(57)【要約】【課題】マスクと基板とのギャップ制御の際、マスクと基板との間の空気により変形したマスクを速やかに元に戻して、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間で行う。【解決手段】各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、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけ、複数のギャップセンサー４０によりマスク２と基板１とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、各Ｚ−チルト機構３０によりマスク２と基板１とのギャップ合わせを行う。マスク２と基板１とのギャップを、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づける際、マスク２と基板１との間に残った空気によりマスク２が変形方向と逆方向へ引っ張られて、マスク２の変形が速やかに解消される。【選択図】図６
2011123103.tif 000002
【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たプロキシミティ露光装置において、
前記マスクホルダと前記チャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、
マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、
前記複数のＺ−チルト機構を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけ、
前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、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。
【請求項２】
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たプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、
マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、
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、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけ、
複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構により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たプロキシミティ露光装置において、
前記マスクホルダと前記チャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、
マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、
前記複数のＺ−チルト機構を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
１枚の基板に対して、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、各Ｚ−チルト機構を、登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、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。
【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を備えたプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、
マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、
１枚の基板に対して、
複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、
ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、
各Ｚ−チルト機構を、登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構により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】
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、前記ステージにより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、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において、
前記マスクホルダと前記チャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、
マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、
前記複数のＺ−チルト機構を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
１枚の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、各Ｚ−チルト機構を、そのショットについての登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、前記複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、前記駆動回路により前記複数のＺ−チルト機構を駆動して、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。
【請求項６】
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、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、
マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、
１枚の基板に対して、
基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、
ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶し、
それ以後の複数の基板に対して、
基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、各Ｚ−チルト機構を、そのショットについての登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構により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７】
請求項１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２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。
【請求項９】
請求項３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１０】
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。
【請求項１１】
請求項５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１２】
請求項６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と基板を支持するチャックとを相対的に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。この場合、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、基板をＸＹ方向へステップ移動させて、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】
