(57)【要約】【課題】大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置を提供することにある。【解決手段】この発明は、マスク板とこのマスク板を固定するフレームとを有し、マスク板とマスクベースの間で密閉空間が形成され、この密閉空間が所定の負圧にされることでマスク板の自重のたわみを防止するマスクホルダを備えていて、密閉空間が所定の負圧された状態で被露光基板とマスク板とをマスク板の自重のたわみ量に相当するギャップを介して配置し、密閉空間の負圧を解除して被露光基板とマスク板とを自重のたわみを利用して密着させて露光するものである。【選択図】　　　図２
2004085778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスク板とこのマスク板を固定するフレームとを有し前記マスク板と前記フレームの間で密閉空間が形成され、この密閉空間が所定の負圧にされることで前記マスク板の自重のたわみを防止するマスクホルダを備え、
前記密閉空間が前記所定の負圧された状態で被露光基板と前記マスク板とを前記マスク板の自重のたわみ量に相当するギャップを介して配置し、前記密閉空間の負圧を解除して前記被露光基板と前記マスク板とを前記自重のたわみを利用して密着させ、露光する密着露光方法。
【請求項２】
さらに、密着させて露光した後に前記密閉空間が前記所定の負圧か、これ以上の負圧にされて前記被露光基板と前記マスク板とが分離される請求項１記載の密着露光方法。
【請求項３】
前記被露光基板は、フラットディスプレイパネルのガラス基板または樹脂基板であり、テーブルに載置され、前記マスク板と前記ガラス基板または前記樹脂基板とのギャップが測定され、測定結果に応じて前記テーブルの位置が調整されて前記たわみ量に相当するギャップに前記マスク板が位置決めされる請求項２記載の密着露光方法。
【請求項４】
請求項１乃至３項のうちのいずれか１項記載の密着露光方法を用いる表示パネルの製造方法。
【請求項５】
マスク板とこのマスク板を固定するフレームとを有し前記マスク板と前記フレームの間で密閉空間が形成され、この密閉空間が負圧にされることで前記マスク板の自重のたわみを防止するマスクホルダと、
被露光基板を載置するテーブルと、
前記マスクホルダと前記テーブルの少なくともいずれか一方を他方に対して進退させて前記被露光基板と前記マスク板との間隔を調整する位置調整機構と、
前記密閉空間を負圧にして前記位置調整機構を制御して前記被露光基板と前記マスク板との間隔を前記マスク板の自重のたわみ量に相当する間隔に設定し、前記密閉空間の負圧を解除して前記被露光基板と前記マスク板とを前記自重のたわみを利用して密着させる制御装置とを備える密着露光装置。
【請求項６】
さらに、前記制御装置は、露光が終了した後において、前記密閉空間を前記所定の負圧か、これ以上の負圧にして前記被露光基板と前記マスク板とを分離する制御をする請求項５記載の密着露光装置。
【請求項７】
さらに前記マスク板と前記被露光基板とのギャップを複数箇所で測定する測定装置を有し、前記位置調整機構は、前記テーブルを前記マスク板に対して進退せる複数の進退機構からなり、前記制御装置は、前記測定装置の前記複数箇所の測定結果に応じて前記複数の進退機構を制御して前記被露光基板と前記マスク板との間隔を前記マスク板の自重のたわみ量に相当する間隔に設定し、前記被露光基板は、フラットディスプレイパネルのガラス基板または樹脂基板である請求項６記載の密着露光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、密着露光方法および密着露光装置に関し、詳しくは、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬパネル、液晶パネル等の表示パネルの製造においては、透明板にパターンを描いたマスク板を原板として、感光材が塗布されたガラス基板に原板の映像を投影露光してパターンを複写する工程がある。この種の露光装置としては、特開平３−２７２１２７号、特開平４−５６５９号、特開平７−１３４４２６号等を挙げることができる。
図３は、後者の特開平７−１３４４２６号に示された露光装置におけるマスク板支持装置の要部の平面図およびマスク板支持部分を中心とする側面図であって、液晶パネルに対する露光装置である。
図３（ａ）において、マスク板１の外径と同一の寸法の４辺７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄにより、平面性が良好なフレーム７を構成し、各辺にエア吸着溝Ｇｒを設けて吸着面とする。これにエア吸着されたマスク板１は良好な平行度で保持される。
【０００３】
次に、フレーム７の１辺７ａの中央部と、この対向辺７ｃの両端付近の対称的な２箇所とに、図３（ｂ）に示す、Ｌ形金具８１と、先端にスチールボールＳを有する調整ねじ８２よりなる支持具８をそれぞれ取り付ける。各調整ねじ８２を回転して、３個の各スチールボールＳの位置がフレーム７の下面に対して同一距離となるように調整し、３個の各スチールボールＳを支持部材３の水平部３ａに搭載してフレーム７を３点支持する。
