(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクと基板とを相対的に移動する移動手段と、
マスクと基板とのギャップを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出値が目標範囲内であるか判定する判定手段と、
前記検出手段の検出値が目標範囲内になるまで、目標値及び前記検出手段の検出値に応じて、前記移動手段の移動量を決定する移動量決定手段と、
前記移動量決定手段が決定した移動量に従って、前記移動手段を駆動する駆動手段とを備えたプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置であって、
前記駆動手段が前記移動手段を駆動する前に、前記移動量決定手段が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確認手段を備えた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装置。
【請求項２】
基板の厚さ及びギャップの目標値を入力する入力手段と、
前記入力手段により入力した基板の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定する上限値決定手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置。
【請求項３】
マスクと基板とのギャップを検出するステップと、
ギャップの検出値が目標範囲内であるか判定するステップと、
ギャップの検出値が目標範囲内でない場合、ギャップの目標値及び検出値に応じて、マスクと基板との相対的な移動量を決定するステップと、
決定した移動量に従って、マスクと基板とを相対的に移動するステップとを繰り返すプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、
マスクと基板とを相対的に移動するステップの前に、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ステップを含む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４】
基板の厚さ及びギャップの目標値を入力するステップと、
入力した基板の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定するステップとを含む請求項３に記載のプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロキシミティ露光装置において、フォトマスク（以下、「マスク」と称す）と基板とのギャップを制御するプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置及びギャップ制御方法に関する。
【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】
プロキシミティ露光装置は、マスクと基板とのギャップを制御するギャップ制御装置を備えている。ギャップ制御装置は、ギャップセンサーを用いてマスクと基板とのギャップを検出し、検出したギャップが目標範囲内となる様に、基板を保持するチャックを搭載したＺ−チルト機構を駆動する。マスクには、通常、ギャップ検出用の窓が、４箇所設けられている。
【０００４】
図３は、従来のプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置の動作を示すフローチャトである。まず、ギャップ制御装置へギャップの目標値を入力する（ステップ２０１）。ギャップ制御装置は、Ｚ−チルト機構を駆動して、チャックの表面が所定の高さになる様に、チャックを移動する（ステップ２０２）。次に、ギャップ制御装置は、ギャップセンサーを用いて、マスクと基板とのギャップを検出する（ステップ２０３）。続いて、ギャップ制御装置は、ギャップの検出値が目標値に対する許容範囲（目標範囲）内であるか判定する（ステップ２０４）。ギャップの検出値が目標範囲内でない場合、ギャップ制御装置は、ギャップの目標値及び検出値に基づいて、基板の上昇量を決定する（ステップ２０５）。そして、ギャップ制御装置は、決定した上昇量に従い、Ｚ−チルト機構を駆動して、基板を上昇させる（ステップ２０６）。ギャップ制御装置は、ギャップの検出値が目標範囲内となるまで、ステップ２０３からステップ２０６の動作を繰り返す。
【０００５】
なお、プロキシミティ露光装置のギャップ制御に関するものとして、例えば特許文献１に記載のものがある。
【特許文献１】特開平６−２９１０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
プロキシミティ露光装置のギャップ制御装置により制御されるギャップは数百μｍ程度と極めて小さく、従来のプロキシミティ露光装置では、ギャップ制御装置の動作不良により、マスクと基板が接触してマスクが損傷する恐れがあった。
【０００７】
ギャップ制御装置の動作不良には、次のものがある。
（１）図３のステップ２０３における、ギャップの誤検出。これは、ギャップセンサーの故障、ギャップの検出位置（ギャップセンサーの設置位置）の異常、マスクに設けたギャップ検出用の窓の傷による散乱光等が原因で発生する。
（２）図３のステップ２０６における、Ｚ−チルト機構の誤動作。
【０００８】
