(57)【要約】      （修正有）【課題】互いに連結されるメインベッドとサブベッドへの位置検出装置の組付け・調整作業が容易で、製造工程を簡素化して、コスト低減を図ることができる露光装置を提供する。【解決手段】露光装置は、ベッド１３に対する基板ステージ１５の位置を検出する位置検出装置５０を備える。位置検出装置５０は、ベッド１３に対する位置情報を有し、基板ステージ１５の移動方向に沿ってメインベッド１１及びサブベッド１２毎に配置される複数のリニアスケール５１，５２と、基板ステージ１５の移動方向に離間して基板ステージ１５に固定され、リニアスケール５１，５２の位置情報をそれぞれ検出可能な第１及び第２のセンサヘッド５３，５４と、を備え、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の少なくとも一方によってベッド１３に対する基板ステージ１５の位置を常時検出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに連結可能なメインベッド及びサブベッドを有するベッドと、
前記メインベッド及びサブベッド間を移動すると共に、被露光材としての基板を保持する基板ステージと、
前記メインベッド上に配置され、パターンを有するマスクを保持するマスクステージと、
パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、
前記ベッドに対する前記基板ステージの位置を検出する位置検出装置と、
を備えた露光装置であって、
前記位置検出装置は、前記ベッドに対する位置情報を有し、前記基板ステージの移動方向に沿って前記メインベッド及びサブベッド毎に配置される複数のリニアスケールと、前記基板ステージの移動方向に離間して前記基板ステージに固定され、前記リニアスケールの位置情報をそれぞれ検出可能な第１及び第２のセンサヘッドと、を備え、前記第１及び第２のセンサヘッドの少なくとも一方によって前記ベッドに対する前記基板ステージの位置を常時検出可能とすることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記第１及び第２のセンサヘッドが、前記メインベッドに配置された前記リニアスケールの位置情報と、前記サブベッドに配置された前記リニアスケールの位置情報とを同時に検出しているとき、前記基板ステージの移動方向前方に配置された前記センサヘッドが検出した前記位置情報を、前記基板ステージの移動方向後方に配置された前記センサヘッドが検出した前記位置情報に合わせて補正する制御装置を備え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】
前記第１及び第２のセンサヘッドの離間距離は、前記メインベッドに配置されたリニアスケールと前記サブベッドに配置されたリニアスケールとの離間距離と、前記基板ステージの移動速度と前記制御装置による前記位置情報の補正に要する補正時間との積と、の和より大きいことを特徴とする請求項２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、より詳細には、被露光材としての基板を保持してベッド上を移動する基板ステージの位置を精度よく検出可能な位置検出装置を備えた露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイのカラーフィルター基板やＴＦＴ基板、プラズマディスプレイの表示パネル基板等、大型のフラットパネルディスプレイの基板は、マスクのパターンを基板上に露光転写することでパターン形成が行なわれる。露光転写を行なう方法としては、基板ステージに基板を着脱するローディング位置を、露光転写を行なうマスクステージのマスクに対向する露光位置と異なる位置とし、基板ステージがローディング位置と露光位置との間で移動するようにしたものが考案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、近年の基板の大型化に伴い、基板を載置する基板ステージも大きくなっており、ローディング位置と露光位置との間を基板ステージが移動するためのベッドも大型となる。このため、露光装置の製造工場から設置現場への輸送作業が困難となる問題があり、従来、ベッドをメインベッドとサブベッドの複数台に分割して搬送することが行われている。
【０００４】
図４に示すように、分割して搬送されたメインベッド１０１及びサブベッド１０２は、設置現場において１台のベッドに組み立てられる。メインベッド１０１とサブベッド１０２の上面には、案内装置であるガイドレール１０４と、モータ１０５によって回転駆動されるねじ軸１０６が配置され、基板ステージ１０３を露光位置ＥＰとローディング位置ＬＰ間で移動させる。
【０００５】
また、露光装置には、基板ステージ１０３の位置を検出するための位置検出装置１０６が配設される。位置検出装置１０６では、位置情報を有する１本の長尺状のリニアスケール１０７がメインベッド１０１とサブベッド１０２を跨いで配置され、基板ステージ１０３に固定されたセンサヘッド１０８がリニアスケール１０７に対向して配置される。センサヘッド１０８は、基板ステージ１０３の移動に従ってリニアスケール１０７から順次、位置情報を読み取って基板ステージ１０３の現在位置を検出する。
