(57)【要約】  【課題】  縦型露光装置において、マスクとガラス基板間のギャップを均一にし、パターンの焼き付け精度を均一にすることができる基板露光方法および装置を提供する。  【解決手段】  所定のパターン２１が形成されたマスク２と露光装置を鉛直方向に所定のギャップを設けて対向させ、マスク２を介して露光基板３へパターン２１を投影する基板露光方法であって、マスク２と露光基板３との間のギャップを検出し、検出されたギャップに基づき、露光基板３のマスク２の面と垂直な方向への移動と露光基板３のマスク２の面に対する傾斜角度の変位とマスク２全面の変位の少なくとも１つを行い、マスク２と露光基板３との間のギャップを補正する。【選択図】  図１
2005079515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のパターンが形成されたマスクと露光装置を鉛直方向に所定のギャップを設けて対向させ、前記マスクを介して前記露光基板へ前記パターンを投影する基板露光方法であって、
前記マスクと前記露光基板との間の前記ギャップを検出し、
前記検出されたギャップに基づき、前記露光基板の前記マスクの面と垂直な方向への移動と前記露光基板の前記マスクの面に対する傾斜角度の変位と前記マスク全面の変位の少なくとも１つを行い、
前記マスクと前記露光基板との間の前記ギャップを補正する
ことを特徴とする基板露光方法。
【請求項２】
マスクの平面度を検出し、
前記検出された平面度に基づき前記マスクの平面度を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の基板露光方法。
【請求項３】
所定のパターンが形成されたマスクを保持するマスクホルダと、前記マスクと対向するように露光基板を保持する基板ステージとを備え、前記マスクと前記露光基板との間に所定のギャップを保持した状態で、前記マスクと前記露光基板とを鉛直方向に配置し、前記マスクを介して前記露光基板へ前記パターンを投影する基板露光装置であって、
前記マスクと前記露光基板との前記ギャップを検出するギャップセンサと、
前記基板ステージを前記マスクの面と垂直な方向への移動と前記マスクの面に対する変位の少なくとも一方を行い前記ギャップを補正する第１のアクチュエータと、
前記マスクホルダが保持する前記マスクの縁部を変位させて前記ギャップを補正する第２のアクチュエータと、
前記ギャップセンサからの信号に基づき、前記第１のアクチュエータ及び前記第２のアクチュエータの操作量を制御するコントロール部と
を備えたギャップ制御装置を有することを特徴とする基板露光装置。
【請求項４】
マスクは、複数箇所にパターンを設けてあるとともに、
ギャップセンサは、少なくとも、前記パターンの形成されていない領域に配設してあることを特徴とする請求項３記載の基板露光装置。
【請求項５】
マスクの平面度を検出するマスク平面度センサを備え、
コントロール部は、少なくとも、前記マスク平面度センサ信号又はギャップセンサ信号に基づき、第１のアクチュエータと第２のアクチュエータの少なくとも一方の操作量を制御することを特徴とする請求項３記載の基板露光装置。
【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係り、特にガラス基板およびマスクを鉛直方向に設置した縦型露光装置に用いる基板露光方法および基板露光装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フラットパネルの製造工程の一部である露光工程において、各種タイプの露光装置が開発され用いられている。そして、近年、非接触方式であるため、例えば高効率生産に好適で、しかも、低発塵性を有するプロキシミティ露光装置が開発されている。
即ち、このプロキシミティ露光装置では、ガラス基板と露光マスク間にプロキシミティギャップ（所定の微小間隔）を設けておくとともに、露光マスクを介してガラス基板に向け平行光を照射・投光し、画素を制御するために必要な回路パターンなどをガラス基板上に焼き付けて転写するものである。
【０００３】
また、このプロキシミティ露光装置にあっては、プロキシミティギャップの制御を行うために、ギャップ制御装置を付設するものが提案されている。
例えば、このギャップ制御装置として、マスクおよびガラス基板を水平に保持するタイプの横型露光装置に適用するものが開発されており、このようなタイプのギャップ制御装置としては、図９に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ここで、このような横型露光装置に付設したギャップ制御装置の構成及び動作について、図９を参照しながら説明する。
マスク１０１上方から光を照射してガラス基板１０２にパターンを形成する基板露光装置において、マスク１０１に形成されたパターンを転写するガラス基板１０２には、このガラス基板１０２の一面を真上に向けた状態で水平に保持するために露光チャック１０３が設けられている。そして、通常、この露光チャック１０３は、所定の厚さの平板状に形成されており、その上面は高い平面度に仕上げられている。
