(57)【要約】【課題】ガラス基板の歪を好適に検出して歩留まりを向上させる。【解決手段】ガラス基板６を保持するチャック３を備える露光装置であって、チャック３のガラス基板６と接する上面３ａの対面である下面３ｂに配置され、チャック３の歪を検出する歪センサ５１と、歪センサ５１の検出値からガラス基板６の長さの変化量を演算し、演算された前記変化量が所定の閾値を超えるか否かを判定する判断手段６２と、をさらに備える。また、ガラス基板６を保持するチャック３を備える露光装置であって、チャック３のガラス基板６と接する上面３ａに、ガラス基板６を保持する保持部材１４と、保持部材１４の側面に配置され、保持部材１４の歪を検出する歪検出手段７１，７２と、歪検出手段７１，７２の検出値からガラス基板６の長さの変化量を演算し、演算された変化量が所定の閾値を超えるか否かを判定する判断手段６２と、をさらに備える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するチャックを備える露光装置であって、
前記チャックの前記基板と接する面の対面に配置され、前記チャックの歪を検出する歪検出手段と、
前記歪検出手段の検出値から前記基板の長さの変化量を演算し、演算された前記変化量が所定の閾値を超えるか否かを判定する判断手段と、をさらに備える
ことを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記歪検出手段は、
前記チャックの前記基板と接する面の対面に形成された有底の穴の底面に配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
基板を保持するチャックを備える露光装置であって、
前記チャックの前記基板と接する面に、前記基板を保持する保持部材と、
保持部材の側面に配置され、前記保持部材の歪を検出する歪検出手段と、
前記歪検出手段の検出値から前記基板の長さの変化量を演算し、演算された前記変化量が所定の閾値を超えるか否かを判定する判断手段と、をさらに備える
ことを特徴とする露光装置。
【請求項４】
前記チャックに保持された基板を透過して前記歪検出手段に電力を供給するとともに、前記歪検出手段の検出値を読み取る給電読取手段を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記判断手段は、
前記歪検出手段で検出したある位置での歪方向とその歪値について、歪方向が一致し、かつ、値の正逆符号が異なる歪値となる位置までの距離を求め、前記距離と前記歪値の絶対値とを乗じたものを前記変化量として演算する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項６】
前記基板を前記チャックに着脱するための着脱ピンを更に備え、
前記歪検出手段は、前記着脱ピンの周辺に設置される
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記歪検出手段は、
シリコン基板上に、２つの歪感応部と２つの抵抗でホイートストンブリッジ回路を構成し、該回路を流れる電流値から前記シリコン基板に発生した歪を検出する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関し、特に、基板を装着する際に発生する基板の歪の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
露光装置として、例えば、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの製造工程においてガラス基板やカラーフィルタ等の面上にパターンを形成するプロキシミティ露光装置が知られている。
プロキシミティ露光装置を用いてマスクパターンをガラス基板に転写する際、転写パターンの品質は、主に、（１）マスクとガラス基板の面内方向の位置決め精度、（２）マスクとガラス基板の面外方向（間隔）の位置決め精度、（３）ガラス基板の温度均一性、によって左右される。これら課題に対して、それぞれ可動ステージの高精度位置決め方法、マスクとガラス基板のギャップ調整方法、ガラス基板の恒温化方法等が開発されている。
【０００３】
従来、ＴＶ向け大型液晶パネル製造用のガラス基板は、基板厚さが０．７ｍｍのガラス板が使用されてきた。このガラスにマスクパターンを転写するときに、前記した（２）の精度向上を図っていても、ガラス基板の一部が凸形状になることがあった。
ガラス基板が凸形状になると、周囲の平面形状に比べ上面の長さが長くなり、パターンの均一性が損なわれてしまう。さらに、同一のガラス基板に別のパターンを重ねて転写する際、先の凸形状が同様に発生しなければ転写パターンの位置ズレが発生し、液晶パネル製造用には使えないことがある。
【０００４】
このような課題に対し、特許文献１には、ガラス基板を保持部で保持するときにこれが凸形状になっていることを検出する方法が開示されており、検出結果に応じて次の処理を行うか否か判断している。
また、特許文献２には、基板を基板テーブルで保持するときに基板上に設けたパターンマークの検出結果から基板の歪を検出する方法が開示されており、検出結果に応じて転写パターンの補正を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０５９４８９号公報