次に、１辺７ａの両端付近の対称的な２箇所と対向辺７ｃの中央部とに、（ｃ）に示す、Ｌ形金具９１と取り付け具９２およびこれらを結合する結合ピン９３よりなる結合具９をそれぞれ設ける。支持部材３の水平部３ａにＬ形金具９１を、フレーム７に取り付け具９２をそれぞれ固定すると、支持部材３に対してフレーム７がフレキシブルに結合される。
以上により、小型のマスク板１は湾曲せず、またフレーム７も歪曲することなく、マスク板１は支持部材３に良好な平行度で固定され、焦点調整の精度が向上して正確な露光が可能となる。
【０００４】
ところで、マスク板１の下側には被露光板の載置台（ガラス板チャックステージ）が配置されていて、プロキシミティ方式の露光に際しては、マスク板１とこの載置台に乗せられたガラス基板とのギャップがプロキシミティギャップ、すなわち、平行で微小なギャップΔｇ（例えば、５０〜１００μｍ）に調整される。この調整においては、載置台を下降させてガラス基板を載置した後、上昇させてマスク板１に接近させ、複数のギャップ測定器、通常は３個の測定器で、３点でマスク板１とガラス基板とのギャップが測定される。測定された３点のギャップを参照して、３個のチルト機構（上下移動機構）により、載置台の３箇所をそれぞれ上昇または下降させてマスク板１とガラス基板とが均一のギャップΔｇとなるように調整される。
一方、密着露光に際しては、ウエハなどで行われている方式と同様に、マスク板とガラス基板とを前記と同様な位置決めにより、マスク板とガラス板との間を数十μｍ離して近接配置した後に、マスク板とガラス板との間を真空にして密着するか、ガラス板側を加圧して上に押し上げて密着した後に露光が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記のような密着露光方式は、小型の液晶パネルやウエハなどでは可能であるが、３０インチを越えるような大型のフラットディスプレイパネルでは、密着時に接触圧に部分的なむらができて、全体的に均一な密着をすることが難しく、被露光基板とマスク板との接触圧が高く、マスク板が傷つき易い欠点がある。
この発明の目的は、このような従来技術の問題点を解決するものであって、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するためのこの発明の密着露光方法および密着露光装置の特徴は、マスク板とこのマスク板を固定するフレームとを有しマスク板とフレームの間で密閉空間が形成され、この密閉空間が所定の負圧にされることでマスク板の自重のたわみを防止するマスクホルダを備えていて、
密閉空間が所定の負圧された状態で被露光基板とマスク板とをマスク板の自重のたわみ量に相当するギャップを介して配置し、密閉空間の負圧を解除して被露光基板とマスク板とを自重のたわみを利用して密着させ、露光するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上記の構成のように、この発明にあっては、マスク板の自重のたわみにより被露光基板とマスク板とを密着するようにしているので、マスク板の自重のたわみ分またはこれに近い圧力しか被露光基板には加わらない。したがって、マスク板との間で必要以上に不要な力が発生しない。
さらに、密着した被露光基板とマスク板とを切り離すときにも単に負圧室を負圧にするだけで容易にこれらを分離できる。
その結果、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置を実現できる。
【０００８】
【実施例】
図１は、この発明の密着露光方法を適用した密着露光装置の断面概要図、図２は、その密着露光処理のフローチャートである。
図１において、１０は、密着露光装置であって、１は、そのマスク板である。マスク板１は、その４辺がマスクベース（矩形のフレーム）２に吸着されて支持され、マスクベース２は光学ユニット４に設けた支持部材３に支持されている。光学ユニット４にはマスク板１の、適当に平面上で分散した３箇所にギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が配設されている。これに対応して、被露光基板（通常はガラス基板）５を載置する載置台５ａの下側には、この載置台５ａを支持する形で３個のチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が設けられている。
６は、チルト装置であって、チルト装置６は、載置台５ａを支持するこれらチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３と、これらを載置するベース盤６ａ、そして３個のチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を駆動するチルト駆動回路６ｂとからなる。ここで、各チルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は上下動機構であって、３カ所で独立に上下動することで被露光基板５のチルト調整がなされる。なお、チルト装置６は、この発明の位置調整機構の具体例である。