また、この露光チャック１０３の周りには、マスクホルダ１０４が設けられている。このマスクホルダ１０４は、上記ガラス基板１０２一面の上方からそのガラス基板１０２の一面にパターンを焼き付けて転写するマスク１０１を水平状態で保持するものである。
【０００５】
一方、図示してないが、上記露光チャック１０３の下面の３箇所にはチルト機構を設けており、このチルト機構を駆動して露光チャック１０３を上昇又は傾けて、上記マスク１０１とガラス基板１０２との間に所定のプロキシミティギャップを保持するようになっている。これにより、前述したように、マスク１０１上方から平行光を照射してガラス基板１０２に必要な回路パターンなどを形成するようになっている。
【０００６】
ここで、上記マスクホルダ１０４は、マスク１０１の対向する両側二辺だけを保持するように、二つのホルダ部材１０５Ａ、１０５Ｂを対向させて平行に設けている。つまり、上記二つのホルダ部材１０５Ａ、１０５Ｂは、マスク１０１の対向する両側二辺だけをその上端面で保持するようになっている。
従って、マスク１０１は、上記二つのホルダ部材１０５Ａ、１０５Ｂに平行な方向においてのみ、自重によって下方に撓むこととなる。
【０００７】
一方、マスクホルダ１０４の二つのホルダ部材１０５Ａ、１０５Ｂの外側面には、マスク押え部１０７Ａ、１０７Ｂが設けられている。このマスク押え１０７Ａ、１０７Ｂは、上記マスクホルダ１０４に保持されるマスク１０１の両側二辺の縁部を上方から押圧してマスク１０１の自重による撓みを補正するものである。
即ち、マスクホルダ１０４の各ホルダ部材１０５Ａ、１０５Ｂの上面の外側縁部には、その長手方向に延びる段差１０６を形成しており、この段差１０６を利用して上記マスク押え部１０７Ａ、１０７Ｂでマスクホルダ１０４に保持されるマスク１０１の両側二辺の縁部を上方から押圧するようになっている。
【０００８】
さらに、このギャップ制御装置には、上記マスク押え部１０７Ａ、１０７Ｂによるマスク１０１の撓み補正の補正量を計測する補正量検出センサ１０８を設けており、マスク１０１の横幅方向の中心位置において、マスク１０１とガラス基板１０２との間のギャップＬを検出する。
【０００９】
この補正量検出センサ１０８によれば、この補正量検出センサ１０８からレーザ光を出射してギャップ検出位置に投影し、マスク１０１下面とガラス基板１０２表面とで反射した光を検出してギャップＬを求め、所定のプロキシミティギャップとの差がどの程度あるかにより補正量を計測する。
そして、この補正量がゼロになるようにマスク押え部１０７Ａ、１０７Ｂの動作を制御することにより、マスク１０１の撓みを補正して全体として平らになるようにしている。
【００１０】
しかしながら、上記した従来の横型露光装置におけるギャップ制御装置では、マスクが自重により下方に撓むことを前提としているため、一方方向の押圧でマスクを変形させるのみであり、例えば、マスクの撓みがガラス基板とは逆側に発生するような場合には、このような構成ではその撓みを吸収できない。
【００１１】
そこで、この種のギャップ制御装置を、マスクおよびガラス基板を鉛直に保持するタイプの縦型露光装置に適用したものが検討されている。
次に、図１０を参照しながら、このような縦型露光装置及びギャップ制御装置について説明する。
この縦型露光装置では、マスク１１１を鉛直方向に立てた状態で保持するマスクホルダ１１２、１１３と、同様に、ガラス基板１１４を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ステージ１１５と、ガラス基板１１４に紫外光を照射するＵＶ光源１１９などとを備えている。また、この縦型露光装置には、ギャップ制御装置が付設されている。
【００１２】
そして、このギャップ制御装置には、マスク１１１とガラス基板１１４とのギャップを測定するギャップセンサ１１６と、マスク１１１とガラス基板１１４のギャップを操作するギャップ操作用アクチュエータ１１７と、ギャップセンサ１１６の信号に基づきギャップ操作用アクチュエータ１１７の操作量を制御するコントロール部１１８などとを備えるようになっている。
【００１３】
次に、この図１０に示すギャップ制御装置の動作について説明する。
マスクホルダ１１２、１１３には、マスク１１１を周方向で吸着保持する図示外の真空吸着機構などが設けられている。特に、この真空吸着吸着機構は、鉛直に設置したマスク１１１の上下、左右の両側２辺の縁部からマスク面を保持するように構成されている。一方、ガラス基板１１４は、基板ステージ１１５に全面吸着することにより、鉛直に起立した状態で保持されている。
【００１４】
