(57)【要約】      （修正有）【課題】被露光基板をプロキシミティ露光する露光装置の露光運転時間を短縮することのできる露光方法を提供する。【解決手段】被露光基板よりサイズの小さいマスクを用いると共に被露光基板の露光領域を複数に分割し、かつ被露光基板に対するマスクの位置を露光ステップ毎に変更して被露光基板をプロキシミティ露光する方法であって、被露光基板をプロキシミティ露光する前に被露光基板とマスクとのギャップ量を被露光基板の全露光領域にわたって計測し、被露光基板をプロキシミティ露光するときに予め計測したギャップ量が所定値以下のところは被露光基板に対するマスクのギャップ量が所定値以上になるようにする。【選択図】図３
2006330249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被露光基板よりサイズの小さいマスクを用いると共に前記被露光基板の露光領域を複数に分割し、かつ前記被露光基板に対する前記マスクの位置を露光ステップ毎に変更して前記被露光基板をプロキシミティ露光する方法であって、前記被露光基板をプロキシミティ露光する前に前記被露光基板と前記マスクとのギャップ量を前記被露光基板の全露光領域にわたって計測し、前記被露光基板をプロキシミティ露光するときに予め計測したギャップ量が所定値以下のところは前記被露光基板に対する前記マスクのギャップ量が所定値以上になるようにすることを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフラットパネル型ディスプレイ装置のカラーフィルタ等を製造する場合に用いられる露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ装置などのフラットパネル型ディスプレイ装置に使用されるカラーフィルタはディスプレイパネルの大型化に伴って益々大型化の傾向にある。このようなカラーフィルタ基板にパターンを近接（プロキシミティ）露光方式により転写する場合、露光用のマスクとしてカラーフィルタ基板と同じ大きさのマスクを用いると、マスクに生じた撓みによってパターンの転写精度が低下し、カラーフィルタの生産効率を低下させる原因となる。そこで、カラーフィルタ基板等の被露光基板よりサイズの小さいマスクを用いると共に被露光基板の露光領域を複数に分割し、かつ被露光基板に対するマスクの位置を露光ステップ毎に変更して被露光基板をプロキシミティ露光する露光方法が考案されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６５８０９号公報
【特許文献２】特開２００４−６２０７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような露光方法によると、マスクに大きな撓みが発生することを抑制できるため、マスクに形成されたパターンをカラーフィルタ基板等の被露光基板に精度よく転写することが可能であるが、次のような解決すべき課題を有していた。すなわち、被露光基板に対するマスクの位置を変更する場合、被露光基板が載置されるワークステージの歪みや組付け誤差等によってマスクが被露光基板と干渉するおそれがあるため、特許文献１及び２に開示された露光方法では、図５に示すように、例えば被露光基板Ｗを図中（ａ）に示す位置から図中（ｂ）に示す位置まで下降させ、被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量ｇを５００μｍ以上に確保してからマスクＭの位置を変更するようにしている。このため、マスクＭの位置を変える度に被露光基板ＷまたはマスクＭの一方を上下動させる必要があり、一枚の被露光基板をプロキシミティ露光するのに長時間を要していた。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであり、被露光基板をプロキシミティ露光する露光装置の露光運転時間を短縮することのできる露光方法を提供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】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る露光方法は、被露光基板よりサイズの小さいマスクを用いると共に前記被露光基板の露光領域を複数に分割し、かつ前記被露光基板に対する前記マスクの位置を露光ステップ毎に変更して前記被露光基板をプロキシミティ露光する方法であって、前記被露光基板をプロキシミティ露光する前に前記被露光基板と前記マスクとのギャップ量を前記被露光基板の全露光領域にわたって計測し、前記被露光基板をプロキシミティ露光するときに予め計測したギャップ量が所定値以下のところは前記被露光基板に対する前記マスクのギャップ量が所定値以上になるようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係る露光方法によれば、マスクの露光位置を変える度に被露光基板またはマスクの一方を上下動させてマスクと被露光基板とのギャップ量を大きく確保する必要がない。