【特許文献２】特開２００７−０４３１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、携帯情報端末（Personal Digital Assistant；ＰＤＡ）向けの中小型液晶パネルを製造するためのガラス基板は、タッチパネルとして高感度とするために、また、軽量化のために、ガラス基板の厚さが０．３ｍｍと薄くなっている。
ガラス基板が薄くなると、厚さが０．７ｍｍであったときに発生していた凸形状は、ガラス基板の曲げ剛性が小さくなるために、ガラス基板を保持部に固定するための負圧による吸着圧によって保持部に吸着し、平らになる。しかし、凸形状の上面長さは平面よりも長いので、ガラス基板に歪が発生する。
【０００７】
しかしながら、特許文献１が開示する方法によれば、ガラス基板が保持部上で凸形状となって周りの平坦形状になっている部分と比べて容積が異なっていなければ、圧力変化に時間差が発生せず、この歪を検出することができない。
また、ガラス基板または保持部上面に静電気が帯電することがあり、この電荷による引力によって凸形状となっていた部分が保持部に吸着して平らになり、ガラス基板に歪が発生する場合がある。このような状態についても、特許文献１が開示する方法では、同様の理由でこの歪を検出することができない。
【０００８】
一方、特許文献２が開示する方法によれば、ガラス基板が保持部上で平坦形状になっていても歪の検出は可能であるが、液晶パネルの画面内には歪を検出するためのマークやパターンを設置することは不可能で、液晶パネルの画面内に分布する歪を検出することはできない。
また、ガラス基板にはレジストが塗布されている。このため、レジストを透過して歪を検出するためのマークやパターンを観測する際、レジストの感光感度が高い場合やレジストの光透過率が低い場合、歪を検出するためのマークやパターンを照明する光は、使えないか、レジストの感光波長から十分に離れた光を使う必要があり、歪の測定感度を高くすることは難しい。
【０００９】
そこで、本発明は、基板の歪を好適に検出する露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような課題を解決するために、本発明は、基板を保持するチャックを備える露光装置であって、前記チャックの前記基板と接する面の対面に配置され、前記チャックの歪を検出する歪検出手段と、前記歪検出手段の検出値から前記基板の長さの変化量を演算し、演算された前記変化量が所定の閾値を超えるか否かを判定する判断手段と、をさらに備えることを特徴とする露光装置である。
【００１１】
また、このような課題を解決するために、本発明は、基板を保持するチャックを備える露光装置であって、前記チャックの前記基板と接する面に、前記基板を保持する保持部材と、保持部材の側面に配置され、前記保持部材の歪を検出する歪検出手段と、前記歪検出手段の検出値から前記基板の長さの変化量を演算し、演算された前記変化量が所定の閾値を超えるか否かを判定する判断手段と、をさらに備えることを特徴とする露光装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板の歪を好適に検出する露光装置を提供することができ、基板の転写パターンのずれを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プロキシミティ露光装置と、これにガラス基板を出し入れするロボットと、を示した斜視図である。
【図２】ステージが受け渡し位置にある場合のチャックおよびロボットの部分拡大斜視図である。
【図３】着脱ピンが下降してチャックの上面にガラス基板を載せる場合のチャックおよびガラス基板の部分拡大斜視図である。
【図４】ガラス基板の一部がチャックと密着した状態におけるチャックおよびガラス基板のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】変形例に係るプロキシミティ露光装置１において、ガラス基板の一部がチャックと密着した状態におけるチャックおよびガラス基板のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】チャックを下面側から見た図である。
【図７】チャックおよびガラス基板を上面側から見た図である。
【図８】プロキシミティ露光装置が備えるガラス基板の歪評価システムの構成図である。
【図９】第２実施形態のチャック上の一部分を拡大して表示した図である。
【図１０】第２実施形態のピンと歪センサを説明する図である。
【図１１】第２実施形態のリーダの配置を説明する図である。
【図１２】第２実施形態のリーダの配置の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
なお、以下の説明において、本実施形態に係る露光装置として、マスクに描かれたパターンをガラス基板６に転写するプロキシミティ露光装置１の例を説明する。
【００１５】
≪第１実施形態≫
図１は、プロキシミティ露光装置１と、これにガラス基板６を出し入れするロボット５と、を示した斜視図である。
ロボット５は、ベルトコンベア（図示せず）からガラス基板６を取り上げ、取り上げたガラス基板６をプロキシミティ露光装置１が備えるＸＹ方向に移動・位置決め可能なステージ２上に設置したガラス基板６を保持するチャック３に渡すようになっている。なお、ロボット５からチャック３にガラス基板６を渡す際にステージ２が静止している位置を、受け渡し位置というものとする。