【特許文献１】特開２００５−１４０９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図４に示すように、従来の長尺状のリニアスケール１０７は、基板ステージ１０３の移動範囲の全域を測定できるように、連結されたメインベッド１０１及びサブベッド１０２を跨いで配置される。このため、リニアスケール１０７は、製造工場にてメインベッド１０１とサブベッド１０２を連結した状態で組付け・調整され、輸送の際には取り外して、設置現場にて再度各ベッド１０１，１０２に組付け・調整される必要であり、これらの作業は非常に煩雑であった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、互いに連結されるメインベッドとサブベッドへの位置検出装置の組付け・調整作業が容易で、製造工程を簡素化して、コスト低減を図ることができる露光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  互いに連結可能なメインベッド及びサブベッドを有するベッドと、
前記メインベッド及びサブベッド間を移動すると共に、被露光材としての基板を保持する基板ステージと、
前記メインベッド上に配置され、パターンを有するマスクを保持するマスクステージと、
パターン露光用の光を前記マスクを介して前記基板に照射する照射手段と、
前記ベッドに対する前記基板ステージの位置を検出する位置検出装置と、
を備えた露光装置であって、
前記位置検出装置は、前記ベッドに対する位置情報を有し、前記基板ステージの移動方向に沿って前記メインベッド及びサブベッド毎に配置される複数のリニアスケールと、前記基板ステージの移動方向に離間して前記基板ステージに固定され、前記リニアスケールの位置情報をそれぞれ検出可能な第１及び第２のセンサヘッドと、を備え、前記第１及び第２のセンサヘッドの少なくとも一方によって前記ベッドに対する前記基板ステージの位置を常時検出可能とすることを特徴とする露光装置。
（２）  前記第１及び第２のセンサヘッドが、前記メインベッドに配置された前記リニアスケールの位置情報と、前記サブベッドに配置された前記リニアスケールの位置情報とを同時に検出しているとき、前記基板ステージの移動方向前方に配置された前記センサヘッドが検出した前記位置情報を、前記基板ステージの移動方向後方に配置された前記センサヘッドが検出した前記位置情報に合わせて補正する制御装置を備えることを特徴とする（１）に記載の露光装置。
（３）  前記第１及び第２のセンサヘッドの離間距離は、前記メインベッドに配置されたリニアスケールと前記サブベッドに配置されたリニアスケールとの離間距離と、前記基板ステージの移動速度と前記制御装置による前記位置情報の補正に要する補正時間との積と、の和より大きいことを特徴とする（２）に記載の露光装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の露光装置によれば、位置検出装置は、ベッドに対する位置情報を有し、基板ステージの移動方向に沿ってメインベッド及びサブベッド毎に配置される複数のリニアスケールと、基板ステージの移動方向に離間して基板ステージに固定され、リニアスケールの位置情報をそれぞれ検出可能な第１及び第２のセンサヘッドと、を備え、第１及び第２のセンサヘッドの少なくとも一方によってベッドに対する基板ステージの位置を常時検出可能としている。このため、ベッドをメインベッド及びサブベッドに分割して構成しても、リニアスケールを各ベッドに取り付けた状態のまま搬送することができ、設置現場でのリニアスケールの組付け・調整作業が不要となる。従って、位置検出装置の組付け・調整作業が容易で、製造工程を簡素化して、コスト低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態に係る露光装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の全体構成を示す正面図、図２（ａ）は、図１のベッド及び基板ステージの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図である。また、図３は、図２におけるIII部拡大図である。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態の露光装置１０は、互いに連結可能なメインベッド１１及びサブベッド１２を有するベッド１３と、パターンを有するマスクＭが装着されるマスクステージ１４と、基板Ｗを保持する基板ステージ１５と、基板Ｗにパターン露光用の光をマスクＭを介して照射する照射手段１６と、を備える。
【００１２】
マスクステージ１４は、複数の支柱２１に支持されて、基板ステージ１５がＸ方向に移動してマスクステージ１４の下方に進出可能なように、メインベッド１１の上方に配置される。マスクステージ１４には、矩形の開口部２２が中央に形成されており、開口部２２には、マスクＭがマスクホルダ２３により保持されている。
【００１３】