つまり、ギャップ量が所定値以下のところだけ良ければよいので、従来よりも短時間で被露光基板をプロキシミティ露光することができ、被露光基板をプロキシミティ露光する露光装置の露光運転時間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明に係る露光方法に用いられる露光装置の概略構成を図１に示す。同図において、符号１０は露光装置を示し、この露光装置１０は、ワークステージ１２、マスクステージ１４等を備えている。ワークステージ１２は平板状に形成されており、このワークステージ１２の上面には、カラーフィルタ基板等の被露光基板Ｗを吸引する複数の吸引ノズル（図示せず）が所定位置に設けられている。また、ワークステージ１２はベース台１６の下方に配置されており、このベース台１６の上面には、ワークステージ１２を水平面内で直交する二つの軸方向（図中Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に送り駆動するワークステージ送り機構１８が設けられている。
【０００７】
マスクステージ１４は、ワークステージ１２の上方に設けられている。また、マスクステージ１４はベース台１６の上面に立設された複数本の支柱２０により水平に支持された固定ステージ部１４１と、この固定ステージ部１４１の中央部に配置された可動ステージ部１４２とからなり、可動ステージ部１４２の下面には、マスクＭを保持するプレート状のマスクホルダ２２が取り付けられている。
【０００８】
マスクステージ１４の可動ステージ部１４２は固定ステージ部１４１に対して回動自在に設けられており、固定ステージ部１４１の上面には、可動ステージ部１４２を鉛直な軸回りに回転駆動してマスクホルダ２２に保持されたマスクＭをワークステージ１２上に載置一された被露光基板Ｗの露光領域に位置合せする位置合せ機構２４が設置されている。また、マスクステージ１４の可動ステージ部１４２はマスクホルダ２２に保持されたマスクＭに露光用の光を当てるための開口窓１４２ａを中央部に有しており、この開口窓１４２ａの内側には、ワークステージ１２上に載置された被露光基板Ｗとマスクホルダ２２に保持されたマスクＭとのギャップ量を検出する複数のギャップ量検出器２６が設けられているとともに、マスクＭを被露光基板Ｗ上の所定位置に位置合せするための位置合せ用カメラ２８が設けられている。
【０００９】
ワークステージ送り機構１８は、ワークステージ１２を図中Ｘ軸方向に移送するＸ軸方向移送テーブル１８１を有している。また、ワークステージ送り機構１８はワークステージ１２を図中Ｙ軸方向に移送するＹ軸方向移送テーブル１８２を有しており、このＹ軸方向移送テーブル１８２の上面には、ワークステージ１２を上下方向に昇降駆動するワークステージ昇降機構３０が設けられているとともに、マスクホルダ２２に対するワークステージ１２の平行度を調整する平行度調整機構３２が設けられている。
【００１０】
ワークステージ送り機構１８、ワークステージ昇降機構３０及び平行度調整機構３２は、図２に示す制御装置３４により制御されるようになっている。この制御装置３４は例えばマイクロプロセッサ（以下「ＭＰＵ」と称す）３４１及び記憶装置３４２を有しており、ＭＰＵ３４１には、ギャップ量検出器２６の出力がギャップ量検出信号として供給されるようになっている。
【００１１】
このような構成において、マスクＭをマスクホルダ２２にセットすると共に被露光基板Ｗをワークステージ１２上にセットした後、図示しない露光運転開始スイッチを投入すると、図３に示すように、制御装置３４のＭＰＵ３４１は、先ず、ギャップ量検出器２６から出力されたギャップ量検出信号を取り込み、ワークステージ１２上に載置された被露光基板Ｗとマスクホルダ２２に保持されたマスクＭとのギャップ量が例えば５００μｍ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１及びＳ２）。ここで、被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量が５００μｍ未満である場合は、ＭＰＵ３４１からワークステージ昇降機構３０にワークステージ下降信号が送出され（ステップＳ３）、被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量が５００μｍ以上になるまでワークステージ１２が下降動作する。
【００１２】
一方、被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量が５００μｍ以上である場合には、ＭＰＵ３４１からワークステージ送り機構１８に露光模擬運転開始信号が送出される（ステップＳ４）。これにより、ワークステージ送り機構１８が作動し、ワークステージ１２が図中Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動することによってマスクホルダ２２に保持されたマスクＭの位置が例えば図４（ａ）〜（ｄ）のように段階的に変化する。このとき、ＭＰＵ３４１はギャップ量検出器２６からの出力信号を取り込み、これを露光領域全体のギャップ量計測データとして記憶装置３４２に格納する（ステップＳ５）。
【００１３】