【００１６】
ガラス基板６は、真空吸着によりチャック３の上面に固定される。この後、ステージ２は、マスク（図示せず）が設置されたガントリ４の下に移動し、マスク（図示せず）に描画されているパターンをガラス基板６上にランプ（図示せず）の光によって、１回、または、パターンを並べて転写するように一定間隔をステージ２が移動しながら複数回転写するようになっている。なお、このパターンを転写する際にステージ２が移動する範囲を、露光位置というものとする。
【００１７】
パターンの転写が終了すると、ステージ２は、受け渡し位置に移動する。そして、ロボット５は、チャック３からパターンが転写されたガラス基板６を取り上げ、ベルトコンベア（図示せず）に渡すようになっている。なお、ロボット５は、ガラス基板６の受け渡しを行うアームを２本備え、一方のアームがチャック３からパターンが転写されたガラス基板６を取り上げ、他方のアームがチャック３に転写前のガラス基板６を渡すように構成されている。
【００１８】
次に、ロボット５からチャック３にガラス基板６を渡す際の動作について、図２を用いて更に説明する。図２は、ステージ２が受け渡し位置にある場合のチャック３およびロボット５の部分拡大斜視図である。
図２に示すように、チャック３内には、ガラス基板６をロボット５から直接受け取るための着脱ピン１１が複数設置されている。
【００１９】
ロボット５からチャック３にガラス基板６を渡す際、ロボット５がガラス基板６をチャック３の直上に配置すると、着脱ピン１１が上昇してガラス基板６を受け取る。この後、ロボット５は、チャック３上からアームを引きあげる。そして、着脱ピン１１は、ガラス基板６を載せたまま下降して、チャック３にガラス基板６を載せることができるようになっている。
【００２０】
次に、ガラス基板６を真空吸着によりチャック３の上面に固定する動作について図３を用いて説明する。図３は、着脱ピン１１が下降してチャック３の上面３ａにガラス基板６を載せる場合のチャック３およびガラス基板６の部分拡大斜視図である。
図３に示すように、チャック３の上面３ａには、ガラス基板６をチャック３の上面３ａに真空吸着して固定するための隔壁１２と、隔壁１２とガラス基板６で囲まれる空間の空気を抜くための吸引穴１３と、真空吸着したときにガラス基板６の変形を抑えるためのピン１４と、が設置されている。
【００２１】
着脱ピン１１が下降してガラス基板６がチャック３の上面３ａに接近したときに、吸引穴１３から空気の吸い出しを開始する。そして、ガラス基板６とチャック３との間にある空気を両者の間隔から計算される所定の空気量に減らして、真空吸着によりガラス基板６をチャック３の上面３ａに固定するとともに、ピン１４でガラス基板６を保持することによりガラス基板６の形状が凸凹に変化することを避けるようになっている。
【００２２】
次に、ガラス基板６をチャック３の上面３ａに固定する際、ガラス基板６の一部が変形することについて説明する。図４は、ガラス基板６の一部がチャック３と密着した状態におけるチャック３およびガラス基板６のＡ−Ａ線（図３参照）断面図である。
図４において、着脱ピン１１が下降してガラス基板６がチャック３の上面３ａに接近したときに、ガラス基板６あるいはチャック３に静電気が帯電していると電荷による引力によって両者が引き合い、ガラス基板６の周りの部位に比べて時間上先に密着する密着領域Ｆが発生する。
【００２３】
このように密着領域Ｆが発生すると、密着領域Ｆが発生した付近では水平距離に対してガラス基板６の長さが長くなるので、ガラス基板６を保持する着脱ピン１１が下降しきってガラス基板６をチャック３の上面３ａに密着させるとき、密着領域Ｆにより発生した撓みにより、着脱ピン１１付近のガラス基板６は上に凸形状に変形したままになる。
【００２４】
ここで、厚さが薄く、曲げ剛性が小さいガラス基板６である場合、真空吸着させることにより凸形状に変形したガラス基板６であっても、時間の経過に従って徐々に変形が小さくなってチャック３に密着するようになるが、密着した部分には歪が発生する。
【００２５】
このように、ガラス基板６に歪が発生するとその部分では設計上予定した上面長さが変化するため、ガラス基板６に歪が発生した状態でパターンを転写すると、パターン転写後にガラス基板６をチャック３から取り出してガラス基板６の歪がなくなると転写されたパターンが変形することになる。
【００２６】
また、ガラス基板６に生じた歪は、これを発生させるための力が掛かっており、この力の反力はチャック３の上面３ａの隔壁１２またはピン１４に掛かっている。この反力は、チャック３を変形させ歪を発生させる。
ここで、ガラス基板６にパターンを転写する際の光がガラス基板６を透過することがあるが、透過した光はチャック３の上面３ａの形状に応じた散乱光となる。このため、ガラス基板６に生じた歪の反力によりチャック３の上面３ａの形状が変形すると、歪がない状態とは異なる散乱光が発生して、ガラス基板６に塗布されたレジストを感光させるおそれがある。この場合も、ガラス基板６に転写されたパターンが変形することになる。
【００２７】
このため、第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１は、ガラス基板６の歪評価システム（後述する図８参照）を備え、ステージ２を露光位置まで移動させてガラス基板６にパターンを転写する前に、ガラス基板６に生じる歪を検知することができるようになっている。