１１は、ギャップ測定装置であって、３箇のギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３とギャップ算出回路１１ａとからなり、ギャップ算出回路１１ａは、ギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３から得られるそれぞれの測定値からそれぞれの測定結果としてまとめた形で算出し、それをデジタル値に変換して制御装置１２に送出する。
【０００９】
制御装置１２は、ＭＰＵ１２ａと、メモリ１２ｂ、インタフェース１２ｃ等とを有し、これらがバス１２ｄで接続されていて、メモリ１２ｂには、ギャップ測定・位置調整プログラムと負圧制御プログラム等が格納され、ギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の測定位置座標とチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が設置されている位置座標とが記憶されている。
制御装置１２は、ＭＰＵ１２ａがギャップ測定・位置調整プログラムを実行してそのプログラム処理により、ギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３の測定結果から目標ギャップ（ここではコンタクト開始ギャップΔｇｃ（後述））に対する各チルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の移動量を得てチルト駆動回路６ｂに駆動信号を発生してチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を駆動してマスク板１と被露光基板５との間隔を均一なコンタクト開始ギャップΔｇｃに設定する。
なお、制御装置１２は、マスク板１と被露光基板５との間のギャップ測定・位置調整のほかに、ＭＰＵが負圧制御プログラムを実行して真空ポンプ１３、調整弁１４ａ，１４ｂ等を制御して負圧室４２（後述）を所定の負圧に設定し、あるいは負圧を解除する制御をする。また、マスク板１をマスクベース２に吸着する制御をする。
【００１０】
マスクベース２は、マスク板の露光最大エリアに対応する矩形の開口４０を有する額縁状のフレームであって、開口４０の露光光を受ける上面にはマスク板１と同じ材質のウインドー板４１が接着剤により固定されている。マスクベース２の開口４０の下面には、マスク板１が真空吸着により固定されている。
そこで、装着されたマスク板１とともに開口４０の空間が密閉空間とされ、気密状態に保持されている。これにより開口４０の空間が負圧室４２とされる。
マスクベース２のマスク板１との当接面には矩形の辺に沿って４個の溝が吸着孔として形成されている。４個の溝の左右２個の溝が吸着孔４３，４４である。これら吸着孔４３，４４は、それぞれポート４５，４６に連通していて、これらポート４５，４６，調整弁１４ａを介して真空ポンプ１３によりエアー吸引されてマスク板１がマスクベース２の下面に負圧吸引される。図示されていない他の２個の吸着孔も同様なポートを介して負圧吸引されることで、マスク板１がマスクベース２に吸着保持される。
【００１１】
ポート４７は、負圧室４２を負圧にするために負圧室４２に連通するポートであり、このポート４７を介して真空ポンプ１３により負圧室４２のエアーが吸引されて負圧室４２が負圧に設定される。調整弁１４ｂの調整であらかじめ指定された所定の負圧に保持される。これにより、マスク板１の自重を打ち消し、それが自重でたるむのを防止する。なお、調整弁１４ａ，１４ｂの調整は、制御装置１２により行われる。また、所定の負圧は、マスク板１の材質と大きさに応じて自重を打ち消す圧力をあらかじめ実験等で多数求めた負圧値の平均値として与えられ、制御装置１２のメモリ１２ｃに記憶されている。この記憶された値に応じてＭＰＵ１２ａにより調整弁１４ｂを調整して、所定の負圧に負圧室４２が設定される。
【００１２】
露光に際しては、まず、マスク板１をマスクベース２に吸着保持し、負圧室４２のエアーが吸引されて所定圧の負圧に保持される。これにより、自重でたるむことなく、マスク板１が実質的に均一に保持される。
この状態で、次に、マスク板１と被露光基板５との間隔を、コンタクト開始ギャップΔｇｃ（例えば、数十μｍ）に設定する。なお、コンタクト開始ギャップΔｇｃは、大気圧において、マスク板１の自重によりたるむたるみ量の平均値として与えられる。例えば、１０００ｍｍ〜１５００ｍｍ×１２００ｍｍ〜１９００ｍｍ程度のマスク板では、それは、２０μｍ〜３０μｍ程度である。
【００１３】
