(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板をＸＹステップ移動させるＸＹステップ露光装置において、
１）前記ガラス基板を保持するステージは、露光ステージと、該露光ステージを第１軸（Ｘ軸）方向へステップ移動させるＸ軸スライダーのＸ軸と平行な両側部に設けられた基板保持ステージで構成され、
２）ガラス基板をＸＹステップ移動させる機構として、上記Ｘ軸スライダーと、ガラス基板を第１軸（Ｘ軸）と直交する第２軸（Ｙ軸）方向へステップ移動させる吸着スライダーを少なくとも具備することを特徴とするＸＹステップ露光装置。
【請求項２】
１）前記基板保持ステージは空気浮上ステージであり、下方からの空気の噴き上げによってガラス基板を一定高さに保持する空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）が、定盤上のＸ軸スライダーのＸ軸と平行な両側部に設けられており、
２）前記吸着スライダーは真空吸着部を備え、ガラス基板の下方より上昇してガラス基板端部の下面を吸着し、ガラス基板を第２軸（Ｙ軸）方向へステップ移動させる機構であり、露光ステージのＸ軸と平行な両側部に設けられており、
３）前記露光ステージの上面部には、ガラス基板を空気浮上させる機能を備えたリフトピンが設けられ、露光ステージのＸ軸と平行な両周縁部には、上記真空吸着部が昇降するための切欠部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のＸＹステップ露光装置。
【請求項３】
前記露光ステージの第２軸（Ｙ軸）方向の大きさが、用いるフォトマスクの大きさに対応した大きさであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＸＹステップ露光装置。
【請求項４】
前記露光ステージとして、第１露光ステージと第２露光ステージの２基が設けられたことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項３記載のＸＹステップ露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用カラーフィルタの製造に用いるＸＹステップ露光装置に関するものであり、特に、マザーガラス基板が更に大型化しても、露光ステージを更に大型にすることなく、露光ステージの平面度の精度を保持し、移動速度を確保し、位置精度を確保したＸＹステップ露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置用のカラーフィルタを大量に製造する際には、一基の液晶表示装置に対応したサイズのカラーフィルタを大サイズのガラス基板（マザーガラス基板）に多面付けした状態で製造する。例えば、対角１７インチのカラーフィルタを６５０ｍｍ×８５０ｍｍ程度の大サイズのガラス基板に４面付けして製造する。
この際の露光は、ガラス基板のサイズと略同程度のサイズのマスク基板に、例えば、対角１７インチのカラーフィルタを形成するためのマスクパターンが４面付けされたフォトマスクを用いて露光する方法が広く採用されている。４面付けされたマスクパターンの４画面全体を１回の露光で一括して行う、所謂、一括露光法である。
【０００３】
この一括露光法において、露光装置内では、ガラス基板にフォトマスクが密着することによって生じるキズを防止するため、また、フォトマスクに塵埃が付着した際に画素が欠陥となってしまうのを防止するためフォトレジストが塗布されたガラス基板と、略ガラス基板大のフォトマスクとは、例えば、８０μｍ程度の間隙を保ってのプロキシミティ（近接）露光を行っている。
【０００４】
この際の多面付けは、例えば、パターンである着色画素の膜厚、仕上がりサイズなどが同一仕様の、つまり、同一品種のカラーフィルタを多面付けする。そして、その製造にあたっては、面間のバラツキが発生しないように、各工程で配慮を施し製造を行う。
すなわち、大サイズのガラス基板（マザーガラス基板）に、マスクパターンが多面付けされたフォトマスクを用いた１回の露光を行い、続いて一括した現像処理を行うといった、この一括露光法による製造方法は、フォトリソグラフィ法によりカラーフィルタを製造する際の製造方法としては、廉価に大量にカラーフィルタを製造することのできる優れた製造方法といえる。
【０００５】
しかしながら、マスクサイズの大型化によるコスト高と、マスクの自重による撓みの問題の解決のため、マザーガラス基板のサイズが、例えば、７３０ｍｍ×９２０ｍｍ程度の第４世代からは、露光方式は一括露光法から１軸ステップ露光方式が採用され始め、また、マザーガラス基板のサイズが、例えば、１０００ｍｍ×１２００ｍｍ程度の第５世代からは、ＸＹ（２軸）ステップ露光方式（所謂、ステップ・アンド・リピート方式）に移行している。
【０００６】
図１は、ＸＹステップ露光方式によりカラーフィルタを製造する際のステップ露光の一例を説明する平面図である。
図１に示す例は、マザーガラス基板（５０）に、第１露光〜第４露光の４回の露光が行われた例である。第１露光から数えて３回のステップ移動毎に、第２露光以降の各露光が行われたものである。符号（１Ｅｘ〜４Ｅｘ）は、各々第１露光〜第４露光の領域を表している。
【０００７】
図２（ａ）、（ｂ）は、図１中、Ａ−Ａ線での断面図である。図１及び図２に示すように、露光ステージ（６０）上に載置されたマザーガラス基板（５０）の上方に、フォトマ
スク（ＰＭ）が配置されている。フォトマスク（ＰＭ）は露光装置内で固定されており、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向には移動しないようになっている。
フォトマスク（ＰＭ）の下方の露光ステージ（６０）は、マザーガラス基板（５０）を載置した状態でＸＹ（２軸）のステップ移動を行うようになっている。また、Ｚ軸方向での昇降が自在になっている。