【００２８】
具体的には、図４に示すように、第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１は、チャック３を介してガラス基板６に生じる歪を検出するために、チャック３の下面３ｂに歪センサ５１が設けられている。なお、歪センサ５１は、弾性変形の小さい接着剤（例えば、エポキシ樹脂系接着剤）でチャック３に貼り付ける。
【００２９】
ここで、チャック３の下面３ｂに発生する歪について検討する。
ガラス基板６の上面が長さ１ｍにつき１μｍ変形するときに、ガラス基板６に掛かる力は、ガラス基板６の厚さが０．７ｍｍ、縦弾性係数を７０ＧＰａとすれば、幅１０ｃｍあたり４．９Ｎになる。
チャック３の上面３ａにはピン１４が幅１０ｃｍあたり９本あるものとし、ピン１４が均等に力を受けるものとすると、ピン１４の１本あたり０．５４Ｎの力（反力）を受ける。
ピン１４が受ける力で、チャック３の下面３ｂに発生する歪は、チャック３の厚さが３０ｍｍ、縦弾性係数を７０ＧＰａとすれば、およそ０．０１μεとなる。
【００３０】
ここで、金属の伸びと抵抗値の変化の関係を利用する歪センサでは感度が低く、この０．０１μεの歪を検出することが難しいので、第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１では、歪センサ５１として、例えば、特許４７１０７７９号公報に記載の半導体チップとして形成された歪センサを用いる。
【００３１】
一般に、金属の伸びと抵抗値の変化の関係を利用する歪センサでは、長さＬがΔＬ変化し抵抗ＲがΔＲ変化するとき、金属のポアソン比をνとして、ΔＲ／Ｒ＝（１＋２ν）ΔＬ／Ｌの関係がある。なお、（１＋２ν）をゲージ率という。金属のポアソン比νはおおよそ０．３位であるため、金属の伸びと抵抗値の変化の関係を利用する歪センサのゲージ率は２前後になる。
【００３２】
これに対して、例えば、特許４７１０７７９号公報のようなシリコン基板上に、２つの歪感応部と２つのダミー抵抗でホイートストンブリッジ回路を構成し、歪感応部をｎ型不純物層で、ダミー抵抗をｐ型不純物層で形成し、該回路を流れる電流値からシリコン基板に発生した歪を検出することにより、高感度を実現する歪センサがある。
特許４７１０７７９号公報のようなシリコン半導体の伸びを利用する歪センサは、半導体の弾性係数をＥ、ピエゾ抵抗係数をπとして、ΔＲ／Ｒ＝（πＥ＋１＋２ν）ΔＬ／Ｌの関係がある。πＥがおよそ５０から１２０の値をとるため、シリコン半導体の伸びを利用する歪センサのゲージ率（πＥ＋１＋２ν）は、金属の伸びを利用する歪センサのゲージ率（１＋２ν）より大きくなる。
これにより、シリコン半導体の伸びを利用する歪センサは、金属の伸びを利用する歪センサと比較して約１００倍の感度がある。
【００３３】
また、歪センサを高感度化するときには、温度変化による測定対象物の形状変化を歪として誤検出しないようにする対策が必要である。
金属の伸びと抵抗値の変化の関係を利用する歪センサでは、測定対象物と同じ熱膨張係数の材料を使って誤検出をしないようにするが、チャック３の上面３ａには光散乱を防止する塗装をするため正確な検出が難しい。
これに対して、例えば、特許４７１０７７９号公報に記載の半導体チップとして形成された歪センサでは、半導体の配置を工夫することによって温度変化による誤検出をなくしている。
【００３４】
ここで、歪センサ５１の配置の変形例について図５を用いて説明する。図５は、変形例に係るプロキシミティ露光装置１において、ガラス基板６の一部がチャック３と密着した状態におけるチャック３およびガラス基板６のＡ−Ａ線（図３参照）断面図である。
【００３５】
図５に示すように、歪センサ５１が検出する歪を大きくしてノイズに対する信号強度の比を大きくするために、チャック３の下面３ｂに有底の穴１５を設けて、穴１５の穴底面３ｃ（チャック３の薄肉部の下面３ｂの側）に歪センサ５１が取り付けられている。
【００３６】
例えば、歪センサ５１を取り付ける位置でのチャック３の肉厚（上面３ａと穴底面３ｃとの距離）が１０ｍｍ、ピン１４の高さを０．５ｍｍ、直径１ｍｍ、縦弾性係数を７０ＧＰａとすれば、歪センサ５１の取り付け部に発生する歪はおよそ０．０２５μεとなり、検出値の信頼性を高くすることができる。
【００３７】
また、検出する歪を大きくしてノイズに対する信号強度の比を大きくすることにより検出値の信頼性を高くする方法として、ピン１４の高さを高くすることでも達成できる。
例えば、歪センサ５１を取り付ける位置でのチャック３の肉厚（上面３ａと穴底面３ｃとの距離）が５ｍｍ、縦弾性係数を７０ＧＰａ、ピン１４の直径１ｍｍとした場合、ピン１４の高さを０．５ｍｍとすると歪センサ５１の取り付け部に発生する歪は０．１μεとなるが、ピン１４の高さを１．０ｍｍとすると歪センサ５１の取り付け部に発生する歪は０．１５μεとなり、検出値の信頼性を高くすることができる。
【００３８】
次に、図６および図７を用いて、歪センサ５１の取り付け位置（歪センサ５１を取り付ける穴１５の位置）についてさらに説明する。なお、以下の説明において、歪センサ５１は穴１５の穴底面３ｃに取り付けられている（図５参照）ものとして説明する。