ここで、ガラス基板１１４とマスク１１１との間のギャップは、４隅に設置されたギャップセンサ１１６により測定しており、この測定データに応じて出力されるギャップセンサ１１６の信号に基づき、そのギャップが設定値（プロキシミティギャップ）になるようコントロール部１１８でギャップ操作用アクチュエータ１１７の操作量を制御している。
【００１５】
このギャップ操作用アクチュエータ１１７には、基板ステージ１１５を前進、後退させる機構および傾斜させる機構が設置されており、コントロール部１１８により、基板ステージ１１５の前進、後退、傾斜の各動作を駆動・制御するようになっている。
【００１６】
しかしながら、上記した縦型露光装置におけるギャップ制御装置では、マスクサイズが大型化することにより、マスクの平面精度が悪くなる傾向があることや、マスクをマスクホルダに保持したときの自重による撓みや座屈が顕著になることにより、端部のギャップセンサ信号に基づくギャップ制御では、マスク端部側のギャップは設定値通りに設定されても、マスクの面内全体で均一にはならないことが多い。そのため、結果的にガラス基板上に正確にパターン形成ができなくなり、パターンの焼き付け精度が低下する、といった問題を発生している。
【００１７】
そこで、マスク面のゆがみを是正する対策として、例えば、静圧によりガラス基板（ウエハ）又はマスクを局所的に撓ませるとともに、その撓ませてある局所領域に対して分割露光を行ってパターンを焼き付けていくようになっているものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１８】
一方、他の方法として、例えば面内の複数箇所を変形チャックによってガラス基板（ウエハ）を変形させる構成のものが知られている。この変形チャックは、モータにより動作させたり真空圧を付与して動作させるようになっており、ウエハを上下（鉛直）方向に微動させることで、換言すればウエハを変形させることで、歪みのあるマスク面との間の距離を調整させるようになっている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特開２００１−１０９１６０号公報（第３頁右欄中段、［００１８］、図５）
【特許文献２】特開平０７−２５３６７５号公報
【特許文献３】特開５９−０１７２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来の方法では、局所的にガラス基板を撓ませて分割露光を行うには適しているが、一括露光を行うために、マスクの面内全体でギャップを均一にすることが困難であり、結果的にガラス基板上に正確にパターン形成ができなくなり、パターンの焼き付け精度が低下するという問題を発生していた。
【００２０】
そこで、本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、露光基板およびマスクを鉛直方向に立てて設置した縦型露光装置において、マスクサイズが大型化することによるマスクの面精度の悪化や、マスク自重による撓みや座屈により、露光基板との間のギャップにマスクの面内ばらつきなどが発生した場合でも、マスクとガラス基板間のギャップを均一にし、パターンの焼き付け精度を均一にすることができる基板露光方法および基板露光装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の基板露光方法は、所定のパターンが形成されたマスクと露光装置を鉛直方向に所定のギャップを設けて対向させ、前記マスクを介して前記露光基板へ前記パターンを投影する基板露光方法であって、
前記マスクと前記露光基板との間の前記ギャップを検出し、
前記検出されたギャップに基づき、前記露光基板の前記マスクの面と垂直な方向への移動と前記露光基板の前記マスクの面に対する傾斜角度の変位と前記マスク全面の変位の少なくとも１つを行い、
前記マスクと前記露光基板との間の前記ギャップを補正することを特徴としている。
【００２２】
これにより、露光基板およびマスクを鉛直方向に設置した縦型の露光装置において、例えば、マスクサイズが大型化することにより、自重による撓みや座屈によるギャップの面内ずれやばらつきに対して、ギャップセンサでこれを測定し、そのギャップセンサの信号に基づき、アクチュエータによりマスクを変形・変位させることができる。
このように、アクチュエータによりマスクを変位・変形させることにより、マスクとガラス基板間のギャップのずれやばらつきを補正し、マスクとガラス基板間のギャップを均一にすることができる。
【００２３】
また、本発明の基板露光方法は、マスクの平面度を検出し、前記検出された平面度に基づき前記マスクの平面度を補正することを特徴としている。
【００２４】
これにより、マスクの面精度の悪化や、自重による撓みや座屈によるギャップの平面精度のずれやばらつきに対して、マスク平面度センサでこれを測定し、そのマスク平面度センサの信号に基づき、アクチュエータによりマスクを変形・変位させることができる。