【０００８】
ステップ移動とは、図１及び図２中、符号（Ｐｘ）で示すように、露光ステージ（６０）の、Ｘ軸方向での第１露光と第２露光との間（或いは、第３露光と第４露光との間）の移動を指している。また、Ｙ軸方向では、符号（Ｐｙ）で示すように、露光ステージ（６０）の、Ｙ軸方向での第２露光と第３露光との間の移動を指している。
【０００９】
図２（ａ）は、マザーガラス基板（５０）上に塗布されたフォトレジストの塗膜（５４）に、フォトマスク（ＰＭ）を介した第１露光が行われた直後の状態を表したものである。フォトマスク（ＰＭ）の膜面（Ｘ0 軸面）と塗膜（５４）との間には近接露光の間隔（Ｇ１）が設定されている。塗膜（５４）中に斜線で示す部分が第１露光（１Ｅｘ）の領域を表している。
図２（ｂ）は、露光ステージ（６０）が図２（ａ）の位置から、図２中、Ｘ軸左方へステップ移動をし、第２露光が行われた状態を表している。符号（２Ｅｘ）は、第２露光の領域を表している。
【００１０】
このようなステップ露光方式への移行によって、マスクサイズの大型化によるコスト高は抑制され、また、自重による撓みの問題は解決された。
しかしながら、マザーガラス基板のサイズが、例えば、１５００ｍｍ×１８００ｍｍ程度の第６世代、或いは、例えば、２１００ｍｍ×２４００ｍｍ程度の第８世代へと更に大型化へと移行するのに伴い、マスクサイズの大型化も付随し、コスト高と、撓みの問題が再燃している。
【００１１】
そこで、マザーガラス基板のサイズが更に大型化へと移行した際の、付随するマスクのコスト高を回避するために、マスクサイズを更に大型にすることなく、むしろ、小型のマスクでカラーフィルタを製造すべく、様々な露光方式が試みられている。
【００１２】
一方、露光装置の露光ステージにおいては、マザーガラス基板が第８世代、例えば、２１００ｍｍ×２４００ｍｍ程度へと移行し、更に、第１０世代、例えば、２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度へと移行するに際しては、
１）２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度のマザーガラス基板を載置する露光ステージの加工にて、その平面度を従来の大きさの露光ステージと同等の精度を得ることは困難になるといった問題、
２）或いは、露光ステージがマザーガラス基板のサイズに対応して略２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の大きさとなると、その重量が増大し、従来の大きさの露光ステージと同等の移動速度を達成するためには、その駆動機構が大掛かりなものとなるといった問題、
３）或いは、露光ステージが更に大型化へと移行するのに伴い、従来の大きさの露光ステージと同等の位置精度を確保することが困難になるといった問題、などが潜在している。これらの諸問題を解決した露光装置となると、つまりは、大掛かで、大幅なコスト高のものとなる。
【００１３】
図３は、露光装置の露光ステージをＸＹ（２軸）ステップ移動させる機構の一例の平面図である。図３に示すように、この一例に示すＸＹ（２軸）ステップ移動させる機構は、Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）と、Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）上に設けられたＹ軸スライダー（４０Ｙ）で構成されたものである。図３にては、Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）上に露光ステージ（６０）が設けられている。
【００１４】
Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）は、Ｘ軸方向を長手とするベッド（４１Ｘ）、ベッド（４１Ｘ）上の長手方向の両縁部に平行に設けられた２本のスライドガイド（４２Ｘ）、２本のスライドガイド（４２Ｘ）間に、スライドガイド（４２Ｘ）と平行に設けられた送り具（４３Ｘ）で構成されている。
送り具（４３Ｘ）は、Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）をＸ軸方向に移動させる、例えば、ラック、送りネジ、或いは、リニアーモーターにおけるステータ（固定部）である。Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）は、Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）上のＹ軸スライダー（４０Ｙ）を、図３中、左右方向（Ｘ軸方向）に自在に移動させ、所定の位置に精度よく停止させるようになっている。
【００１５】
また、Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）は、Ｙ軸方向を長手とするベッド（４１Ｙ）、ベッド（４１Ｙ）上の長手方向の両縁部に平行に設けられた２本のスライドガイド（４２Ｙ）、２本のスライドガイド（４２Ｙ）間に、スライドガイド（４２Ｙ）と平行に設けられた送り具（４３Ｙ）で構成されている。
送り具（４３Ｙ）は、露光ステージ（６０）をＹ軸方向に移動させる、例えば、ラック、送りネジ、或いは、リニアーモーターにおけるステータ（固定部）である。Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）は、Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）上の露光ステージ（６０）を、図３中、上下方向（Ｙ軸方向）に自在に移動させ、所定の位置に精度よく停止させるようになっている。
【００１６】