図６は、チャック３を下面３ｂの側から見た図であり、図７は、チャック３およびガラス基板６を上面３ａの側から見た図である。なお、図７において、上面３ａの側から穴１５を見ることはできないが、その位置を破線で図示している。
【００３９】
図７に示すように、複数の隔壁１２で囲まれた領域がチャック３の中心について対称に設置されている。この隔壁１２で囲まれた領域の中には、ピン１４（図３参照、図７では省略する）が多数設置されている。
【００４０】
ガラス基板６が着脱ピン１１で持ち上げられているとき、移動中に掛かる風圧や、チャック３に接近したときに静電気の電荷による吸着力を原因として変形しやすいのはガラス基板６の端である。
このため、図７に示すように、歪センサ５１をチャック３の下面３ｂの側に取り付ける位置（歪センサ５１を取り付ける穴１５の位置）は、複数ある隔壁１２で囲まれた領域のうちガラス基板６の端付近にある位置、言い換えれば、各隔壁１２で囲まれた領域ごとにチャック３の中心から見て遠いチャック３の外形に平行な隔壁１２の辺の内側に位置にすることが望ましい。このようにすることにより、ガラス基板６のサイズが異なっている場合でも、ガラス基板６の端付近に歪センサ５１が配置され、ガラス基板６の歪を好適に検出することができる。
【００４１】
更に、ガラス基板６は、着脱ピン１１に保持されているとき、ガラス基板６の自重により着脱ピン１１と隣接する着脱ピン１１との間で下方向に凸となるように変形する、換言すれば、着脱ピン１１で保持されている位置で凸となるように変形する。このため、着脱ピン１１が下降してガラス基板６から離れるときに変形が残りやすいため、図７に示すように、着脱ピン１１の近くに歪センサ５１を設置するとガラス基板６の歪検出が容易になり好ましい。
【００４２】
図５および図６に示すように、各穴１５には、それぞれ歪センサ５１（５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ）が配置されている。ここで、歪センサ５１は、図６に示すｉ軸方向およびｉ軸方向と直交するｊ軸方向について歪を検出することができるように、１つの歪センサ５１に対して２つの１軸歪センサ（例えば、特許４７１０７７９号公報参照）が設けられている。
【００４３】
なお、以下の説明において、ｉ軸方向にｎ番目、ｊ軸方向にｍ番目の位置の歪センサ５１のうちｉ軸方向の歪を検出する１軸歪センサを(i=n,j=m,i)と称し、ｉ軸方向にｎ番目、ｊ軸方向にｍ番目の位置の歪センサ５１のうちｊ軸方向の歪を検出する１軸歪センサを(i=n,j=m,j)と称するものとする。
例えば、図６において、歪センサ５１Ａは、(i=1,j=1,i)(i=1,j=1,j)の２つの１軸歪センサで構成されている。同様に、歪センサ５１Ｂは、(i=2,j=2,i)(i=2,j=2,j)の２つの１軸歪センサで構成され、歪センサ５１Ｃは、(i=3,j=3,i)(i=3,j=3,j)の２つの１軸歪センサで構成され、歪センサ５１Ｄは、(i=4,j=4,i)(i=4,j=4,j)の２つの１軸歪センサで構成されている。
【００４４】
歪センサ５１が検出した歪値で、ガラス基板６の変形（歪）が許容値であるか否かを判断するには、歪センサ５１で検出した歪値と、歪が発生している距離と、で判断する。
例えば、ガラス基板６上に、パターン位置誤差３μｍ以下とするパターンを描画する場合、ガラス基板６で長さ１ｍ以上に渡って３μεの歪が発生すると、当該ガラス基板６の次の処理を中止する。しかし、３μεの歪が長さ１ｍよりも短い距離で発生している場合は、処理を続行する。
また、歪センサ５１で検出した歪値として評価すべき最小の歪値は、ガラス基板６の最大幅で所望の許容パターン位置誤差（例えば、３μｍ）の変形が発生する値、即ち、所望の許容パターン位置誤差をガラス基板６の最大幅で除算した値（以下、評価対象値と称する。）より大きな歪値を歪センサ５１で検出した場合、その検出値を評価の対象とする。
【００４５】
図８を用いて、ガラス基板６の歪の評価について更に説明する。
図８は、プロキシミティ露光装置１が備えるガラス基板６の歪評価システムの構成図である。図８に示すように、プロキシミティ露光装置１が備えるガラス基板６の歪評価システムは、複数の歪センサ５１と、歪センサ５１の検出値を記録するデータロガー６１と、ガラス基板６の歪を評価する判断手段６２と、プロキシミティ露光装置１のステージ２、ガントリ４、ランプ（図示せず）等を制御してガラス基板６の露光処理を制御する露光処理制御手段６３と、を備えている。
【００４６】
まず、判断手段６２は、データロガー６１に記録されたガラス基板６の全体がチャック３に置かれた直後に歪センサ５１の歪値を読み出した値からガラス基板６がチャック３に触れる直前に歪センサ５１の歪値を読み出した値を減算して、歪センサ５１の歪の検出値とする。これは、プロキシミティ露光装置１の外部から伝わる振動による変形を歪として誤検出を避けるためである。
なお、この演算は、各歪センサ５１の１軸歪センサごとに行われる。
【００４７】
次に、判断手段６２は、歪センサ５１の２つの１軸歪センサ（例えば、(i=n,j=m,i)(i=n,j=m,j)）の検出値に基づいて、歪ベクトルを演算する。
例えば、図６中、歪センサ５１Ａの(i=1,j=1,i)の検出値と、歪センサ５１Ａの(i=1,j=1,j)の検出値との二乗和の平方根を計算して歪ベクトルの大きさとし、歪センサ５１Ａの(i=1,j=1,i)の検出値で歪センサ５１Ａの(i=1,j=1,j)の検出値を除算した結果を逆正接計算し、歪センサ５１Ａの(i=1,j=1,i)の符号から向きを決定する。