プロキシミティ方式では、マスクと基板とを数百μｍ程度のプロキシミティギャップまで接近させて露光を行う。マスクと基板とのギャップ制御は、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づいて、複数のＺ−チルト機構により、マスクを保持するマスクホルダ又は基板を支持するチャックをＺ方向へ移動及びチルトして行われる。その際、マスクと基板との間にある空気が、マスクの縁又は基板の縁から逃げ切れずに圧縮され、圧縮された空気に押されてマスクが変形する。従来は、変形したマスクが元に戻るのを待ってから、ギャップが許容範囲内にあるか確認していたため、ギャップ制御に時間が掛かっていた。特に、基板の一面を複数のショットに分けて露光する場合、マスクと基板とのギャップ制御をショット毎に行うため、ショット数が増えるに従って、ギャップ制御に要する時間が増加する。これに対し、特許文献１には、マスクの上面に気密室を設け、気密室内の圧力を調整してマスクの変形を補正することにより、ギャップ制御を高速化する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、基板が大型化してマスクが大きくなると、気密室も広くなって気密室内の圧力の調整に時間が掛かり、ギャップ制御の高速化に限界が有った。
【０００７】
本発明の課題は、マスクと基板とのギャップ制御の際、マスクと基板との間の空気により変形したマスクを速やかに元に戻して、マスクと基板とのギャップ合わせ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】
【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たプロキシミティ露光装置において、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、複数のＺ−チルト機構を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御装置とを備え、制御装置が、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップを、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけ、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【０００９】
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を備えたプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、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、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけ、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【００１０】
マスクと基板とのギャップを、目標値よりも一旦狭くすると、マスクと基板とのギャップを直接目標値にする場合に比べ、より多くの空気がマスクと基板との間から逃がされて、マスクと基板との間に残る空気が少なくなる。そして、その後にマスクと基板とのギャップを目標値に近づけると、マスクと基板とのギャップが広がるため、マスクと基板との間に残った空気によりマスクが変形方向と逆方向へ引っ張られて、マスクの変形が速やかに解消される。
【００１１】
あるいは、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たプロキシミティ露光装置において、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、複数のＺ−チルト機構を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御装置とを備え、制御装置が、１枚の基板に対して、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の登録位置として記憶し、それ以後の複数の基板に対して、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、各Ｚ−チルト機構を、登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【００１２】
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を備えたプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、１枚の基板に対して、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の登録位置として記憶し、それ以後の複数の基板に対して、各Ｚ−チルト機構を、登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【００１３】
各Ｚ−チルト機構を登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動すると、各Ｚ−チルト機構を登録位置へ直接移動する場合に比べ、より多くの空気がマスクと基板との間から逃がされて、マスクと基板との間に残る空気が少なくなる。そして、その後に各Ｚ−チルト機構を登録位置へ移動すると、マスクと基板とのギャップが広がるため、マスクと基板との間に残った空気によりマスクが変形方向と逆方向へ引っ張られて、マスクの変形が速やかに解消される。
【００１４】
あるいは、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、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するプロキシミティ露光装置において、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーと、複数のＺ−チルト機構を駆動する駆動回路と、駆動回路を制御する制御装置とを備え、制御装置が、１枚の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶し、それ以後の複数の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、各Ｚ−チルト機構を、そのショットについての登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、複数のギャップセンサーの測定結果に基づき、駆動回路により複数のＺ−チルト機構を駆動して、マスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【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、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、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、マスクホルダとチャックとを相対的にＺ方向へ移動及びチルトする複数のＺ−チルト機構と、マスクと基板とのギャップを複数箇所で測定する複数のギャップセンサーとを設け、１枚の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶し、それ以後の複数の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、各Ｚ−チルト機構を、そのショットについての登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動し、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行うものである。
【００１６】
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場合、基板を支持するチャックに緩やかな凹凸や変形等があると、基板の表面が完全に平坦ではなくなるので、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置が異なる。１枚の基板に対して、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサーによりマスクと基板とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構によりマスクと基板とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構の各ショットについての登録位置として記憶するので、基板を支持するチャックに緩やかな凹凸や変形等があっても、それ以後の複数の基板に対して、各ショットにおいて各Ｚ−チルト機構をそのショットについての登録位置へ移動したときのマスクと基板とのギャップを、ほぼ一定することができる。基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、各Ｚ−チルト機構を、そのショットについての登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動すると、各Ｚ−チルト機構を登録位置へ直接移動する場合に比べ、より多くの空気がマスクと基板との間から逃がされて、マスクと基板との間に残る空気が少なくなる。そして、その後に各Ｚ−チルト機構を登録位置へ移動すると、マスクと基板とのギャップが広がるため、マスクと基板との間に残った空気によりマスクが変形方向と逆方向へ引っ張られて、各ショットにおいてマスクの変形が速やかに解消される。