図４は、図３に示す、露光ステージをＸＹステップ移動させる機構を設けた露光装置の一例の平面図である。図４に示すように、この一例に示す露光装置は、ベース台（２０）上に、定盤（３０）、Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）、Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）、及び露光ステージ（６０）が積重されたものである。
Ｙ軸スライダー（４０Ｙ）は、図４中、左方の第１Ｙ軸スライダー（４０Ｙ−１）と、右方の第２Ｙ軸スライダー（４０Ｙ−２）の２基がＸ軸スライダー（４０Ｘ）上に設けられており、また、左方の第１Ｙ軸スライダー（４０Ｙ−１）には第１露光ステージ（６０−１）が、右方の第２Ｙ軸スライダー（４０Ｙ−２）には第２露光ステージ（６０−２）が各々設けられている。
【００１７】
また、ベース台（２０）の片側部には、第１及び第２露光ステージ（６０−１、６０−２）に供給するマザーガラス基板（５０）の調温をする多段のガラス調温部（１０）が設けられている。また、ガラス調温部（１０）と第１露光ステージ（６０−１）との間には、マザーガラス基板（５０）をガラス調温部（１０）上から第１露光ステージ（６０−１）に供給し、或いは第１露光ステージ（６０−１）から排出する第１ロボット（Ｒ−１）が設けられている。ガラス調温部（１０）と第２露光ステージ（６０−２）との間には、第２ロボット（Ｒ−２）が設けられている。
【００１８】
この露光装置の光源及び光学系は図示してないが、図４中、Ｘ0 −Ｙ0 の交点は、定盤（３０）の上方（図４中、Ｚ軸方向）から照射される露光光の光軸を表している。また、この光学系の１回の露光エリア（ＥＡ）を点線で表している。
この露光エリア（ＥＡ）内にフォトマスクを配置し、フォトマスクを介した露光を露光ステージ上のマザーガラス基板（５０）に与える。
【００１９】
ガラス調温部（１０）上のマザーガラス基板（５０）は、第１ロボット（Ｒ−１）によって第１露光ステージ（６０−１）に供給される。第１露光ステージ（６０−１）の上面部には吸着口（図示せず）が設けられており、真空吸着によりマザーガラス基板（５０）は第１露光ステージ（６０−１）上に吸着固定される。
Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）の作動により、第１露光ステージ（６０−１）はＸ軸スライダ
ー（４０Ｘ）の中央部に移動し、Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）及び第１Ｙ軸スライダー（４０Ｙ−１）の作動により、第１露光ステージ（６０−１）上のマザーガラス基板（５０）に、その所望する多面付けの位置へ第１露光〜第４露光が与えられるように、第１露光ステージ（６０−１）はステップ移動をする。
【００２０】
ステップ露光の終了後は、第１露光ステージ（６０−１）は、図４に示す待機位置に戻り、第１ロボット（Ｒ−１）によってマザーガラス基板（５０）は第１露光ステージ（６０−１）から排出される。
尚、第１ロボット（Ｒ−１）による第１露光ステージ（６０−１）へのマザーガラス基板（５０）の供給／排出の際は、第１露光ステージ（６０−１）の上面に設けられたリフトピン（図示せず）を上昇させ、第１ロボットのフォークが挿入／退却するための間隔をもうけている。
【００２１】
この間、上記第４露光が終了するまでに、第２ロボット（Ｒ−２）は、ガラス調温部（１０）上のマザーガラス基板（５０）を第２露光ステージ（６０−２）に供給しておく。第１ロボット（Ｒ−１）及び第２ロボット（Ｒ−２）による、交互のマザーガラス基板（５０）の供給／排出によって、この露光装置は、マザーガラス基板（５０）の供給／排出に要する時間に律せられることなく、露光能力が確保される。
【００２２】
図５は、図４に示す露光装置における、定盤（３０）上に、Ｘ軸スライダー（４０Ｘ）、２基のＹ軸スライダー（４０Ｙ−１、４０Ｙ−２）、２基の露光ステージ（６０−１、６０−２）が積重された部分を示した平面図であり、第１露光ステージ（６０−１）の動作を説明するものである。
図５は、第１ロボット（Ｒ−１）によって、ガラス調温部（１０）上の１枚目のマザーガラス基板（５０−１）が第１露光ステージ（６０−１）に供給された段階を表したものである。
【００２３】
１枚目のマザーガラス基板（５０−１）上に点線で示す領域は、第１露光〜第４露光が行われる領域を表している。マザーガラス基板（５０−１）を載置した第１露光ステージ（６０−１）は、この待機位置からＸ軸スライダー（４０Ｘ）の中央部に移動し、マザーガラス基板（５０−１）へのステップ露光が行われる。
【００２４】
図６（ａ）〜（ｄ）は、マザーガラス基板（５０−１）上に第１露光〜第４露光の４回の露光が行われる例である。図６（ａ）は、点線で示す露光エリア（ＥＡ）の中心（Ｘ0 −Ｙ0 ）に、マザーガラス基板（５０−１）の第１露光が行われる領域の中心を合わせ、マザーガラス基板（５０−１）上に塗布されたフォトレジストの塗膜に、フォトマスクを介した第１露光（１Ｅｘ）が与えられた直後の段階を表したものである。この第１露光から数えて３回のステップ移動毎に、第２露光以降の各露光が行われる。
【００２５】
図６（ｂ）は、第１露光ステージ（６０−１）が、図６（ａ）の位置から、図６中、Ｘ軸右方へステップ移動（Ｐｘ）をし、第２露光が与えられた段階を表している。符号（２Ｅｘ）は、第２露光の領域を表している。図６（ｃ）は、第１露光ステージ（６０−１）が、図６（ｂ）の位置から、図６中、Ｙ軸上方へステップ移動（Ｐｙ）をし、第３露光（３Ｅｘ）が与えられた段階を表している。
また、図６（ｄ）は、第１露光ステージ（６０−１）が、図６（ｃ）の位置から、図６中、Ｘ軸左方へステップ移動（Ｐｘ）をし、第４露光（４Ｅｘ）が与えられた段階を表している。
【００２６】
