面図である。
【図３】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。
【図４】空気圧支持装置へ圧縮空気を供給する空気圧回路の一例を示す図である。
【図５】図５（ａ）はＺ−チルト機構の正面図、図５（ｂ）はＺ−チルト機構の側面図である。
【図６】ギャップセンサーの概略構成を示す図である。
【図７】ショットの領域の一例を示す図である。
【図８】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。
【図９】ギャップ合わせを行った状態を示す図である。
【図１０】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。
【図１１】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。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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。本実施の形態は、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例を示している。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、空気圧支持装置２３、空気圧支持装置２３へ圧縮空気を供給する空気圧回路、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。なお、図１では、空気圧支持装置２３へ圧縮空気を供給する空気圧回路が省略されている。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。
【００２４】
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。
【００２５】
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、空気圧支持装置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。空気圧支持装置２３は、例えばエアクッションで構成され、内部の空気圧により、マスクホルダ２０及びホルダフレーム２１の荷重を支えている。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、トップフレーム２２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。
【００３０】
Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられている。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。
【００３１】
図４は、空気圧支持装置へ圧縮空気を供給する空気圧回路の一例を示す図である。空気圧回路は、レギュレータ２６、及び電磁弁２７を含んで構成されている。レギュレータ２６は、空気源２５から空気圧支持装置２３へ供給する圧縮空気の圧力を調整する。レギュレータ２６と空気圧支持装置２３との間に接続された電磁弁２７は、例えば常時開形の方向制御弁であって、主制御装置５０により制御される。電磁弁２７は、作動状態において、供給口（Ｐ）がレギュレータ２６に接続され、出口（Ａ）が空気圧支持装置２３に接続されて、レギュレータ２６より圧力が調整された圧縮空気を、空気圧支持装置２３へ供給する。レギュレータ２６から電磁弁２７を介して供給された圧縮空気により、空気圧支持装置２３の内部の空気圧が一定に保たれる。
【００３２】
図５（ａ）はＺ−チルト機構の正面図、図５（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５（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５（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。
【００３３】
図５（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、空気圧支持装置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。
【００３４】
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。
【００３５】
図６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。
【００３６】
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して、基板１の一面を複数のショットに分けて露光する。図７は、ショットの領域の一例を示す図である。図７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。
【００３７】
図８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。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）。
【００３８】
次に、主制御装置５０は、空気圧支持装置２３へ圧縮空気を供給する空気圧回路の電磁弁２７を閉じる（ステップ３０４）。電磁弁２７を閉じることにより、空気圧支持装置２３は空気圧回路から遮断され、空気圧支持装置２３内の空気が密封される。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３０５）。
【００３９】
図９は、ギャップ合わせを行った状態を示す図である。ギャップ合わせにおいて、マスクホルダ２０を下降させて、マスク２と基板１とのギャップを狭くすると、空気圧支持装置２３内の空気圧が一時的に上昇する。このとき、図４に示す様に、空気圧回路の電磁弁２７が作動状態のままであると、マスクホルダ２０及びホルダフレーム２１の重量が重い場合、空気圧支持装置２３内の空気圧が一時的に大きく上昇して、空気圧支持装置２３から空気圧回路へ空気が流出する。そのため、ギャップ合わせ後にマスクホルダ２０がゆっくりと下降して、マスク２と基板１とのギャップが目標ギャップより狭くなり、ギャップ合わせを再度行う必要が生じる。
【００４０】
本実施の形態では、図９に示す様に、電磁弁２７を閉じ、空気圧支持装置２３を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置２３内の空気を密封しながら、複数の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して、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行うので、ギャップ合わせ時に空気圧支持装置２３内の空気圧が一時的に大きく上昇しても、空気圧支持装置２３から空気が流出せず、ギャップ合わせ後にマスクホルダ２０が下降しない。従って、ギャップ合わせを再度行う必要がなく、マスク２と基板１とのギャップ制御が短時間で行われる。
【００４１】
また、空気圧回路に、空気圧支持装置２３へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータ２６を設け、レギュレータ２６と空気圧支持装置２３との間に電磁弁２７を接続することにより、電磁弁２７を閉じる簡単な処理で、空気圧支持装置２３内の空気を密封することができる。
【００４２】
図８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３０５）を行った後、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、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３０６）。
【００４３】
なお、基板１のアライメント（ステップ３０６）は、マスク２と基板１とのギャップ合わせ（ステップ３０５）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３０５）と基板１のアライメント（ステップ３０６）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。
【００４４】
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３０７）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３０８）。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、マスク２と基板１とのギャップを広げる（ステップ３０９）。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３１０）、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３０５へ戻り、全ショットが終了するまで、ステップ３０５〜３１０を繰り返す。
【００４５】
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３１１）、空気圧回路の電磁弁２７を開いて（ステップ３１２）、図４に示す様に、空気圧回路を空気圧支持装置２３へ接続する。基板１の一面を複数のショットに分けて露光する際、最初のショットのギャップ合わせを開始してから、最後のショットが終了して、マスク２と基板１とのギャップを広げるまで、空気圧支持装置２３内の空気圧が一時的に大きく上昇しても、空気圧支持装置２３から空気が流出せず、マスクホルダ２０が下降しない。従って、各ショットにおいて、マスク２と基板１とのギャップ制御が短時間で行われる。
【００４６】
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、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３１３）。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３１４）。
【００４７】
以上説明した実施の形態によれば、空気圧回路から空気圧支持装置２３へ圧縮空気を供給し、マスクホルダ２０を空気圧支持装置２３により空気圧で支え、空気圧支持装置２３を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置２３内の空気を密封しながら、複数の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して、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、ギャップ合わせ後に、空気圧支持装置２３から空気が流出してマスクホルダ２０が下降するのを防止することができ、マスク２と基板１とのギャップ制御を短時間で行うことができる。
【００４８】
さらに、空気圧回路に、空気圧支持装置２３へ供給する圧縮空気の圧力を調整するレギュレータ２６を設け、レギュレータ２６と空気圧支持装置２３との間に電磁弁２７を接続することにより、電磁弁２７を閉じる簡単な処理で、空気圧支持装置２３内の空気を密封することができる。
【００４９】
さらに、Ｘステージ５及びＹステージ７によりチャック１０を移動して、基板１のＸＹ方向へのステップ移動を行い、基板１の一面を複数のショットに分けて露光し、複数のＺ−チルト機構３０により最初のショットのギャップ合わせを開始する前に、空気圧支持装置２３を空気圧回路から遮断して、空気圧支持装置２３内の空気を密封し、最後のショットが終了して、複数のＺ−チルト機構３０によりマスク２と基板１とのギャップを広げた後に、空気圧回路を空気圧支持装置２３へ接続することにより、各ショットにおいて、マスク２と基板１とのギャップ制御を短時間で行うことができる。
【００５０】
なお、本発明は、基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合に限らず、基板の一面を一括して露光する場合にも適用される。
【００５１】
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制御を短時間で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。
【００５２】
例えば、図１０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。
【００５３】
また、図１１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。
【００５４】
図１０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１１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。
【符号の説明】
【００５５】
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  空気圧支持装置
２４  チルト用腕
２５  空気源
２６  レギュレータ
２７  電磁弁
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
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
【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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