【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合わせが短時間で行われ、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、マスクと基板とのギャップを、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけることにより、マスクと基板との間の空気により変形したマスクを速やかに元に戻して、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間で行うことができる。
【００１９】
あるいは、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、各Ｚ−チルト機構を、登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動することにより、マスクと基板との間の空気により変形したマスクを速やかに元に戻して、マスクと基板とのギャップ合わせを短時間で行うことができる。
【００２０】
あるいは、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、基板のＸＹ方向へのステップ移動後に、各Ｚ−チルト機構を、そのショットについての登録位置よりもマスクと基板とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動することにより、各ショットにおいて、マスクと基板との間の空気により変形したマスクを速やかに元に戻して、マスクと基板とのギャップ合わせ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合わせ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】図４（ａ）はＺ−チルト機構の正面図、図４（ｂ）はＺ−チルト機構の側面図である。
【図５】ギャップセンサーの概略構成を示す図である。
【図６】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示すフローチャートである。
【図７】図７（ａ）はマスクと基板とのギャップを目標値よりも狭くしたときのマスクを示す図、図７（ｂ）はその後にマスクと基板とのギャップを目標値に近づけたときのマスクを示す図である。
【図８】ショットの領域の一例を示す図である。
【図９】登録位置を決定する動作を示すフローチャートである。
【図１０】主制御装置のギャップ合わせ動作を行う部分を示すブロック図である。
【図１１】図９のギャップ合わせ動作のフローチャートである。
【図１２】本発明の他の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１３】本発明の他の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示すフローチャートである。
【図１４】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１５】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、エアクッション２３、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。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、エアクッション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。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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
図４（ａ）はＺ−チルト機構の正面図、図４（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４（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４（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。
【００３１】
図４（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、エアクッション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。
【００３２】
なお、本実施の形態では、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。
【００３３】
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。
【００３４】
図５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。
【００３５】
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。図６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示すフローチャートである。マスク２と基板１とのギャップ制御を行う際、まず、図１の主制御装置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、目標値よりも一旦狭くする（ステップ３０１）。ここで、目標値よりも狭くしたマスク２と基板１とのギャップは、目標値に応じ、目標値の１０％〜５０％程度であって、マスク２と基板１が接触する恐れの無い間隔とする。
【００３６】
マスク２と基板１とのギャップを目標値よりも一旦狭くした後、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とのギャップを目標値に近づける（ステップ３０２）。各ギャップセンサー４０は、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（ステップ３１０）。主制御装置５０は、マスク２と基板１とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー４０の測定結果に基づき、マスク２と基板１とのギャップが許容範囲内であるか判定し（ステップ３２０）、マスク２と基板１とのギャップが許容範囲内であれば、ギャップ合わせ動作を終了する。
【００３７】
マスク２と基板１とのギャップが許容範囲内でない場合、主制御装置５０は、マスク２と基板１とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー４０の測定結果に基づき、各ギャップセンサー４０の測定点での、マスク２を移動する移動量を決定し、それらに基づいて、各Ｚ−チルト機構３０を移動する移動量を決定する（ステップ３３０）。そして、主制御装置５０は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４を駆動して、各Ｚ−チルト機構３０を決定した各Ｚ−チルト機構３０の移動量だけ移動させて（ステップ３４０）、ステップ３１０へ戻る。
【００３８】
図７（ａ）はマスクと基板とのギャップを目標値よりも狭くしたときのマスクを示す図、図７（ｂ）はその後にマスクと基板とのギャップを目標値に近づけたときのマスクを示す図である。各Ｚ−チルト機構３０により、マスク２と基板１とのギャップを目標値よりも一旦狭くするすると、マスク２と基板１とのギャップを直接目標値にする場合に比べ、より多くの空気がマスク２と基板１との間から逃がされて、マスク２と基板１との間に残る空気が少なくなる。このとき、図７（ａ）に示す様に、マスク２は、マスク２と基板１との間に残った空気に押されて、マスクホルダ２０の開口２０ａ内へ入り込む様に変形している。そして、図７（ｂ）に示す様に、その後にマスク２と基板１とのギャップを目標値に近づけると、マスク２と基板１とのギャップが広がるため、マスク２と基板１との間に残った空気によりマスク２が変形方向と逆方向へ引っ張られて、マスク２の変形が速やかに解消される。