第１露光ステージ（６０−１）は、第１露光〜第４露光の４回の露光が終了すると、図６（ｄ）の位置から、図５に示す待機位置へと移動する。第１露光ステージ（６０−１）
上のマザーガラス基板（５０−１）は、第１ロボット（Ｒ−１）によって排出される。
上記第４露光が終了するまでの間に、ガラス調温部（１０）上の２枚目のマザーガラス基板（５０−２）は、第２ロボット（Ｒ−２）によって、第２露光ステージ（６０−２）に供給されている。
【００２７】
図６（ｄ）の位置から、図５に示す待機位置への第１露光ステージ（６０−１）の移動に伴い、第２露光ステージ（６０−２）は露光エリア（ＥＡ）へと移動を行う。第２露光ステージ（６０−２）上に載置された２枚目のマザーガラス基板（５０−２）には、同様に第１露光〜第４露光の４回の露光が行われる。
以降、奇数枚目のマザーガラス基板（５０）は第１露光ステージ（６０−１）によって第１露光〜第４露光の露光が行われ、偶数数枚目のマザーガラス基板（５０）は第２露光ステージ（６０−２）によって第１露光〜第４露光の露光が行われる。
【００２８】
上記図４に示す露光装置は、マザーガラス基板のサイズが第６世代（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ程度）、或いは第８世代（２１００ｍｍ×２４００ｍｍ程度）に用いられる露光装置を例示したものである。しかし、更に、第１０世代（２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度）への移行に際しては、前記のように、１）マザーガラス基板を載置する露光ステージの加工にて、その平面度を従来の大きさの露光ステージと同等の精度を得ることは困難になるといった問題、２）或いは、露光ステージの重量が増大し、従来の大きさの露光ステージと同等の移動速度を達成するためには、その駆動機構が大掛かりなものとなるといった問題、３）或いは、従来の大きさの露光ステージと同等の位置精度を確保することが困難になるといった問題などが潜在している。
【特許文献１】特開２００２−９１０１０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２７３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものあり、液晶表示装置用カラーフィルタを製造する際のマザーガラス基板が更に大型化し、第１０世代、例えば、２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度へと移行しても、露光ステージを更に大型にすることなく、むしろ従来より小型のものとし、露光ステージの加工にて、その平面度の精度を保持することを可能とし、また、その重量を減少させることによって、露光ステージの移動速度の確保のための駆動機構を大掛かりなものとすることなく、また、露光ステージの位置精度を容易に確保をすることのできるＸＹステップ露光装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明は、ガラス基板をＸＹステップ移動させるＸＹステップ露光装置において、
１）前記ガラス基板を保持するステージは、露光ステージと、該露光ステージを第１軸（Ｘ軸）方向へステップ移動させるＸ軸スライダーのＸ軸と平行な両側部に設けられた基板保持ステージで構成され、
２）ガラス基板をＸＹステップ移動させる機構として、上記Ｘ軸スライダーと、ガラス基板を第１軸（Ｘ軸）と直交する第２軸（Ｙ軸）方向へステップ移動させる吸着スライダーを少なくとも具備することを特徴とするＸＹステップ露光装置である。
【００３１】
また、本発明は、上記発明によるＸＹステップ露光装置において、
１）前記基板保持ステージは空気浮上ステージであり、下方からの空気の噴き上げによってガラス基板を一定高さに保持する空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）が、定盤上のＸ軸スライダーのＸ軸と平行な両側部に設けられており、
２）前記吸着スライダーは真空吸着部を備え、ガラス基板の下方より上昇してガラス基板端部の下面を吸着し、ガラス基板を第２軸（Ｙ軸）方向へステップ移動させる機構であり、露光ステージのＸ軸と平行な両側部に設けられており、
３）前記露光ステージの上面部には、ガラス基板を空気浮上させる機能を備えたリフトピンが設けられ、露光ステージのＸ軸と平行な両周縁部には、上記真空吸着部が昇降するための切欠部が設けられていることを特徴とするＸＹステップ露光装置である。
【００３２】
また、本発明は、上記発明によるＸＹステップ露光装置において、前記露光ステージの第２軸（Ｙ軸）方向の大きさが、用いるフォトマスクの大きさに対応した大きさであることを特徴とするＸＹステップ露光装置である。
【００３３】
また、本発明は、上記発明によるＸＹステップ露光装置において、前記露光ステージとして、第１露光ステージと第２露光ステージの２基が設けられたことを特徴とするＸＹステップ露光装置である。
【発明の効果】
【００３４】
本発明における、ガラス基板を保持するステージは、露光ステージと、露光ステージを第１軸（Ｘ軸）方向へステップ移動させるＸ軸スライダーのＸ軸と平行な両側部に設けられた基板保持ステージで構成されたＸＹステップ露光装置であるので、マザーガラス基板が更に大型化し、第１０世代、例えば、２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度へと移行しても、露光ステージを更に大型にすることなく、むしろ従来より小型のものとなる。露光ステージの加工にて、その平面度の精度を保持することができ、また、その重量を減少させることによって、露光ステージの移動速度の確保のための駆動機構を大掛かりなものとすることなく、また、露光ステージの位置精度を容易に確保できるＸＹステップ露光装置となる。