本発明の課題は、ギャップ制御装置の動作不良によりマスクと基板が接触するのを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置は、マスクと基板とを相対的に移動する移動手段と、マスクと基板とのギャップを検出する検出手段と、検出手段の検出値が目標範囲内であるか判定する判定手段と、検出手段の検出値が目標範囲内になるまで、目標値及び検出手段の検出値に応じて、移動手段の移動量を決定する移動量決定手段と、移動量決定手段が決定した移動量に従って、移動手段を駆動する駆動手段とを備えたプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置であって、駆動手段が移動手段を駆動する前に、移動量決定手段が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確認手段を備えたものである。
【００１０】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法は、マスクと基板とのギャップを検出するステップと、ギャップの検出値が目標範囲内であるか判定するステップと、ギャップの検出値が目標範囲内でない場合、ギャップの目標値及び検出値に応じて、マスクと基板との相対的な移動量を決定するステップと、決定した移動量に従って、マスクと基板とを相対的に移動するステップとを繰り返すプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法であって、マスクと基板とを相対的に移動するステップの前に、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ステップを含むものである。
【００１１】
マスクと基板とを相対的に移動する前に、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、マスクと基板とのギャップを検出する際に誤検出が発生し、またはマスクと基板とを相対的に移動する際に誤動作が発生しても、マスクと基板との接触を生じるマスクと基板との相対的な移動が事前に回避され、マスクと基板との接触が防止される。
【００１２】
さらに、本発明によるプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置は、基板の厚さ及びギャップの目標値を入力する入力手段と、入力手段により入力した基板の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定する上限値決定手段とを備えたものである。
【００１３】
また、本発明によるプロキシミティ露光装置のギャップ制御方法は、基板の厚さ及びギャップの目標値を入力するステップと、入力した基板の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定するステップとを含むものである。
【００１４】
基板の厚さ及びギャップの目標値を入力し、入力した基板の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定するので、上限値が基板の厚さ及びギャップの目標値に応じて適切に決定され、マスクと基板との接触がより確実に防止される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マスクと基板とを相対的に移動する前に、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ことにより、ギャップ制御装置の動作不良によりマスクと基板が接触するのを防止することができる。
【００１６】
さらに、基板の厚さ及びギャップの目標値を入力し、入力した基板の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定することにより、ギャップ制御装置の動作不良によりマスクと基板が接触するのをより確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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ギャップ制御装置の概略構成を示す図である。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、Ｚ−チルト機構９、チャック１０、マスクホルダ２０、ギャップセンサー３０、入力装置４０、処理装置５０、及びＺ−チルト機構駆動回路６０を含んで構成されている。これらの内、ギャップ制御装置は、Ｚ−チルト機構９、ギャップセンサー３０、入力装置４０、処理装置５０、及びＺ−チルト機構駆動回路６０を含んで構成されている。なお、露光装置は、これらの他に、基板１を搬入する搬入ユニット、基板１を搬出する搬出ユニット、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。
【００１８】
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、マスクホルダ２０によってマスク２が保持されている。基板１は、露光位置から離れた受け渡し位置において、図示しない搬入ユニットによりチャック１０へ搭載され、また図示しない搬出ユニットによりチャック１０から回収される。
【００１９】
チャック１０は、Ｚ−チルト機構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に沿ってＸ方向（図面横方向）へ移動する。Ｘステージ５のＸ方向への移動によって、チャック１０は、受け渡し位置と露光位置との間を移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に沿ってＹ方向（図面奥行き方向）へ移動する。θステージ８はθ方向へ回転し、Ｚ−チルト機構９はＺ方向（図面縦方向）へ移動及びチルトする。
【００２０】