なお、この演算は、各歪センサ５１ごとに行われる。
【００４８】
次に、判断手段６２は、歪ベクトルの大きさが評価対象値（例えば、所望の許容パターン位置誤差をガラス基板６の最大幅で除算した値）を超える値になった歪センサ５１の設置位置を特定する。
例えば、図６中の穴１５に設置された歪センサ５１Ａが該当したものとし、歪ベクトルの方向が矢印で示す方向５２の方向であったとする。
【００４９】
次に、判断手段６２は、特定された歪センサ５１の歪ベクトルの方向にある他の歪センサ５１で、歪ベクトル方向と歪値の絶対値が一致し、符号が逆の歪センサ５１を探す。
例えば、図６中の歪センサ５１Ａから方向５２の方向にある歪センサ５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄの歪ベクトルを調べて、歪センサ５１Ａの歪ベクトルと歪ベクトル方向と歪値の絶対値が一致し、符号が逆の歪センサを探す。
【００５０】
該当する歪ベクトルを発見すると、次に、判断手段６２は、両者の距離と歪ベクトルの大きさを乗算して変形量を計算し、計算された変形量が、所望の許容パターン位置誤差（例えば、３μｍ）より大きいか否かを判定する。
計算された変形量が許容パターン位置誤差より大きい場合、判断手段６２は露光処理制御手段６３に処理の中止を指令する。一方、計算された変形量が許容パターン位置誤差以下の場合、判断手段６２は露光処理制御手段６３に処理の継続を指令する。
【００５１】
例えば、図６中の歪センサ５１Ｂが歪センサ５１Ａの歪ベクトルと歪ベクトル方向と歪値の絶対値が一致し、符号が逆の歪センサであったとすると、歪センサ５１Ａと歪センサ５１Ｂとの距離が例えば０．４ｍで、歪値が４μεだとすると、この間の変形によって発生するパターン位置誤差は１．６μｍとなり、許容パターン位置誤差３μｍより小さいので、露光処理制御手段６３の次の処理に進む。
【００５２】
また、例えば、図６中の歪センサ５１Ｄが歪センサ５１Ａの歪ベクトルと歪ベクトル方向と歪値の絶対値が一致し、符号が逆の歪センサであったとすると、歪センサ５１Ａと歪センサ５１Ｄとの距離が例えば１．２ｍで、歪値が３μεだとすると、この間の変形によって発生するパターン位置誤差は３．６μｍとなり、許容パターン位置誤差３μｍより大きいので、露光処理制御手段６３の次の処理を中止する。
【００５３】
ここで、露光処理制御手段６３の次の処理とは、ステージ２（図１参照）を受け渡し位置から露光位置に移動する動作のことである。なお、次の処理が中止されたときには、着脱ピン１１を上昇させてガラス基板６全体をチャック３から一時持ち上げ、再びチャック３に置き直すことや、ガラス基板６をロボット５により交換することを行う。
【００５４】
また、プロキシミティ露光装置１の外部から伝わる振動による変形を歪として歪センサー５１が誤検出することを避けるために、チャック３に振動を検出するための加速度計（図示せず）を設置し、例えば、データロガー６１で、振動加速度が０となるタイミングで歪を検出するようにして、誤検出を避けるようにしてもよい。
【００５５】
＜まとめ＞
第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１によれば、ガラス基板６の厚さが薄いため、ガラス基板６をチャック３に真空吸着させた際、ガラス基板６がチャック３から浮き上がるような変形がなく、ガラス基板６に歪だけが発生する場合であっても、歪を検出することができる。
このように、歪を検出した際には、次の処理を中止して、チャック３に置き直す等の操作をすることにより、転写パターンが均一となり、また、複数の転写パターンを転写する際のずれを低減することができるので、液晶パネルの生産性を向上させることができる。
【００５６】
なお、図６および図７において、着脱ピン１１の近くに歪センサ５１を設置するものとして説明したが、歪センサ５１をチャック３の下面３ｂに多数配置して、ガラス基板６の変形を細かく検出すれば、大きなガラス基板６に小さなパターンを多く転写する場合にも、ガラス基板６の変形（歪）を検知して、ガラス基板６の変形（歪）による歩留まりの低下を避けることができる。
【００５７】
また、ガラス基板６に対して、隔壁１２で囲まれたガラス基板６を吸着する領域が一つしかないチャック３であっても、この隔壁１２で囲まれた領域の中に複数の歪センサ５１を配置することでガラス基板６の変形を検出することができるため、小面積のガラス基板６を用いる中小型液晶用パネル製造に使う液晶露光装置にも適用可能であり、ガラス基板６の変形による歩留まりの低下を避けることができる。
【００５８】
また、第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１によれば、ガラス基板６がチャック３に固定された後でも、ガラス基板６の形状の変化を検出することができる。
何らかの理由で、ガラス基板６がチャック３に固定された後（例えば、ステージ２を受け渡し位置から露光位置に移動中）にガラス基板６が大きく変形した場合であっても、露光後にステージ２を受け渡し位置に戻して着脱ピン１１を上昇させてガラス基板６をチャック３から取り外す前後でチャック３の歪を検出することにより、ガラス基板６の変形を検出することができる。このような場合には、次の処理以降について、歪による変形量が大きい部分を含む転写位置には転写をしないよう動作させることができ、パターン転写後に続く処理の一部を省き、処理コストの無駄を省くことができる。