【００３９】
図６に示した実施の形態によれば、マスク２と基板１とのギャップを、目標値よりも一旦狭くした後に目標値に近づけることにより、マスク２と基板１との間の空気により変形したマスクを速やかに元に戻して、マスク１と基板１とのギャップ合わせを短時間で行うことができる。
【００４０】
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、および基板の一面を一括して露光する場合のいずれにも適用される。
【００４１】
次に、本発明の他の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させて、基板１の一面を複数のショットに分けて露光する。図８は、ショットの領域の一例を示す図である。図８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。
【００４２】
本実施の形態では、複数の基板を順番に露光する前に、１枚の基板を用いて、ギャップ合わせを行う前のマスク２と基板１とのギャップをほぼ一定にするための、各Ｚ−チルト機構３０の各ショットについての登録位置を決定する。図９は、登録位置を決定する動作を示すフローチャートである。１枚の基板に対して、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４０１）。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４０２）。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４０３）。
【００４３】
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４０４）。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、θステージ駆動回路６３によりθステージ８を駆動して、露光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のアライメントを行う（ステップ４０５）。
【００４４】
マスク２と基板１とのギャップ合わせが終了した後、主制御装置５０は、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構３０のそのショットについての登録位置として記憶する（ステップ４０６）。
【００４５】
マスク２と基板１とのギャップ合わせが終了した後、主制御装置５０は、全ショットについてギャップ合わせが終了したか否かを判断する（ステップ４０７）。全ショットについてギャップ合わせ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、各Ｚ−チルト機構３０を、予め決定したマスク２と基板１の接触の恐れが無い退避位置へ移動させる（ステップ４０８）。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４０９）、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４０４へ戻り、全ショットについてギャップ合わせが終了するまで、ステップ４０４〜４０９を繰り返す。主制御装置５０は、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構３０の各ショットについての登録位置として記憶する。
【００４６】
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４１０）、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４１１）。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４１２）。
【００４７】
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する場合、基板１を支持するチャック１０に緩やかな凹凸や変形等があると、基板１の表面が完全に平坦ではなくなるので、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置が異なる。１枚の基板に対して、基板１のＸＹ方向へのステップ移動後に、複数のギャップセンサー４０によりマスク２と基板１とのギャップを複数箇所で測定し、測定結果に基づき、複数のＺ−チルト機構３０によりマスク２と基板１とのギャップ合わせを行い、ショット毎に、ギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構３０の各ショットについての登録位置として記憶するので、基板１を支持するチャックに緩やかな凹凸や変形等があっても、それ以後の複数の基板に対して、各ショットにおいて各Ｚ−チルト機構３０をそのショットについての登録位置へ移動したときのマスク２と基板１とのギャップを、ほぼ一定することができる。
【００４８】
図１０は、主制御装置のギャップ合わせ動作を行う部分を示すブロック図である。主制御装置５０のギャップ合わせ動作を行う部分は、Ｚ−チルト機構制御部５１、メモリ５３、移動量算出部５４、判定部５５、移動量決定部５６、及び累積値確認部５７を含んで構成されている。Ｚ−チルト機構制御部５１は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４の制御を行い、Ｚ−チルト機構駆動回路６４が駆動した各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置を検出する。
【００４９】
メモリ５３は、マスク２と基板１とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー４０の測定点でのマスク２のＺ方向の移動量の上限値を予め記憶しており、ショット毎に、Ｚ−チルト機構制御部５１が検出したギャップ合わせ後の各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置を、各Ｚ−チルト機構３０のそのショットについての登録位置として記憶する（図９のステップ４０６）。移動量算出部５４は、Ｚ−チルト機構制御部５１が検出した各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置に基づき、３つのＺ−チルト機構３０で構成される平面の傾きを算出し、各ギャップセンサー４０の測定点でのマスク２の移動量を算出する。
【００５０】
図１１は、図９のギャップ合わせ動作のフローチャートである。図９に示した登録位置を決定する動作において、マスク２と基板１とのギャップ合わせ（ステップ４０４）を行う際、まず、各ギャップセンサー４０は、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（ステップ５１０）。判定部５５は、メモリ５３に記憶されたマスク２と基板１とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー４０の測定結果に基づき、マスク２と基板１とのギャップが許容範囲内であるか判定し（ステップ５２０）、マスク２と基板１とのギャップが許容範囲内であれば、ギャップ合わせ動作を終了する。
【００５１】
マスク２と基板１とのギャップが許容範囲内でない場合、移動量決定部５６は、メモリ５３に記憶されたマスク２と基板１とのギャップの目標値、及び各ギャップセンサー４０の測定結果に基づき、各ギャップセンサー４０の測定点での、マスク２を移動する移動量を決定し、それらに基づいて、各Ｚ−チルト機構３０を移動する移動量を決定する（ステップ５３０）。累積値確認部５７は、Ｚ−チルト機構制御部５１がＺ−チルト機構駆動回路６４により各Ｚ−チルト機構３０を駆動する前に、各ギャップセンサー４０の測定点について、移動量算出部５４が算出したマスク２の移動量及び移動量決定部５６が決定したマスク２の移動量の累積値が、メモリ５３に記憶された上限値以下であるか確認する（ステップ５４０）。移動量の累積値が上限値以下である場合、Ｚ−チルト機構制御部５１は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４を駆動して、各Ｚ−チルト機構３０を移動量決定部５６が決定した各Ｚ−チルト機構３０の移動量だけ移動させ（ステップ５５０）、ステップ５１０へ戻る。マスク２の移動量の累積値が上限値以下でない場合、ギャップ合わせ動作を停止する。
【００５２】