このように、アクチュエータによりマスクを変位・変形させることにより、マスクとガラス基板間のギャップの平面精度のずれやばらつきを補正し、マスクとガラス基板間のギャップの面精度を均一にすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、所定のパターンが形成されたマスクと露光装置を鉛直方向に所定のギャップを設けて対向させ、マスクを介して露光基板へパターンを投影する基板露光方法であって、マスクと露光基板との間のギャップを検出し、検出されたギャップに基づき露光基板を移動させ、検出されたギャップに基づきマスクを変位させ、マスクと露光基板との間のギャップを補正するようになっている。
【００２６】
従って、本発明によれば、アクチュエータにより露光基板又はマスクを変位・変形させることにより、マスクとガラス基板間のギャップのずれやばらつきを補正し、マスクとガラス基板間のギャップを均一にすることができ、その結果、露光基板上へのパターンの焼き付け精度を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、この発明における実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する
［第１の実施の形態］
図１は、この発明の第１の実施の形態に係る縦型基板露光装置を示すものであり、この縦型基板露光装置は、基板ステージ１と、複数箇所（本実施の形態では２箇所）にマスクパターン（以下、「パターン」とよぶ）２１を設けた露光マスク２と、吸着手段を設けたマスクホルダ４Ａと、光源５などとの他に、ギャップセンサ６と、アクチュエータ７と、コントロール部８などとを有するギャップ制御装置を備えており、露光作業の際には、露光マスク２およびガラス基板３を鉛直方向に立てて保持するようになっている。
【００２８】
基板ステージ１は、ガラス基板３全面を真空吸着により保持し、特に、ガラス基板３を鉛直方向に立てた状態で保持するようになっており、このようにガラス基板３を縦型配置することにより、基板ステージ１で吸着する両側支持部の中間部での重力による撓みや座屈などを回避できるように構成されている。
【００２９】
露光マスク２は、画素を制御するために必要な回路パターンなどをガラス基板３上に転写させて形成するため、この転写させる元となる所定の精細なパターン２１が左右に２箇所並列状態で設けている。
【００３０】
なお、ガラス基板３には、いずれも図示しないが、回路パターンとなる金属薄膜などを成膜してあるとともに、その上に、フォトレジスト、感光性ペースト、ドライフィルムレジストなどといった感光材料膜を塗布しており、レーザ、薬液等を用いた複数工程での適宜処理を経て、マスクに応じた所望の精細なパターン膜（例えば、フラットパネルを構成するＬＣＤパネルやＰＤＰパネルの画素を制御するために必要な高精度の回路パターン膜など）を形成するようになっている。
【００３１】
マスクホルダ４Ａは、露光マスク２を鉛直に立てて設置したときの露光マスク２の左右両側２辺の縁部を保持するように左右一対設置されており、真空を利用した吸着手段の一部を構成する吸着溝４１Ａによりマスク１を真空吸着している。
さらに、本実施の形態では設けていないが、露光マスク２の中央部２２（図３参照）にパターンが形成されていないことを利用し、その中央部２２にマスクホルダを１箇所追加して設置することも可能である。ただし、この場合に設置するマスクホルダは露光の際に、投影像としてガラス基板３に転写されないように、小型化されたものであることが必要である。
【００３２】
吸着手段は、露光マスク２を吸着・保持するためのものであり、本実施の形態では、真空による負圧を利用するようになっている。即ち、この吸着手段は、図２に示すように、フラットな吸着面４１に露光マスク２の両側部分を吸着させるものであり、マスクホルダ４Ａの上下方向に長く穿設した吸着溝４１Ａと、この吸着溝４１Ａから負圧を発生させるために吸着溝４１Ａに連なるマスクホルダ４Ａ内の図示外の通気路と、この通気路と連通・連結された図示外の真空ポンプなどとを備えている。
【００３３】
光源５は、ガラス基板３との間にプロキシミティギャップを隔てて設けた露光マスク２を介して平行光を照射し、適宜パターンのレジストを形成して、最終的に画素を制御するために必要となる回路パターンをガラス基板３上に投光・転写するものである。本実施の形態の光源５では、例えば所定波長の紫外光をガラス基板３に向けて投光・照射するために、例えば、超高圧水銀灯、キセノンランプ、キセノン−水銀ランプなどを用いており、全面一括露光又はステップ露光を行うようになっている。
【００３４】
ギャップセンサ６は、プロキシミティギャップを調整・制御するために露光マスク２とガラス基板３との間のギャップを検出するものであり、第１ギャップセンサ６１と、第２ギャップセンサ６２とを備えている。
【００３５】