コンタクト開始ギャップΔｇｃの設定は、制御装置１２の制御により、載置台５ａを下降して被露光基板５、例えば、ガラス基板５を載置した後、上昇してマスク板１に接近させる。そして、各ギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３により、３個の点における、マスク板１とガラス基板５とのギャップΔｇ１，Δｇ２，Δｇ３を測定する。測定されたギャップΔｇ１，Δｇ２，Δｇ３を制御装置１２が参照して、制御信号をチルト駆動回路６ａに送出し、３個のチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を駆動する。その駆動により、載置台５ａの３箇所がそれぞれ上昇または下降し、マスク板１とガラス基板５とが均一のギャップΔｇｃとなるように調整される。ここで、ギャップ測定器Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が配設される３点とチルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３が配置されている３箇所の位置は相違していてもよく、これの位置の相違に応じて測定位置の座標とチルト位置の座標とにおいて制御装置１２が各チルト機構の昇降量を算出し、ギャップΔｇが均一になるように載置台５ａがそれぞれのチルト機構により上昇または下降される。そして、均一なギャップΔｇｃが得られたところで、負圧を解除して密着に入る。
【００１４】
図２は、制御装置１２を有する露光装置（図示せず）による密着露光処理のフローチャートである。
マスク板１を吸着保持し（ステップ１０１）、負圧室４２のエアーを真空ポンプ１３により吸引して負圧室４２を所定の負圧（自重でたるむことなく、マスク板１が実質的に均一に保持される負圧）に設定する（ステップ１０２）。次に、ギャップ測定装置１１によりギャップを測定して制御装置１２の制御によりマスク板１と被露光基板５との間隔をコンタクト開始ギャップΔｇｃに設定する（ステップ１０３）。そして、真空ポンプ１３のエアー吸引を停止して負圧室４２の負圧解除（大気圧に設定）して（ステップ１０４）、露光工程に入り（ステップ１０５）、露光終了か否かの判定に入る（ステップ１０６）。この判定の結果、ＮＯ条件のときには、露光を繰り返し、露光が終了した時点で、この判定がＹＥＳとなって、負圧室４２のエアーを真空ポンプ１３により吸引して所定のレベルの負圧に設定する（ステップ１０７）。
【００１５】
次に、チルト機構Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を降下させてガラス基板５（被露光基板）をマスク板１と引き離し、これらを分離し（ステップ１０８）、露光処理を終了する。
なお、より大型基板を扱う場合には、負圧解除のステップ１０４と露光工程のステップ１０５との間に静圧による加圧工程を設けてマスク板１と被露光基板（ガラス基板）５との密着むらをなくすようにするとよい。
また、ステップ１０７における所定のレベルの負圧は、マスク板１が自重でたるむことなく、マスク板１が実質的に均一に保持される負圧か、これ以上の負圧である。
【００１６】
以上説明してきたが、実施例では、マスク板１とマスクベース２との間に形成される負圧室４２の構成は、一例である。この負圧室の構成と、マスク板１の形状、そしてマスクベース２へのマスク板１の取付けについては各種の形態を採ることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、この発明にあっては、マスク板の自重のたわみにより被露光基板とマスク板とを密着するようにしているので、マスク板の自重のたわみ分またはこれに近い圧力しか被露光基板には加わらない。したがって、マスク板との間で必要以上に不要な力が発生しない。
さらに、密着した被露光基板とマスク板とを切り離すときにも単に負圧室を負圧にするだけで容易にこれらを分離できる。
その結果、大型のフラットディスプレイパネル等の基板を露光する際に、マスク板が傷つきにくい密着露光方法および密着露光装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明の密着露光方法を適用した露光装置の断面概要図である。
【図２】図２は、その密着露光処理のフローチャートである。
【図３】図３は、特開平７−１３４６２６号に示された露光装置におけるマスク板支持装置の要部の平面図およびマスク板支持部分を中心とする側面図である。
【符号の説明】
１…マスク板、
２…マスクベース、
３…支持部材、
４…光学ユニット、４０…開口、
４１…ウインドー板、４２…負圧室、
４３，４４…吸着孔、
４５，４６，４７…ポート、
５…ガラス基板、５ａ…載置台、
６…チルト装置、６ａ…ベース盤、６ｂ…チルト駆動回路、
７…フレーム、
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ…フレームの４辺、
８…支持具、８１…Ｌ形金具、８２…調整ねじ、
９…結合具、９１…Ｌ形金具、９２…取り付け具、９３…結合ピン、
１０…密着露光装置、１１…ギャップ測定装置、
１２…制御装置、１３…真空ポンプ、１４ａ，１４ｂ…調整弁、
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３…ギャップ測定器、
Ｇｒ　…エア吸着溝、Ｓ…スチールボール
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３…チルト機構。
【図１】
2004085778.tif 000003
【図２】
2004085778.tif 000004
【図３】
2004085778.tif 000005