基板ステージ１５には、基板Ｗを保持する基板保持部３１をＸ方向に移動させるＸ軸送り機構３３が設けられている。図２に示すように、Ｘ軸送り機構３３は、案内装置３４とボールねじ機構３５とを備える。案内装置３４は、メインベッド１１とサブベッド１２の上面にそれぞれ配置された複数のガイドレール（本実施形態では、４箇所）３６と、基板保持部３１と共にＸ方向に移動するＸ軸テーブル３７の下面に取り付けられた複数のスライダ３８と、を備える。また、ボールねじ機構３５は、メインベッド１１とサブベッド１２の上面にそれぞれ配置されたねじ軸３９と、サブベッド１２に固定され、ねじ軸３９を回転駆動するモータ４０と、Ｘ軸テーブル３７の下面に取り付けられたナット４１と、を備える。なお、Ｘ軸送り機構３３は、ボールねじ機構３５の代わりに、リニアモータ等を使用してもよい。
【００１４】
Ｘ軸送り機構３３の複数のガイドレール３６及びねじ軸３９は、メインベッド１１及びサブベッド１２に跨って連続して形成されてもよいが、本実施形態のように、メインベッド１１及びサブベッド１２が連結される連結箇所において分割されて、メインベッド１１上のガイドレール片３６ａ、ねじ軸部３９ａと、サブベッド１２上のガイドレール片３６ｂ、ねじ軸部３９ｂとで構成されてもよい。
【００１５】
これにより、モータ４０を駆動してねじ軸３９が回転駆動されると、ナット４１と共にＸ軸テーブル３７が案内装置３４に沿ってＸ方向に移動する。従って、基板ステージ１５は、露光転写作業を行なうため、基板ＷがマスクＭに対向配置されるメインベッド１１上の露光位置ＥＰと、基板ステージ１５への基板Ｗの着脱作業を行うサブベッド上のローディング位置ＬＰとの間を移動する。
【００１６】
なお、基板ステージ１５には、Ｘ軸送り機構３３に加え、基板保持部３１とＸ軸テーブル３７との間に、Ｙ軸送り機構４２、昇降機構４３、及び平行度調節機構４４が設けられており、基板保持部３１に保持された基板ＷがマスクＭに対してＸ，Ｙ，Ｚ方向の位置及び平行度を調整できるように構成される。
【００１７】
また、露光装置１０には、ベッド１３に対する基板ステージ１１の位置を検出する位置検出装置５０が設けられている。位置検出装置５０は、ベッド１３に対する位置情報を有し、基板ステージ１５の移動方向に沿ってメインベッド１１及びサブベッド１２毎に配置される複数のリニアスケール５１，５２と、リニアスケール５１，５２に対向するように基板ステージ１５のＸ軸テーブル３７に固定され、リニアスケール５１，５２の位置情報をそれぞれ検出可能な第１及び第２のセンサヘッド５３、５４とを有し、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の少なくとも一方によってベッド１３に対する基板ステージ１５の位置を常時検出可能としている。
【００１８】
第１及び第２のセンサヘッド５３、５４は、基板ステージ１５の移動方向に離間してＸ軸テーブル３７に固定されている。図３に示すように、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の離間距離Ｌは、メインベッド１１に配置されたリニアスケール５１とサブベッド１２に配置されたリニアスケール５２との離間距離（隙間）Ｃより大きく、好ましくは、リニアスケール５１，５２の離間距離Ｃと、基板ステージ１５の移動速度と後述する制御装置６０による位置情報の補正に要する補正時間Ｔとの積と、の和より大きく設定される。
【００１９】
露光装置１０に設けられた制御装置６０には、第１及び第２のセンサヘッド５３、５４が検出した各リニアスケール５１，５２の位置情報が信号として送られ、制御装置６０は、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４によって検出された位置情報に基づいて、基板ステージ１５の位置を検出する。
【００２０】
また、制御装置６０は、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４が位置情報を同時に検出しているとき、移動方向前方に配置された第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の一方が検出した位置情報を、移動方向後方に配置された第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の他方が検出した位置情報に合わせて補正する補間制御を行なう。
【００２１】
これにより、例えば、基板ステージ１５がローディング位置ＬＰから露光位置ＥＰへ移動する場合、基板ステージ１５の移動方向後方の第２のセンサヘッド５４がリニアスケール５２の端部に達する前に、移動方向前方の第１のセンサヘッド５３からリニアスケール５１から位置情報が検出される。この時点で、制御装置６０は、位置情報を同時に検出するので、両センサヘッド５３，５４の位置情報を合せ込む上記補間制御が行なわれる。そして、第２のセンサヘッド５４がリニアスケール５１，５２の隙間を通過している間は、第１のセンサヘッド５３の位置情報に基づいて基板ステージ１５の位置を検出し、基板ステージ１５の位置が補間制御に基づく連続した値として検出される。
【００２２】