このうち、第１ギャップセンサ６１は、特に中央部にパターン２１が形成されていないような構成の露光マスク２、例えば図３において、左右に２つのパターン２１を形成する場合、そのパターン２１の形成されていない露光マスク２の中央部２２を利用して設置されている。
【００３６】
即ち、これは、通常、フラットパネルの生産は、例えば図６に示すように、製品１枚分をガラス基板３上に形成する場合と、例えば図３に示すように製品複数枚分をガラス基板３上に形成する場合とがある。
例えば、フラットパネルの製品１枚分をガラス基板３上に形成する場合は、露光マスク２面の全面にパターン２１が形成されているため、露光マスク２面の中央部において面内のギャップを測定することは難しい。例えば、レーザ光を利用してギャップを測定するような場合、レーザ光の進路がマスク模様に邪魔されてしまい、正確なギャップの計測を行うことが難しいからである。
しかしながら、フラットパネル複数枚の製品をガラス基板３上に同時に形成する場合は、露光マスク２面内にパターン２１が形成されていない中央部２２が発生するので、このパターン２１のない中央部２２をギャップ測定エリアに利用すれば、ギャップＬを測定することができる。
【００３７】
一方、第２ギャップセンサ６２は、例えば本実施の形態では、図示外の半導体レーザを照射し、露光マスク２のパターン２１面とガラス基板３の表面とでそれぞれ反射する光を、図示外のＣＣＤセンサで検出し、三角測量法の原理を用いてギャップＬを検出する光切断方式のセンサが用いられている。なお、この第２ギャップセンサ６２は、前述したように、ガラス基板４と露光マスク２とのギャップについて上下左右の４隅で同時に計測するように４箇所設けられており、第１ギャップセンサ６１と同様の構成となっている。
【００３８】
アクチュエータ７は、露光マスク２とガラス基板３との間のギャップを均一に制御するものであり、ガラス基板３の移動・変位を行う第１アクチュエータ７Ａ（以下、「基板操作用アクチュエータ」とよぶ）と、露光マスク２の移動・変位を行う第２アクチュエータ（以下、「マスク操作用アクチュエータ」とよぶ）７Ｂとを備えている。
【００３９】
このうち、基板操作用アクチュエータ７Ａは、この基板ステージ１の背面に配置してあり、基板ステージ１全体（又は一部でもよい）を吸着保持するようになっており、いずれも図示しないが、基板ステージ１を図示外のステッピングモータなどで前進・後退させる並進機構と、適宜手段で基板ステージ１を傾斜させるチルト機構などとで構成されている。
【００４０】
一方、マスク操作用アクチュエータ７Ｂは、回転軸４２を中心にして微小回動させて、マスクホルダ４Ａにより保持される露光マスク２の左右両側２辺の縁部を変位・変形させるものであり、露光マスク２の左右両側２辺にそれぞれ設置されている。
即ち、このマスク操作用アクチュエータ７Ｂは、図２において、回転軸４２を中心にマスクホルダ４Ａを回転させるためのモータ７１と、不動状態にある基台７０に対してマスクホルダ４Ａを回転自在に固定・支持する一対のブラケット７２とで構成しており、一方のブラケット７２に固設したモータ７１の駆動・回転力により、マスクホルダ４Ａが回動可能になっている。
【００４１】
そして、このマスク操作用アクチュエータ７Ｂでは、例えば露光マスク２の面内の１ポイントと後述する第２のギャップセンサ６２からのギャップ信号データに基づいて動作するようになっており、特にこのマスク操作用アクチュエータ７Ｂでは、ギャップＬについての制御を露光マスク２の左右で独立別個に設定できるようにするため、露光マスク２の左右の２箇所に配設されている。
【００４２】
コントロール部８は、第１、第２のギャップセンサ６１、６２からのギャップＬについての計測データを入力すると、予め設定された基準値と比較してそれを上回るギャップＬが発生している場合には、これを解消するように、それぞれ、基板操作用アクチュエータ７Ａ、マスク操作用アクチュエータ７Ｂの各モータを駆動・制御するものである。
【００４３】
このため、コントロール部８は、入力が第１、第２のギャップセンサ６１、６２の出力にそれぞれ接続されているとともに、出力が各モータ６１に接続されており、第１、第２のギャップセンサ６１、６２によるギャップ信号を入力して、基板操作用アクチュエータ７Ａ、マスク操作用アクチュエータ７Ｂを制御するように構成されている。
即ち、具体的には、このコントロール部８では、露光マスク２の中央部１箇所に設けた第１のギャップセンサ６１からの信号出力値が設定値になるよう、マスク操作用アクチュエータ７Ｂの操作量を決定してこのマスク操作用アクチュエータ７Ｂの動作を制御するようになっており、これにより、ガラス基板４と露光マスク２とについて、これらの面内中央部でのギャップＬを調整・制御している（このギャップ制御を「ギャップ制御方法１」とする）。
【００４４】
また、このコントロール部８では、露光マスク２とについて上下左右４箇所の第２のギャップセンサ６２からの信号出力値が設定値になるよう、基板操作用アクチュエータ７Ａの操作量を決定して基板操作用アクチュエータ７Ａの動作を制御するようになっており、これにより、ガラス基板３と露光マスク２とについて、これら４隅でのギャップＬを調整・制御している（このギャップ制御を「ギャップ制御方法２」とする）。