【００３５】
また、本発明は、基板保持ステージは空気浮上ステージであり、露光ステージの上面部には、ガラス基板を空気浮上させる機能を備えたリフトピンが設けられ、Ｘ軸方向へのステップ移動は空気浮上させて行うので、ステップ移動に伴う発塵は減少したＸＹステップ露光装置となる。また、露光ステージの第２軸（Ｙ軸）方向の大きさが、用いるフォトマスクの大きさに対応した大きさであるので、露光ステージを大幅に小型、軽量にしたＸＹステップ露光装置となる。電源容量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図７は、本発明によるＸＹステップ露光装置の一例における、ガラス基板を保持するステージと、ガラス基板をＸＹステップ移動させる機構を示す平面図である。図７に示す露光ステージ（６０ｂ）は、Ｘ軸方向はマザーガラス基板（５０）を載置する大きさを有し、Ｙ軸方向はマザーガラス基板（５０）の略１／２の大きさを有した例である。また、基板保持ステージ（７０）として、空気浮上ステージを例示したものである。
【００３７】
図７に示すように、定盤（３０）上のＹ軸方向の中央部にＸ軸スライダー（４０Ｘｂ）が設けられている。本発明におけるＸ軸スライダー（４０Ｘｂ）は、Ｘ軸方向を長手とするベッド（４１Ｘｂ）、ベッド（４１Ｘｂ）上の長手方向の両縁部に平行に設けられた２本のスライドガイド（４２Ｘｂ）、２本のスライドガイド（４２Ｘｂ）間に、スライドガイド（４２Ｘｂ）と平行に設けられた送り具（４３Ｘｂ）で構成されている。
送り具（４３Ｘｂ）は、露光ステージ（６０ｂ）をＸ軸方向に移動させる、例えば、ラック、送りネジ、或いは、リニアーモーターにおけるステータ（固定部）である。Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）は、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）上の露光ステージ（６０ｂ）を、図７中、左右方向（Ｘ軸方向）に自在に移動させ、所定の位置に精度よく停止させるように
なっている。
【００３８】
露光ステージ（６０ｂ）のＸ軸と平行な両側部には、マザーガラス基板（５０）をＹ軸方向へステップ移動させる機構として、吸着スライダー（４０Ｙｂ）が設けられている。吸着スライダー（４０Ｙｂ）は、真空吸着部（４５）を備えたスライダー（４４）であり、マザーガラス基板（５０）の下方より上昇してマザーガラス基板（５０）端部の下面を吸着し、図７中、上下方向（Ｙ軸方向）に移動させ、所定の位置に精度よく停止させるようになっている。
【００３９】
また、定盤（３０）上のＸ軸スライダー（４０Ｘｂ）のＸ軸と平行な両側部には、下方からの空気の噴き上げによってマザーガラス基板（５０）を一定高さに保持する空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）（７１）が設けられている。空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）（７１）は、図７に示す片側部（長さ（Ｌ）×幅（Ｗ１））及び他側部（長さ（Ｌ）×幅（Ｗ２））の全面に複数個が設けられている。
この空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）（７１）が設けられた両側部が基板保持ステージ（７０）であり、図７においては、空気の噴き上げによって、マザーガラス基板（５０）の露光ステージ（６０ｂ）上以外の部分を一定高さに保持する空気浮上ステージである。
【００４０】
基板保持ステージ（７０）のマザーガラス基板（５０）を保持する機構は、マザーガラス基板（５０）の水平度及び高さ精度を確保できるものであれば、空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）（７１）に限定されるものではなく、例えば、ピン、コロ、などを用いた機構でもよい。
【００４１】
本発明におけるガラス基板を保持するステージは、露光ステージ（６０ｂ）と基板保持ステージ（７０）で構成されている。露光ステージ（６０ｂ）は、マザーガラス基板（５０）の露光ステージ（６０ｂ）上にある部分を保持し、基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）は、マザーガラス基板（５０）の露光ステージ（６０ｂ）上以外にある部分を保持する。
図７は、マザーガラス基板（５０）の略１／２の面積が露光ステージ（６０ｂ）によって保持され、他の略１／２の面積が基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）によって保持され、マザーガラス基板（５０）の全面は、露光ステージ（６０ｂ）上面を基準とした水平が保たれている。
【００４２】
マザーガラス基板（５０）の保持、例えば、マザーガラス基板（５０）への露光時のように、露光ステージ（６０ｂ）及びマザーガラス基板（５０）が共に静止した状態での保持は、露光ステージ（６０ｂ）上にあるマザーガラス基板（５０）の部分は、露光ステージ（６０ｂ）によって保持され、且つ露光ステージ（６０ｂ）の上面部に設けられている吸着口（図示せず）による真空吸着で吸着固定される。露光ステージ（６０ｂ）上以外にあるマザーガラス基板（５０）の部分は、基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）によって浮上した状態で保持される。
【００４３】