ステップＳ５において全露光領域における各点のギャップ量計測データが記憶装置３４２に格納されると、ＭＰＵ３４１は記憶装置３４２に格納された各点のギャップ量計測データＤが設定値Ｃ（例えば１２０μｍ）以下であるか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、ギャップ量計測データＤが設定値Ｃより小さい場合には、ＭＰＵ３４１はそのギャップ量計測データの値をＤ＝Ｄ＋（Ｃ−Ｄ）として記憶装置３４２に格納する（ステップＳ７）。つまり、ギャップ量が所定値Ｃ以下の所だけマスクＭと基板Ｗが当接しないように所定量Ｃまで避ける制御を行う。
【００１４】
ステップＳ８において露光模擬運転が終了すると、ＭＰＵ３４１は露光ステップ数ｎをｎ＝１にセットした後（ステップＳ９）、ワークステージ昇降機構３０にワークステージ上昇信号を送出する（ステップＳ１０）。これにより、ワークステージ１２が上昇し、ステップＳ１１において被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量が例えば１２０μｍになると、ＭＰＵ３４１はワークステージ昇降機構３０にワークステージ上昇停止信号を送出する（ステップＳ１２）。
【００１５】
ステップＳ１２においてワークステージ１２の上昇動作が停止すると、ＭＰＵ３４１はギャップ量検出器２６からのギャップ量検出信号に基づいてマスクＭに対する被露光基板Ｗの平行度が許容範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ１３）。ここで、マスクＭに対する被露光基板Ｗの平行度が許容範囲内にない場合は、ＭＰＵ３４１から平行度調整機構３２に平行度調整信号が送出され（ステップＳ１４）、マスクＭに対する被露光基板Ｗの平行度が許容範囲内に調整される。
【００１６】
一方、マスクＭに対する被露光基板Ｗの平行度が許容範囲内にある場合には、ＭＰＵ３４１から図示しないシャッター機構に露光開始信号が送出される（ステップＳ１５）。これにより、シャッター機構が作動し、被露光基板Ｗの第１露光領域Ａ１（図３参照）にマスクＭのパターンがプロキシミティ露光される。
ステップＳ１５において被露光基板Ｗの第１露光領域Ａ１にマスクＭのパターンがプロキシミティ露光されると、ＭＰＵ３４１は露光ステップ数ｎが例えばｎ＝４であるか否かを判断する（ステップＳ１６）。ここで、露光ステップ数ｎがｎ＝４である場合は、ＭＰＵ３４１は全ての露光ステップが終了したと判断し、露光運転開始スイッチが再び投入されるまで待機状態となる。
【００１７】
一方、ステップＳ１６において露光ステップ数ｎがｎ＝４でない場合には、ＭＰＵ３４１は露光ステップ数ｎをｎ＝ｎ＋１とした後（ステップＳ１７）、記憶装置３４２に格納されたギャップ量計測データを基にギャップ量調整信号をワークステージ昇降機構３０に送出すると共にワークステージ送り機構１８に露光位置変更信号を送出する（ステップＳ１８）。これにより、ワークステージ昇降機構３０及びワークステージ送り機構１８が作動し、その結果、マスクホルダ２２に保持されたマスクＭの位置が図３（ａ）に示す位置から図３（ｂ）に示す位置に変化する。ステップＳ１８においてＭＰＵ３４１からワークステージ送り機構１８に露光位置変更信号が送出されると、ステップＳ１０に戻り、前述した動作が繰り返される。
【００１８】
このように、被露光基板Ｗをプロキシミティ露光する前に被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量を被露光基板Ｗの全露光領域にわたって計測し、被露光基板Ｗをプロキシミティ露光するときにギャップ量の計測値に基づいて被露光基板ＷとマスクＭとのギャップ量を設定値以上に調整しながら被露光基板Ｗに対するマスクＭの位置を変更することにより、マスクＭの露光位置を変える度に被露光基板ＷまたはマスクＭの一方を上下動させてマスクＭと被露光基板Ｗとのギャップ量を大きく確保する必要がない。したがって、従来よりも短時間で被露光基板Ｗをプロキシミティ露光することができ、被露光基板Ｗをプロキシミティ露光する露光装置の露光運転時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に用いられる露光装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の露光装置における制御装置の概略構成を示す図である。
【図３】図２に示すＭＰＵの制御シーケンスを示すフローチャートである。
【図４】露光模擬運転を説明するための説明図である。
【図５】従来の露光方法を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
Ｍ  マスク
Ｗ  被露光基板
Ａ１〜Ａ４  露光領域
１０  露光装置
１２  ワークステージ
１４  マスクステージ
１４１  固定ステージ部
１４２  可動ステージ部
１６  ベース台
１８  ワークステージ送り機構
２０  支柱
２２  マスクホルダ
２４  位置合せ機構
２６  ギャップ量検出器
２８  位置合せ用カメラ
３０  ワークステージ昇降機構
３２  平行度調整機構
３４  制御装置
３４１  マイクロプロセッサ
３４２  記憶装置
【図１】
2006330249.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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