【００４５】
なお、第２のギャップセンサ６２では、露光マスク２の４隅領域におけるギャップＬを測定するので、形成するパターン２１が単数或いは複数のいずれのものであっても、別段問題なく測定できる。
【００４６】
次に、本実施の形態のギャップ制御装置によりプロキシミティギャップの設定・調整を行う方法などについて、具体的に説明する。
【００４７】
（１）初めに、第２のギャップセンサ６２により露光マスク２の４隅部分でのギャップ信号を測定する。そして、この第２のギャップセンサ６２から出力のギャップ信号値が設定値になるように、基板操作用アクチュエータ７Ａを用いて、前述した「ギャップ制御方法２」による制御を行う。
【００４８】
（２）その後、露光マスク２の面内中央部に設置の第１のギャップセンサ６１から出力のギャップ信号値が設定値になるように、マスク操作用アクチュエータ７Ｂを用いて、前述した「ギャップ制御方法１」による制御を行う。
例えば、第１のギャップセンサ６１のギャップ信号が設定値よりも小さいという測定結果であれば、コントロール部８による制御により、マスク操作アクチュエータ７Ｂを制御し、第１のギャップセンサ６１から出力のギャップ信号値が大きくなるように動かす。
【００４９】
（３）その後、再度、露光マスク２の４隅での第２のギャップセンサ６２から出力のギャップ信号が設定値になるように、マスク操作用アクチュエータ７Ｂを用いて、前述した「ギャップ制御方法２」による制御を行う。
【００５０】
以下、このような手順（１）〜（３）を繰り返し、露光マスク２の面内中央部でのギャップ信号値および４隅のギャップ信号値が設定値内となるようにギャップＬの制御を行う。
【００５１】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図４は本発明の第２の実施の形態に係る縦型露光装置を示すものであり、この縦型露光装置では、第１の実施の形態とは異なり、上下左右の４箇所に設けたマスクホルダ４Ｂにより露光マスク２の左右両側２辺の縁部ばかりでなく上下両側２辺の縁部も保持するように構成している。
一方、本実施の形態のマスク操作用アクチュエータ７Ｃは、第１の実施の形態と同様に、露光マスク２の左右両側に設置されているが、このマスクホルダ４Ｂにより保持される露光マスク２の左右両側２辺の縁部を、ガラス基板３に向けて進退させる方向に変位させるようになっている。
【００５２】
ここで、図５を参照しながら、マスク操作用アクチュエータ７Ｃの具体的な構成について説明する。
このマスク操作用アクチュエータ７Ｃは、不動状態にある基台７０に固定するモータ７１と、このモータ７１の出力軸を回転自在に支持するために基台７０に固定したブラケット７２と、基台７０に固設したガイドレール７３と、このガイドレール７３にスライド自在に取り付けたリニアガイド７４と、このリニアガイド７４と平行に配設しモータ７１の駆動力で回転するボールねじ７５と、このボールねじ７５に螺合するとともにリニアガイド７４と一体化された雌ねじ部材７６とを備えている。
なお、このマスク操作用アクチュエータ７Ｃは、露光マスク２の左右両側に設置されているが、第１の実施の形態と同様に、これらは左右で別々に制御量を設定できるように構成されている。
【００５３】
一方、マスクホルダ４Ｂは、リニアガイド７４に搭載・固設されており、モータ７１の駆動・回転動作により、マスクホルダ４Ｂがリニアガイド７４の配設方向に沿った直線運動を行うことができるように構成されているが、特に直線運動への変換手段としてボールねじ７５を用いているので、この直線運動動作を精密に制御することが可能になっている。
【００５４】
次に、本実施の形態のギャップ制御装置によりプロキシミティギャップの設定・調整を行う方法などについて、具体的に説明する。
【００５５】
（１）初めに、露光マスク２の上下左右の４隅に設けた第２のギャップセンサ６２により露光マスク２の４隅部分でのギャップ信号を測定する。そして、この第２のギャップセンサ６２から出力のギャップ信号値が設定値になるように、基板操作用アクチュエータ７Ａを用いた、「ギャップ制御方法２」による制御を行う。
これにより、ガラス基板３と露光マスク２とについて、これら４隅でのギャップＬを調整・制御することができる。
【００５６】
（２）その後、第１の実施の形態と同様に、露光マスク２の面内中央部に設置の第１のギャップセンサ６１から出力のギャップ信号値が設定値になるように、マスク操作用アクチュエータ７Ｃを用いて、「ギャップ制御方法１」による制御を行う。