【００５９】
また、マスクに描かれたパターンをガラス基板６に転写するプロキシミティ露光装置１の例を説明したが、第１実施形態に係る露光装置はこれに限られるものではなく、ガラス基板６に変わって、シリコン基板を静電吸着でチャック３に固定する場合にもシリコン基板の歪を検出することができ、高精度にパターンを転写するときのシリコン基板の変形による歩留まりの低下を避けることができる。
【００６０】
≪第２実施形態≫
次に、第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１について、図９から図１２を用いて説明する。
第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１と第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１との差異点は、第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１はチャック３の下面３ｂ（穴底面３ｃ）の側に歪センサ５１が配置されているのに対し（図４等参照）、第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１はチャック３の上面３ａ（ピン１４）の側に歪センサ７１，７２（図９参照）が配置されている点で異なっている。その他、第１実施形態に係るプロキシミティ露光装置１と共通する点については、説明を省略する。
【００６１】
図９は、第２実施形態のチャック３上の一部分を拡大して表示した図である。
図９に示すように、チャック３の上面３ａ（図３参照）に設けられたピン１４の側面には、ピン１４の歪を検出する歪センサ７１，７２が配置されている。
歪センサ７１，７２は、ピン１４の側面にあって、その取り付け位置は、ピン１４の円筒面上を円周方向として３６０度で位置を表現すると０度と９０度の位置に配置され、ピン１４の円筒軸が倒れる状態になったときに変化する歪を検出するように取り付けられている。
【００６２】
第１実施形態において説明したように、ガラス基板６がピン１４上でその面内方向に変形すると、ガラス基板６を変形させる力の反力がピン１４に掛かる。これにより、ピン１４は変形し、変形量に対応した歪がピン１４の円筒面に発生する。
ここで、ピン１４の高さを０．５ｍｍ、ピン１４の直径を１ｍｍ、縦弾性係数を７０ＧＰａとして、第１実施形態と同様に、ガラス基板６を歪ませる力の反力が０．５４Ｎでピン１４の１本あたり上部に掛かるとすると、ピン１４の根本には１３μεの歪が発生する。
【００６３】
歪センサ７１，７２は、この歪をそれぞれ検出するようになっている。検出した歪値は、歪センサ７１，７２が備えるアンテナ１０８（図１０で後述する）で発信され、ガラス基板６越しに、外部からアンテナを備えるリーダ８１を使って受信され、復調されて歪信号となり、図８に示す歪評価システムのデータロガー６１に入力され、以後同様に処理されるようになっている。
【００６４】
図１０を用いて、歪センサ７１，７２について更に説明する。なお、歪センサ７１と歪センサ７２とは、後述する識別ＩＤが異なる点を除けば同様であるため、歪センサ７２について説明し、歪センサ７１の説明は省略する。
【００６５】
歪センサ７２は、１つのシリコン基板の上に各種機能回路を主にリソグラフィ技術で構成したものである。このように構成することにより各機能間で信号を伝達する距離を短くできるため、ノイズの影響を受けにくくなっている。
ピン１４が倒れることで発生する歪は、歪センサ７２のシリコン基板上の歪検出部１０１で検出する。この歪検出部１０１は、例えば、特許４３２９４７８号公報で公開されているとおり、単結晶シリコン基板上に、２つの歪感応部と２つのダミー抵抗でホイートストンブリッジ回路を構成し、歪感応部をＮ型不純物拡散層で、ダミー抵抗をＰ型不純物拡散層で形成し、該回路を流れる電流値から前記単結晶シリコン基板に発生した歪を検出することにより、高感度を実現している。
【００６６】
歪検出部１０１で検出した歪信号は、同じシリコン基板上に形成されたアンプ１０２で増幅され、同じシリコン基板上に形成されたアナログ値をデジタル値に変換するコンバータ１０３で処理されデジタル値の歪信号となる。デジタル値の歪信号は、レジスタ１０５で、メモリ１０４に記憶されたこの歪センサ７２を他の歪センサ（例えば、歪センサ７１等）と識別するためのＩＤが付加される。そして、変換部１０６で無線通信で送信するためのデータ形式に変換され、変調・復調・検波・整流回路１０７を通してアンテナ１０８で発信するようになっている。なお、歪センサ７２が動作するための電力は、逆に、リーダ８１（図９参照）からアンテナ１０８へ電磁誘導によって伝えられ、変調・復調・検波・整流回路１０７で信号成分と分離され、電力を必要とする部位へ電力が供給されるようになっている。また、内部電源１０９を備えていてもよい。
【００６７】
図１１は、複数のリーダ８１（図１１では、５本）を並べて、ガラス基板６（図３参照）を保持したチャック３のピン１４の歪を、ガラス基板６を介して測定する方法を示した図である。