露光位置において、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方向への回転によって、基板１の位置決めが行われる。また、Ｚ−チルト機構９のＺ方向への移動及びチルトによって、マスク２と基板１とのギャップ制御が行われる。
【００２１】
マスク２には、ギャップ検出用の窓が４箇所設けられている。マスクホルダ２０の内側には、マスク２のギャップ検出用の窓の上方に、破線で示すギャップセンサー３０が設置されている。ギャップセンサー３０は、マスク２と基板１とのギャップを検出し、ギャップの検出値を処理装置５０へ出力する。
【００２２】
入力装置４０は、基板１の厚さ及びマスク２と基板１とのギャップの目標値を処理装置５０へ入力する。処理装置５０は、上限値決定部５１、判定部５２、移動量決定部５３、及び累積値確認部５４を含んで構成されており、後述する様にＺ−チルト機構駆動回路６０へ基板１の上昇を指令する。Ｚ−チルト機構駆動回路６０は、処理装置５０の指令に従って、Ｚ−チルト機構９を駆動する。
【００２３】
図２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装置の動作を示すフローチャトである。まず、入力装置４０から、基板１の厚さ及びマスク２と基板１とのギャップの目標値を、処理装置５０へ入力する（ステップ１０１）。上限値決定部５１は、基板１の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、基板１の上昇量の累積値に対する上限値を決定する（ステップ１０２）。
【００２４】
基板１の厚さ及びギャップの目標値を入力し、入力した基板１の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定するので、上限値が基板１の厚さ及びギャップの目標値に応じて適切に決定される。
【００２５】
移動量決定部５３は、チャック１０の表面が所定の高さになる様に、チャック１０の移動量を決定し、Ｚ−チルト機構駆動回路６０は、移動量決定部５３が決定した上昇量に従い、Ｚ−チルト機構９を駆動して、チャック１０を移動する
（ステップ１０３）。
【００２６】
ギャップセンサー３０は、マスク２と基板１とのギャップを検出する（ステップ１０４）。判定部５２は、ギャップセンサー３０からのギャップの検出値が、入力装置４０から入力した目標値に対する許容範囲（目標範囲）内であるか判定する（ステップ１０５）。ギャップの検出値が目標範囲内でない場合、移動量決定部５３は、ギャップの目標値及び検出値に基づいて、基板１の上昇量を決定する（ステップ１０６）。
【００２７】
累積値確認部５４は、移動量決定部５３が決定した移動量の累積値が、上限値決定部５１で決定した上限値以下であるか確認する（ステップ１０７）。移動量の累積値が上限値以下である場合、累積値確認部５４は、移動量決定部５３が決定した移動量をＺ−チルト機構駆動回路６０へ出力し、Ｚ−チルト機構駆動回路６０は、移動量決定部５３が決定した上昇量に従い、Ｚ−チルト機構９を駆動して、基板１を上昇させる（ステップ１０８）。
【００２８】
ギャップの検出値が目標範囲内となるまで、ステップ１０４からステップ１０８の動作を繰り返す。途中、ステップ１０７において移動量の累積値が上限値以下でない場合、ギャップ制御の動作を停止する。ステップ１０８で基板１を上昇させる前に、ステップ１０７で移動量の累積値が上限値以下であるか確認するので、ステップ１０４でマスク２と基板１とのギャップを検出する際に誤検出が発生し、またはステップ１０８で基板１を上昇させる際にＺ−チルト機構９の誤動作が発生しても、マスク２と基板１との接触を生じる基板１の上昇が事前に回避され、マスク２と基板１との接触が防止される。
【００２９】
以上説明した実施の形態によれば、基板１を上昇させる前に、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ことにより、ギャップ制御装置の動作不良によりマスク２と基板１が接触するのを防止することができる。
【００３０】
さらに、基板１の厚さ及びギャップの目標値を入力し、入力した基板１の厚さ及びギャップの目標値に基づいて、累積値の上限値を決定することにより、上限値が基板１の厚さ及びギャップの目標値に応じて適切に決定されるので、ギャップ制御装置の動作不良によりマスク２と基板１が接触するのをより確実に防止することができる。
【００３１】
なお、以上説明した実施の形態では、基板１を搭載するチャック１０を上下に移動してマスク２と基板１とのギャップ制御を行っているが、チャック１０を上下に移動する代わりに、マスク２を保持するマスクホルダ２０を上下に移動してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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ギャップ制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】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装置の動作を示すフローチャトである。
【図３】従来のプロキシミティ露光装置のギャップ制御装置の動作を示すフローチャトである。
【符号の説明】
【００３３】
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  Ｚ−チルト機構
１０  チャック
２０  マスクホルダ
３０  ギャップセンサー
４０  入力装置
５０  処理装置
６０  Ｚ−チルト機構駆動回路
【図１】
0004726686.tif 000002
【図２】
0004726686.tif 000003
【図３】
0004726686.tif 000004