即ち、コントロール部８の制御によってモータ７１を駆動・制御し、このモータ７１に連結されたボールねじ７５を回転し、これに螺合する雌ねじ部材７６及びこれと一体化されたリニアガイド７４をガイドレール７３に沿ってスライドさせる。これにより、雌ねじ部材７６及びリニアガイド７４と一体化されたマスクホルダ４Ｂが吸着された状態の露光マスク２をそのまま±Ｙ方向に変位させるので、露光マスク２を変形させることができる。
【００５７】
（３）その後、再度、露光マスク４隅での第２のギャップセンサ６２から出力のギャップ信号が設定値になるように、前述した「ギャップ制御方法２」による制御を行う。
【００５８】
以下、このような手順（１）〜（３）を繰り返し、面内中央部のギャップ信号値および４隅のギャップ信号値が設定値内となるように、プロキシミティギャップの制御を行う。
【００５９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図６は本発明の第３の実施の形態に係る縦型露光装置を示すものであり、この縦型露光装置では、図７に示すように、露光マスク２の全面にパターン２１が形成されており、露光マスク２の面内の中央部では、ギャップセンサによりギャップを測定するギャップ測定エリアが設けられないが、露光マスク２の平面度を測定するマスク平面度センサ６３を露光マスク２の面内中央部側に設置している。このため、マスク平面度センサ６３を使用することにより、露光マスク２とガラス基板３との間のギャップを露光マスク２の面内中央部側でも均一に制御することができる構成となっている。
なお、本実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、マスクホルダ（４Ａ又は４Ｂのいずれでもよい）を露光マスク２の左右両側２辺の縁部に設置しており、これら一対のマスクホルダにより露光マスク２の左右両側２辺の縁部を保持するように構成されている。
【００６０】
本実施の形態のマスク平面度センサ６３には、例えば、第１、第２のギャップセンサ６１、６２と同様の光切断方式のセンサを用いている。このマスク平面度センサ６３は、ＵＶ光源５側より、例えば露光マスク２の平面を上下方向、左右方向にスキャンさせることによりマスクの平面度を検出するように構成されている。
【００６１】
さらに、このマスク平面度センサ６３には、例えば図５に示すようなリニアガイドと一体に結合してスキャン動作を行うようにするため、特に上下、左右の２方向にスライドさせるため、図５に示すものと同じような構成の高精度のスライド機構（図示せず）を互いに直交する２方向に設けている。なお、このリニアガイドとマスクホルダで構成する面は、メカニカル的に高精度に平行度を出す必要がある。
【００６２】
コントロール部８は、マスク平面度センサ６３からの平面度信号を入力すると、このコントロール部８にてマスク操作用アクチュエータ７Ｂの操作量を算出するようになっている。そして、このコントロール部８では、その算出した操作量に基づきマスク操作用アクチュエータ７Ｂを動作させ、露光マスク２を変形させて露光マスク２の平面度を補正するようになっている（以下、この制御を、「マスク平面度補正方法１」とする）。
なお、このマスク操作用アクチュエータは、第１の実施の形態のマスク操作用アクチュエータ７Ｂと同様の構成であるが、第２の実施の形態のマスク操作用アクチュエータ７Ｃと同様の構成のものを用いても構わない。
【００６３】
次に、本実施の形態に係るギャップ制御装置によりプロキシミティギャップの設定・調整を行う方法などについて、具体的に説明する。
【００６４】
（１）初めに、露光マスク２の面内中央部でのマスク平面度センサ６３による平面度信号に基づき、露光マスク２の平面度が設定値通りになるように、前述した「マスク平面度補正方法１」による制御を行う。
【００６５】
（２）次に、第１の実施の形態、又は第２の実施の形態と同様に、露光マスク２の上下左右の４隅に設けた第２のギャップセンサ６２により露光マスク２の４隅部分でのギャップ信号を測定する。そして、この第２のギャップセンサ６２から出力のギャップ信号値が設定値になるように、前述した「ギャップ制御方法２」による制御を行う。
【００６６】
（３）その後、再度、露光マスク２の面内中央部でのマスク平面度センサ６３による平面度信号に基づき、露光マスク２の平面度が設定値通りになるように、前述した「マスク平面度補正方法１」による制御を行う。
【００６７】
以下、このような手順（１）〜（３）を繰り返し、面内中央部の平面度信号値および４隅のギャップ信号値が設定値内となるようにプロキシミティギャップの制御を行う。
【００６８】
［第４の実施の形態］
次に、本発明の第４の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態において、第１〜第３の実施の形態と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