また、マザーガラス基板（５０）が、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）の作動によりＸ軸方向へ移動する際の保持は、上記静止した状態での保持と同様に、露光ステージ（６０ｂ）上にあるマザーガラス基板（５０）の部分は、露光ステージ（６０ｂ）によって保持され、且つ露光ステージ（６０ｂ）の上面部に設けられている吸着口（図示せず）による真空吸着で吸着固定される。露光ステージ（６０ｂ）上以外にあるマザーガラス基板（５０）の部分は、基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）によって浮上した状態で保持される。
【００４４】
また、マザーガラス基板（５０）が、吸着スライダー（４０Ｙｂ）の作動によりＹ軸方
向へ移動する際の保持は、露光ステージ（６０ｂ）上にあるマザーガラス基板（５０）の部分は、露光ステージ（６０ｂ）の上面部に設けられている、ガラス基板を空気浮上させる機能を備えたリフトピン（図示せず）による下方からの空気の噴き上げによって、露光ステージ（６０ｂ）上に浮上させた状態の保持がされる。露光ステージ（６０ｂ）上以外にあるマザーガラス基板（５０）の部分は、基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）によって浮上した状態で保持される。つまり、マザーガラス基板（５０）は、その全面が浮上した状態に保持される。
【００４５】
この浮上した状態に保持されたマザーガラス基板（５０）を、吸着スライダー（４０Ｙｂ）の作動によってＹ軸方向へ移動する。尚、図７中、符号（６１）は、真空吸着部（４５）が昇降するための切欠部である。
上記のように、図７に示す基板保持ステージ（７０）が空気を用いた空気浮上ステージであり、また、マザーガラス基板（５０）のＹ軸方向の移動が空気による浮上した状態であることは、マザーガラス基板の移動時の裏面が固体とは非接触であるので、マザーガラス基板の移動による発塵が減少し好ましい方法といえる。
【００４６】
図８は、本発明によるＸＹステップ露光装置の一例の平面図である。図８は、図７に示す、ガラス基板を保持するステージ、及びガラス基板をＸＹステップ移動させる機構を設けた露光装置である。図８に示すように、この一例に示すＸＹステップ露光装置は、ベース台（２０）上に、定盤（３０）、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）、及び露光ステージが積重されたものである。尚、図８においては、空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）（７１）の表示は省略してある。
【００４７】
露光ステージは、図８中、左方の第１露光ステージ（６０ｂ−１）と、右方の第２露光ステージ（６０ｂ−２）の２基がＸ軸スライダー（４０Ｘｂ）上に設けられている。また、第１露光ステージ（６０ｂ−１）のＸ軸と平行な両側部には、第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）が、第２露光ステージ（６０ｂ−２）のＸ軸と平行な両側部には、第２吸着スライダー（４０Ｙｂ−２）が設けられている。
【００４８】
また、ベース台（２０）の片側部には、第１及び第２露光ステージ（６０ｂ−１、６０ｂ−２）に供給するマザーガラス基板（５０）の調温をする多段のガラス調温部（１０）が設けられている。また、ガラス調温部（１０）と第１露光ステージ（６０ｂ−１）との間には、マザーガラス基板（５０）をガラス調温部（１０）上から第１露光ステージ（６０ｂ−１）に供給し、或いは第１露光ステージ（６０ｂ−１）から排出する第１ロボット（Ｒ−１）が設けられている。ガラス調温部（１０）と第２露光ステージ（６０ｂ−２）との間には、第２ロボット（Ｒ−２）が設けられている。
【００４９】
この露光装置の光源及び光学系は図示してないが、図８中、Ｘ0 −Ｙ0 の交点は、定盤（３０）の上方（図８中、Ｚ軸方向）から照射される露光光の光軸を表している。また、この光学系の１回の露光エリア（ＥＡ）を点線で表している。
この露光エリア（ＥＡ）内にフォトマスクを配置し、フォトマスクを介した露光を露光ステージ上のマザーガラス基板（５０）に与える。
【００５０】
ガラス調温部（１０）上のマザーガラス基板（５０）は、第１ロボット（Ｒ−１）によって第１露光ステージ（６０ｂ−１）に供給される。本発明におけるガラス基板を保持するステージは、露光ステージと基板保持ステージ（７０）で構成され、マザーガラス基板（５０）の略１／２の面積が第１露光ステージ（６０ｂ−１）によって保持され、他の略１／２の面積が基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）によって保持され、マザーガラス基板（５０）の全面は第１露光ステージ（６０ｂ−１）の上面を基準とした水平が保たれる。
【００５１】
第１露光ステージ（６０ｂ−１）の上面部には吸着口（図示せず）が設けられており、マザーガラス基板（５０）の略１／２の面積は真空吸着により第１露光ステージ（６０ｂ−１）上に吸着固定される。
Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）の作動により、第１露光ステージ（６０ｂ−１）はＸ軸スライダー（４０Ｘｂ）の中央部に移動し、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）及び第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）の作動により、マザーガラス基板（５０）に、その所望する多面付けの位置へ第１露光〜第４露光が与えられるように、マザーガラス基板（５０）はステップ移動をする。
【００５２】
ステップ露光の終了後は、第１露光ステージ（６０ｂ−１）は、図８に示す待機位置に戻り、第１ロボット（Ｒ−１）によってマザーガラス基板（５０）は第１露光ステージ（６０ｂ−１）から排出される。