なお、位置検出装置５０としては、磁気式や光学式のものが適用可能であり、例えば、光学式のリニアスケール５１、５２の場合には、発光素子及び受光素子を備えたセンサヘッド５３，５４によって、位置情報としてのスケール上の目盛りを検出して位置を測定するようにしてもよい。ここで、リニアスケール５１，５２の目盛りは、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の離間距離が上記の条件を満足するように、メインベッド１１及びサブベッド１２毎に付けられていればよい。即ち、リニアスケール５１，５２毎に独立した目盛りが付けられていても、制御装置６０の補間制御によって基板テーブル１５の位置が算出される。
【００２３】
従って、本実施形態の露光装置１０によれば、位置検出装置５０は、ベッド１３に対する位置情報を有し、基板ステージ１５の移動方向に沿ってメインベッド１１及びサブベッド１２毎に配置される複数のリニアスケール５１，５２と、基板ステージ１５の移動方向に離間して基板ステージ１５に固定され、リニアスケール５１，５２の位置情報をそれぞれ検出可能な第１及び第２のセンサヘッド５３，５４と、を備え、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の少なくとも一方によってベッド１３に対する基板ステージ１５の位置を常時検出可能としている。このため、ベッド１３をメインベッド１１及びサブベッド１２に分割して構成しても、リニアスケール５１，５２を各ベッド１１，１２にそれぞれ取り付けた状態のまま搬送することができ、設置現場でのリニアスケール５１，５２の組付け・調整作業が不要となる。従って、位置検出装置５０の組付け・調整作業が容易で、製造工程を簡素化して、コスト低減を図ることができる。
【００２４】
また、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４が、メインベッド１１に配置されたリニアスケール５１の位置情報と、サブベッド１２に配置されたリニアスケール５２の位置情報とを同時に検出しているとき、基板ステージ１５の移動方向前方に配置された第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の一方が検出した位置情報を、基板ステージ１５の移動方向後方に配置された第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の他方が検出した位置情報に合わせて補正する制御装置６０を備える。これにより、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４が異なるリニアスケール５１，５２から異なる位置情報を検出しても、得られた位置情報を制御装置６０で補正して正確な位置情報を連続して検出することができる。また、第１及び第２のセンサヘッド５３，５４の位置情報検出が、一方のリニアスケールから他方のリニアスケールに移動したとき、非連続データを検出しても制御装置６０で正しい基板ステージ１５の位置を検出することができる。従って、メインベッド１１及びサブベッド１２にリニアスケール５１，５２を取り付ける際の取付精度を高精度にする必要がなく、リニアスケール５１，５２を容易に取り付けることができる。
【００２５】
尚、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
本実施形態では、メインベッド１１とサブベッド１２とでベッド１３が構成される露光装置１０に位置検出装置５０が適用されているが、メインベッドと２つのサブベッドによってベッドが構成されるような露光装置に適用されてもよい。
また、本発明の露光装置は、近接露光装置、ミラープロジェクション式露光装置、レンズ投影式露光装置であってもよく、また、逐次式、走査式等いずれの露光方法を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る露光装置の全体構成を示す正面図である。
【図２】（ａ）は、図１のベッド及び基板ステージの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【図３】図２におけるIII部拡大図である。
【図４】従来の露光装置の概略構成を示し、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその正面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０  露光装置
１１  メインベッド
１２  サブベッド
１３  ベッド
１４  マスクステージ
１５  基板ステージ
１６  照射手段
５０  位置検出装置
５１，５２  リニアスケール
５３，５４  センサヘッド
６０  制御装置
Ｃ  リニアスケールの隙間（離間距離）
Ｌ  センサヘッドの離間距離
Ｍ  マスク
Ｔ  補正時間
Ｗ  基板（被露光材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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