図８は本発明の第４の実施の形態に係る縦型露光装置を示すものであり、この縦型露光装置では、第２の実施の形態と同様に、マスクホルダ４Ｂにより、露光マスク２の左右両側２辺の縁部及び上下両側２辺の縁部を保持するように構成されているとともに、マスク操作用アクチュエータ７Ｃにより、マスクホルダ４Ｂにより保持される露光マスク２の左右両側２辺の縁部をＹ方向に変位させることにより露光マスク２を変形させるようになっている。
【００６９】
また、本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に、露光マスク２の平面度を測定するマスク平面度センサ６３（本実施の形態でも、図示外の第３の実施の形態と同じスライド機構を付設している）を露光マスク２の面内中央部に設置しており、このため、露光マスク２の面内中央部でも、露光マスク２とガラス基板３との間のギャップＬを所望の均一なプロキシミティギャップに設定・制御することができる構成となっている。
【００７０】
一方、コントロール部８では、マスク平面度センサ６３からの平面度信号を入力すると、マスク平面度センサ６３の信号に基づきマスク操作用アクチュエータ７Ｃの操作量を制御し、露光マスク２の平面度を補正するようになっている。
そして、コントロール部８では、４隅のギャップセンサ６２の信号に基づき、その補正された露光マスク２とガラス基板３とのギャップを検出し、これにより基板操作用アクチュエータ７Ａの操作量を算出して制御することにより、露光マスク２とガラス基板３との間のギャップが設定値内に収まるように制御を行っている。
【００７１】
なお、本実施の形態でも、マスク操作用アクチュエータは、第２の実施の形態のマスク操作用アクチュエータ７Ｃと同様の構成であるが、第１の実施の形態のマスク操作用アクチュエータ７Ｂと同様の構成のものであっても構わない。
【００７２】
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の基板露光方法は、マスクサイズが大型化することによるマスクの面精度の悪化や、マスク自重による撓みや座屈により、露光基板との間のギャップにマスクの面内ばらつきなどが発生した場合でも、マスクとガラス基板間のギャップを均一にし、パターンの焼き付け精度を均一にすることができる効果を有し、露光基板およびマスクを鉛直方向に立てて設置した縦型露光装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１（第３）の実施の形態に係る基板露光装置及びギャップ制御装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るマスク操作用アクチュエータの一例を示す具体的構成図である。
【図３】本発明の第１（第２）の実施の形態に用いる露光マスクのパターンを示す概念図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る基板露光装置及びギャップ制御装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第２（第４）の実施の形態に係るマスク操作用アクチュエータの一例を示す具体的構成図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係る基板露光装置及びギャップ制御装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第３（第４）の実施の形態に用いる露光マスクのパターンを示す概念図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態に係る基板露光装置及びギャップ制御装置を示す概略構成図である。
【図９】従来の横型基板露光装置に用いるギャップ制御装置を示す概略構成図である。
【図１０】従来の縦型基板露光装置に用いるギャップ制御装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  基板ステージ
２  露光マスク
２１  マスクパターン
２２  パターンが形成されていない部分（中央部）
３  ガラス基板（露光基板）
４Ａ  マスクホルダ
４Ｂ  マスクホルダ
４１Ａ  吸着溝（真空吸着機構）
５  光源
６  ギャップセンサ
６１  第１ギャップセンサ
６２  第２ギャップセンサ
６３  マスク平面度センサ
７  アクチュエータ
７Ａ  第１アクチュエータ（基板操作用アクチュエータ）
７Ｂ  第２アクチュエータ（マスク操作用アクチュエータ）
７Ｃ  マスク操作用アクチュエータ
７０  基台
７１  モータ
７２  ブラケット
７３  ガイドレール
７４  リニアガイド
７５  ボールねじ
７６  雌ねじ部材
８  コントロール部
Ｌ  （プロキシミティ）ギャップ
【図１】
2005079515.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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