尚、第１ロボット（Ｒ−１）による第１露光ステージ（６０ｂ−１）へのマザーガラス基板（５０）の供給／排出の際は、第１露光ステージ（６０ｂ−１）の上面に設けられたリフトピン（図示せず）を上昇させ、第１ロボットのフォークが挿入／退却するための間隔をもうけている。
【００５３】
このリフトピンは、第１露光ステージ（６０ｂ−１）上のマザーガラス基板（５０）を空気浮上させる機能を備えており、マザーガラス基板（５０）をＹ軸方向へ移動させる際には、この機能を作動させる。
【００５４】
この間、上記第４露光が終了するまでに、第２ロボット（Ｒ−２）は、ガラス調温部（１０）上のマザーガラス基板（５０）を第２露光ステージ（６０ｂ−２）に供給しておく。第１ロボット（Ｒ−１）及び第２ロボット（Ｒ−２）による、交互のマザーガラス基板（５０）の供給／排出によって、この露光装置は、マザーガラス基板（５０）の供給／排出に要する時間に律せられることなく、露光能力が確保される。
尚、本発明は、露光ステージが２基設けられたＸＹステップ露光装置に限定されるものではなく、露光ステージが１基設けられたＸＹステップ露光装置においても、前記課題は充分に達せられる。
【００５５】
図９は、図８に示すＸＹステップ露光装置における、定盤（３０）、基板保持ステージ（空気浮上ステージ）（７０）、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）、その両側部に吸着スライダーが設けられた２基の露光ステージ（６０ｂ−１、６０ｂ−２）を示した平面図であり、第１露光ステージ（６０ｂ−１）及び１枚目のマザーガラス基板（５０−１）の動作を説明するものである。
図９は、第１ロボット（Ｒ−１）によって、ガラス調温部（１０）上の１枚目のマザーガラス基板（５０−１）が第１露光ステージ（６０ｂ−１）に供給された段階を表したものである。
【００５６】
１枚目のマザーガラス基板（５０−１）上に点線で示す領域は、第１露光〜第４露光が行われる領域を表している。マザーガラス基板（５０−１）を吸着固定した第１露光ステージ（６０ｂ−１）は、この待機位置からＸ軸スライダー（４０Ｘ）の中央部に移動し、続いてマザーガラス基板（５０−１）へのステップ露光が行われる。
【００５７】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、マザーガラス基板（５０−１）上に第１露光〜第４露光の４回の露光が行われる例である。図１０（ａ）は、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）と第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）の作動により、点線で示す露光エリア（ＥＡ）の中心（Ｘ0 −Ｙ0 ）に、マザーガラス基板（５０−１）の第１露光が行われる領域の中心を合わせ、マザーガラス基板（５０−１）上に塗布されたフォトレジストの塗膜に、フォトマスクを
介した第１露光（１Ｅｘ）が与えられた直後の段階を表したものである。この第１露光から数えて３回のステップ移動毎に、第２露光以降の各露光が行われる。
【００５８】
図１０（ｂ）は、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）の作動により、第１露光ステージ（６０ｂ−１）が、図１０（ａ）の位置から、図１０中、Ｘ軸右方へステップ移動（Ｐｘ）をし、第２露光が与えられた段階を表している。符号（２Ｅｘ）は、第２露光の領域を表している。図１０（ｃ）は、第１露光ステージ（６０ｂ−１）が、第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）の作動により、図１０（ｂ）の位置から、図１０中、Ｙ軸上方へステップ移動（Ｐｙ）をし、第３露光（３Ｅｘ）が与えられた段階を表している。
【００５９】
Ｙ軸ステップ移動の動作は、以下のような動作である。先ず、第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）が上昇し、マザーガラス基板（５０−１）端部を吸着する。次に、第１露光ステージ（６０ｂ−１）上面に設けられた吸着口からの真空吸着を解除する。リフトピンがマザーガラス基板（５０−１）を空気浮上させる。
次に、空気浮上させた状態のマザーガラス基板（５０−１）を第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）がＹ軸方向の設定された位置まで移動する。
次に、リフトピンは空気浮上を解除し、真空吸着を開始する。第１吸着スライダー（４０Ｙｂ−１）の真空吸着部（４５）はマザーガラス基板（５０−１）端部を吸着を解除し、降下する。
【００６０】
また、図１０（ｄ）は、Ｘ軸スライダー（４０Ｘｂ）の作動により、第１露光ステージ（６０ｂ−１）が、図１０（ｃ）の位置から、図１０中、Ｘ軸左方へステップ移動（Ｐｘ）をし、第４露光（４Ｅｘ）が与えられた段階を表している。
第１露光ステージ（６０ｂ−１）は、第１露光〜第４露光の４回の露光が終了すると、図１０（ｄ）の位置から、図９に示す待機位置へと移動する。第１露光ステージ（６０ｂ−１）上のマザーガラス基板（５０−１）は、第１ロボット（Ｒ−１）によって排出される。
上記第４露光が終了するまでの間に、ガラス調温部（１０）上の２枚目のマザーガラス基板（５０−２）は、第２ロボット（Ｒ−２）によって、第２露光ステージ（６０ｂ−２）に供給されている。
【００６１】
図１０（ｄ）の位置から、図９に示す待機位置への第１露光ステージ（６０ｂ−１）の移動に伴い、第２露光ステージ（６０ｂ−２）は露光エリア（ＥＡ）へと移動を行う。第２露光ステージ（６０ｂ−２）上に載置された２枚目のマザーガラス基板（５０−２）には、同様に第１露光〜第４露光の４回の露光が行われる。
以降、奇数枚目のマザーガラス基板（５０）は第１露光ステージ（６０ｂ−１）によって第１露光〜第４露光の露光が行われ、偶数数枚目のマザーガラス基板（５０）は第２露光ステージ（６０ｂ−２）によって第１露光〜第４露光の露光が行われる。