図１１に示すように、チャック３は、方向８２に移動し、一つのリーダ８１のヘッド下で有効な検出エリア内に歪センサ７１，７２（図９参照）を取り付けたピン１４が１つ配置されるようにすると、チャック３の移動速度を高速にできる。検出した歪センサ７１，７２のデータで、識別用ＩＤの値からその位置を割り出し、歪の値とともに図８に示す歪評価システムで処理するようになっている。
【００６８】
図１２は、ピン１４の円筒面に取り付けた歪センサ７１，７２のアンテナ１０８に対して、リーダ８１Ａは、歪センサ７１のアンテナ、リーダ８１Ｂは歪センサ７２のアンテナに対して斜めになるように設置したものである。この方法では、リーダ８１Ａ，８１Ｂの検出方向が歪センサ７１，７２のアンテナ１０８となす角度が小さくなり、感度が向上する。なお、このときチャック３は、方向８３に移動する。
【００６９】
なお、第２実施形態において、歪センサ７１と歪センサ７２とが検出したピン１４の歪量が同等である場合、ガラス基板６がチャック３に密着している状態として判断することができる。この時、他のピン１４に取り付けた歪センサのうち、歪が発生していないものがあると、そのピン１４上でガラス基板６が浮き上がっていることと判断することができる。第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１においては、この判断に基づいて次の処理を行うか否かを判定することもできる。
【００７０】
＜まとめ＞
第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１によれば、ガラス基板６の厚さが薄いため、ガラス基板６をチャック３に真空吸着させた際、ガラス基板６がチャック３から浮き上がるような変形がなく、ガラス基板６に歪だけが発生する場合であっても、歪を検出することができる。これにより、ガラス基板６の変形による歩留まりの低下を避けることができる。
【００７１】
また、第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１によれば、チャック３の厚さに関わらずガラス基板６の変形（歪）を検出することができ、チャック３の上面の平坦度形成が容易になるという効果がある。
【００７２】
また、第２実施形態に係るプロキシミティ露光装置１によれば、歪検出センサ７１，７２から出る配線はアンテナ１０８（図１０参照）だけであり、チャック３を上面３ａから下面３ｂに貫通する配線を生じないので、チャック３の強度が高くなり、チャック３を高速に移動させても変形や残留振動の発生を小さくすることができ、露光装置の生産効率が向上する。
また、歪検出センサ７１，７２から出る配線はアンテナ１０８（図１０参照）だけであるため、これらはチャック３の表面のピン１４とピン１４との間には配線されないので、レジストを塗布したガラス基板６を透過した光がピン１４とピン１４との間の配線で散乱しレジストを感光させてしまう影響が発生しないという特徴がある。
【００７３】
なお、本実施形態（第１実施形態，第２実施形態）に係る露光装置は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１          プロキシミティ露光装置（露光装置）
２          ステージ
３          チャック
４          ガントリ
５          ロボット
６          ガラス基板（基板）
３ａ        上面（基板と接する面）
３ｂ        下面（対面）
３ｃ        穴底面（対面、底面）
１１        着脱ピン
１２        隔壁
１３        吸引穴
１４        ピン（保持部材）
１５        穴
５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ，５１Ｄ  歪センサ（歪検出手段）
５２        歪ベクトル方向
６１        データロガー
６２        判断手段
６３        露光処理制御手段
７１，７２  歪センサ
８１，８１Ａ，８１Ｂ  リーダ（給電読取手段）
１０１      歪検出部
１０２      アンプ
１０３      コンバータ
１０４      メモリ
１０５      レジスタ
１０６      変換部
１０７      変調・復調・検波・整流回路
１０８      アンテナ
Ｆ          密着領域
【図１】
2014006316.tif 000003
【図２】
2014006316.tif 000004
【図３】
2014006316.tif 000005
【図４】
2014006316.tif 000006
【図５】
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【図６】
2014006316.tif 000008
【図７】
2014006316.tif 000009
【図８】
2014006316.tif 000010
【図９】
2014006316.tif 000011
【図１０】
2014006316.tif 000012
【図１１】
2014006316.tif 000013
【図１２】
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