各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置に基づき、各ギャップセンサー４０の測定点でのマスク２の移動量を算出し、マスク２と基板１とのギャップの目標値、及びマスク２と基板１とのギャップの測定結果に基づき、各ギャップセンサー４０の測定点での、マスク２を移動する移動量を決定し、複数のＺ−チルト機構３０を駆動する前に、各ギャップセンサー４０の測定点について、算出した移動量及び決定した移動量の累積値が上限値以下であるか確認するので、ギャップ合わせ時にマスク２と基板１の接触が防止される。  
【００５３】
図１２は、本発明の他の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６０１）。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６０２）。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６０３）。これと並行して、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、各Ｚ−チルト機構３０を１回目のショットについての登録位置から第１の所定距離だけ上方にある位置へ移動させる（ステップ６０４）。ここで、第１の所定距離は、基板１のＸＹ方向へのステップ移動時にマスク２と基板１が接触する恐れの無い距離とする。
【００５４】
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６０５）。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、θステージ駆動回路６３によりθステージ８を駆動して、露光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のアライメントを行う（ステップ６０６）。
【００５５】
なお、基板１のアライメント（ステップ６０６）は、マスク２と基板１とのギャップ合わせ（ステップ６０５）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６０５）と基板１のアライメント（ステップ６０６）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。
【００５６】
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６０７）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６０８）。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、各Ｚ−チルト機構３０を、次のショットについての登録位置から第１の所定距離だけ上方にある位置へ移動させる（ステップ６０９）。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６１０）、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６０５へ戻り、全ショットが終了するまで、ステップ６０５〜６１０を繰り返す。
【００５７】
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６１１）、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６１２）。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６１３）。
【００５８】
図１２に示した露光処理によれば、１枚の基板に対して記憶した、各Ｚ−チルト機構３０の各ショットについての登録位置を利用して、それ以後の複数の基板では、ショット毎に、ギャップ合わせ（ステップ６０５）を行う前のマスク２と基板１とのギャップをほぼ一定にすることができる。
【００５９】
図１３は、本発明の他の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示すフローチャートである。図１２に示した露光処理において、マスク２と基板１とのギャップ合わせ（ステップ６０５）を行う際、まず、主制御装置５０は、各Ｚ−チルト機構３０を、そのショットについての登録位置から第２の所定距離だけ下方にある位置へ移動する（ステップ７０１）。ここで、第２の所定距離は、マスク２と基板１とのギャップの目標値に応じ、目標値の１０％〜５０％程度であって、マスク２と基板１が接触する恐れの無い距離とする。このとき、図１０の移動量決定部５６は、メモリ５３に記憶された各Ｚ−チルト機構３０の各ショットについての登録位置、及びＺ−チルト機構制御部５１が検出した各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置に基づき、各Ｚ−チルト機構３０の移動量を決定する。Ｚ−チルト機構制御部５１は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４を駆動して、各Ｚ−チルト機構３０を移動量決定部５６が決定した各Ｚ−チルト機構３０の移動量だけ移動させる。
【００６０】
各Ｚ−チルト機構３０を、そのショットについての登録位置から第２の所定距離だけ下方にある位置で停止させた後、主制御装置５０は、各Ｚ−チルト機構３０を、登録位置へ移動する（ステップ７０２）。このとき、図１０の移動量決定部５６は、メモリ５３に記憶された各Ｚ−チルト機構３０の各ショットについての登録位置、及びＺ−チルト機構制御部５１が検出した各Ｚ−チルト機構３０のＺ方向の位置に基づき、各Ｚ−チルト機構３０の移動量を決定する。Ｚ−チルト機構制御部５１は、Ｚ−チルト機構駆動回路６４を駆動して、各Ｚ−チルト機構３０を移動量決定部５６が決定した各Ｚ−チルト機構３０の移動量だけ移動させる。それ以降のステップ７１０〜７５０の動作は、図１１のステップ５１０〜５５０と同様である。
【００６１】
図９〜図１３に示した実施の形態によれば、基板１のＸＹ方向へのステップ移動後に、各Ｚ−チルト機構３０を、そのショットについての登録位置よりもマスク２と基板１とのギャップが狭くなる位置へ一旦移動した後に登録位置へ移動することにより、各ショットにおいて、マスク２と基板１との間の空気により変形したマスク２を速やかに元に戻して、マスク２と基板１とのギャップ合わせを短時間で行うことができる。
【００６２】
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。
【００６３】
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合わせ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。
【００６４】
例えば、図１４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。
【００６５】
また、図１５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。
【００６６】
図１４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１５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】
【００６７】
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  エアクッション
２４  チルト用腕
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
５１  Ｚ−チルト機構制御部
５３  メモリ
５４  移動量算出部
５５  判定部
５６  移動量決定部
５７  累積値確認部
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】
2011123103.tif 000003
【図２】
2011123103.tif 000004
【図３】
2011123103.tif 000005
【図４】
2011123103.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011123103.tif 000008
【図７】
2011123103.tif 000009
【図８】
2011123103.tif 000010
【図９】
2011123103.tif 000011
【図１０】
2011123103.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2011123103.tif 000014
【図１３】
2011123103.tif 000015
【図１４】
2011123103.tif 000016
【図１５】
2011123103.tif 000017