【００６２】
上記のように、本発明によるＸＹステップ露光装置においては、マザーガラス基板（５０）を保持するステージは、露光ステージと、露光ステージをＸ軸方向へステップ移動させるＸ軸スライダーのＸ軸と平行な両側部に設けられた基板保持ステージ（７０）で構成されているので、マザーガラス基板が更に大型化し、第１０世代、例えば、２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度へと移行しても、露光ステージを更に大型にすることなく、むしろ従来より小型のものとなる。従って、露光ステージの加工にて、その平面度の精度を保持することができ、また、その重量が減少することによって、露光ステージの移動速度の確保のための駆動機構を大掛かりなものとはならない。更に、露光ステージの位置精度を容易に確保をすることができる。
【００６３】
また、請求項３に係わる発明は、露光ステージの第２軸（Ｙ軸）方向の大きさが、用い
るフォトマスクの大きさに対応した大きさであることを特徴としている。図７に示す例では、露光ステージ（６０ｂ−１、６０ｂ−２）の大きさは、Ｘ軸方向はマザーガラス基板（５０）を載置する大きさを有し、Ｙ軸方向はマザーガラス基板（５０）の略１／２の大きさを有したものとし、また、露光エリア（ＥＡ）の大きさは、Ｘ軸、Ｙ軸方向で共にマザーガラス基板（５０）の略１／２、つまり、面積で略１／４の大きさのものとした。
【００６４】
従って、使用するフォトマスクの大きさは、最大で略露光エリア（ＥＡ）の大きさ（例えば、１４００×１５００）のものとなる。この大きさのフォトマスクを用いてカラーフィルタを製造する際には、そのフォトマスク内に入る最大の大きさのカラーフィルタを１面付けで製造することができる。また、そのフォトマスク内に上記最大の大きさのカラーフィルタより小さなカラーフィルタ（例えば、対角３７インチ）を多面付けで製造することもできる。
すなわち、製造するカラーフィルタの大きさ（１基の液晶表示装置に対応した大きさ）としては、数種の大きさに適用できる。
【００６５】
請求項３に係わる発明は、ＸＹステップ露光装置を、小さなカラーフィルタ（例えば、対角３７インチ）を製造する専用露光装置とした際に、マザーガラス基板を、例えば、２８００ｍｍ×３０００ｍｍ程度とし、露光エリア（ＥＡ）の大きさを、例えば、マザーガラス基板の１／１６とし、製造するカラーフィルタ（例えば、対角３７インチ）をマザーガラス基板に４×４＝１６面付けで製造する専用露光装置としたものである。
【００６６】
この専用露光装置の露光ステージの大きさは、Ｘ軸方向はマザーガラス基板（５０）を載置する大きさを有するが、Ｙ軸方向はマザーガラス基板（５０）の略１／４の大きさを有したものとなる。すなわち、露光ステージは、大幅に小型、軽量のものとすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】ステップ露光の一例を説明する平面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１中、Ａ−Ａ線での断面図である。
【図３】露光ステージをＸＹステップ移動させる機構の一例の平面図である。
【図４】ＸＹステップ移動させる機構を設けた露光装置の一例の平面図である。
【図５】定盤上に、Ｘ軸スライダー、２基のＹ軸スライダー、２基の露光ステージが積重された部分を示した平面図である。
【図６】マザーガラス基板上に４回の露光が行われる説明図である。
【図７】ガラス基板を保持するステージとＸＹステップ移動させる機構の平面図である。
【図８】本発明によるＸＹステップ露光装置の一例の平面図である。
【図９】定盤、基板保持ステージ（空気浮上ステージ）、Ｘ軸スライダー、２基の露光ステージを示した平面図である。
【図１０】マザーガラス基板上に第１〜第４露光の露光が行われる例の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１Ｅｘ〜４Ｅｘ・・・第１露光〜第４露光の領域
１０・・・ガラス調温部
２０・・・ベース台
３０・・・定盤
４０Ｘ・・・Ｘ軸スライダー
４０Ｘｂ・・・本発明におけるＸ軸スライダー
４０Ｙ・・・Ｙ軸スライダー
４０Ｙｂ・・・吸着スライダー
４０Ｙｂ−１・・・第１吸着スライダー
４０Ｙｂ−２・・・第２吸着スライダー
４０Ｙ−１・・・第１Ｙ軸スライダー
４０Ｙ−２・・・第２Ｙ軸スライダー
４１Ｘ、４１Ｙ・・・ベッド
４２Ｘ、４２Ｙ・・・スライドガイド
４３Ｘ、４３Ｙ・・・送り具
４４・・・スライダー
４５・・・真空吸着部
５０・・・マザーガラス基板
５０−１、５０−２・・・１枚目、２枚目のマザーガラス基板
５４・・・塗膜
６０・・・露光ステージ
６０−１・・・第１露光ステージ
６０−２・・・第２露光ステージ
６０ｂ・・・本発明における露光ステージ
６０ｂ−１・・・本発明における第１露光ステージ
６０ｂ−２・・・本発明における第２露光ステージ
７０・・・基板保持ステージ（空気浮上ステージ）
７１・・・空気浮上ユニット（浮上ＰＡＤ）
ＥＡ・・・露光エリア
Ｇ１・・・近接露光の間隔
ＰＭ・・・フォトマスク
Ｐｘ・・・Ｘ軸方向のステップ移動
Ｐｙ・・・Ｙ軸方向のステップ移動
Ｒ−１、Ｒ−２・・・第１ロボット、第２ロボット
【図１】
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【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】
0005125739.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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