(57)【要約】【課題】基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる露光装置の基板保持機構を提供する。【解決手段】基板Ｗが載置される基板載置面３３を有する複数の突起部３２と、複数の突起部３２の少なくとも一つに形成され、基板載置面３３に開口される吸引孔３４と、複数の突起部３２が設けられる基部３１と、を備え、複数の突起部３２の基板載置面３３が同一水平面内に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクのマスクパターンが露光転写される基板を保持する露光装置の基板保持機構であって、
前記基板が載置される基板載置面を有する複数の突起部と、前記複数の突起部の少なくとも一つに形成され、前記基板載置面に開口される吸引孔と、前記複数の突起部が設けられる基部と、を備え、
前記複数の突起部の前記基板載置面が同一水平面内に配置されることを特徴とする露光装置の基板保持機構。
【請求項２】
前記突起部は、格子状に配列されることを特徴とする請求項１記載の露光装置の基板保持機構。
【請求項３】
前記突起部の前記基板載置面の形状は、円形であることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置の基板保持機構。
【請求項４】
前記吸引孔から空気を吸引する真空ポンプと、前記吸引孔と前記真空ポンプとの間に配設され、前記吸引孔と前記真空ポンプとを個別に、或いは所定数の前記吸引孔と前記真空ポンプとをグループごとに接続する接続装置と、を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の露光装置の基板保持機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクのマスクパターンが露光転写される基板を保持する露光装置の基板保持機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ等の製品は、感光材が塗布された基板を露光装置のワークチャック（基板保持機構）に保持して、基板の上面側からマスクを介して露光してマスクに描かれたマスクパターンを露光転写して製作される。したがって、マスクパターンの露光精度に大きな影響を与えるため、ワークチャックによる基板の保持状態は重要である。
【０００３】
従来のワークチャックの基板載置面は、サイズの異なる基板に対応して仕切られた複数の直線状のチャック用壁部を有し、基板を基板載置面に載せて基板に対応するチャック用壁部の内側を真空吸着する。基板の外縁に対応する部位に形成されたチャック用壁部は、基板の外縁に沿って直線状に延びており、基板を通過して載置面で反射される光（バックハレーション）や表面温度の分布等に起因して生じるムラは、基板の外縁に沿った直線状のパターンを含む。このような直線状のパターンは、基板上に形成されるカラーフィルタのパターンの線幅に対して周期的な変化を与え、モアレ状模様を形成する虞があった。
【０００４】
このようなモアレ状模様の形成を防止する技術として、チャック用壁部を基板の外縁に沿って波形状に形成することによって、モアレ状模様の発生防止を図る露光装置のワークチャックが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３１９８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の露光装置のワークチャックでは、チャック用壁部を波形状とすることによりモアレ状模様の発生は軽減されるが、チャック用壁部が基板の外縁に沿って配置されるので、基板にモアレ状模様が発生する可能性があり、更なる改善の余地があった。また、波形状のチャック用壁部は、数種類の決まったサイズの基板に合わせて形成されているので、任意サイズの基板を保持することができなかった。
【０００７】
本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる露光装置の基板保持機構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）  マスクのマスクパターンが露光転写される基板を保持する露光装置の基板保持機構であって、基板が載置される基板載置面を有する複数の突起部と、複数の突起部の少なくとも一つに形成され、基板載置面に開口される吸引孔と、複数の突起部が設けられる基部と、を備え、複数の突起部の基板載置面が同一水平面内に配置されることを特徴とする露光装置の基板保持機構。
（２）  突起部は、格子状に配列されることを特徴とする（１）に記載の露光装置の基板保持機構。
（３）  突起部の基板載置面の形状は、円形であることを特徴とする（１）又は（２）に記載の露光装置の基板保持機構。
（４）  吸引孔から空気を吸引する真空ポンプと、吸引孔と真空ポンプとの間に配設され、吸引孔と真空ポンプとを個別に、或いは所定数の吸引孔と真空ポンプとをグループごとに接続する接続装置と、を備えることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の露光装置の基板保持機構。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の露光装置の基板保持機構によれば、基板が載置される基板載置面を有する複数の突起部と、複数の突起部の少なくとも一つに形成され、基板載置面に開口される吸引孔と、複数の突起部が設けられる基部と、を備え、複数の突起部の基板載置面が同一水平面内に配置されるため、従来のように基板保持機構にチャック用壁部を設ける必要がない。これにより、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる。また、基板載置面に対する基板の載置位置も自由に設定することができるので、露光装置の操作性・生産性を向上することができる。
【００１０】
また、本発明の露光装置の基板保持機構によれば、突起部が格子状に配列されるため、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板を保持することができる。
【００１１】
また、本発明の露光装置の基板保持機構によれば、突起部の基板載置面の形状が円形であるため、基板を通過して基部で反射される光や表面温度の分布等の影響を拡散させることができるので、基板にモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができる。
【００１２】
さらに、本発明の露光装置の基板保持機構によれば、吸引孔から空気を吸引する真空ポンプと、吸引孔と真空ポンプとの間に配設され、吸引孔と真空ポンプとを個別に、或いは所定数の吸引孔と真空ポンプとをグループごとに接続する接続装置と、を備えるため、  基板サイズに応じて任意の位置の吸引孔を真空ポンプにより吸引することができる。これにより、任意サイズの基板を基板載置面の任意の位置に吸着・保持することができるので、露光装置の操作性、生産性を大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る露光装置の基板保持機構の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明に係る露光装置の基板保持機構を搭載した露光装置を説明するための正面図、図２は図１に示す露光装置の側面図、図３は図１に示すワークチャックの平面図、図４は図３のＡ−Ａ線矢視断面図、図５は突起部が不規則に配列されたワークチャックの平面図、図６は突起部が同心円状に配列されたワークチャックの平面図、図７は突起部が放射状に配列されたワークチャックの平面図、図８は突起部の変形例を示す平面図である。
【００１４】
本実施形態の露光装置ＰＥは、図１及び図２に示すように、マスクＭを保持するマスクステージ１０と、ガラス基板（被露光材）Ｗを保持する基板ステージ２０と、パターン露光用の照射手段としての照明装置１３と、基板ステージ２０をＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向に移動し、且つ基板ステージ２０のチルト調整を行う基板ステージ移動機構４０と、マスクステージ１０及び基板ステージ移動機構４０を支持するステージベース５０と、を備える。
【００１５】
なお、ガラス基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」と称する。）は、マスクＭに対向配置されており、このマスクＭに描かれたマスクパターンを露光転写すべく表面（マスクＭの対向面側）に感光剤が塗布されている。
【００１６】
マスクステージ１０は、中央部に矩形形状の開口１１ａが形成されるマスクステージベース１１と、マスクステージベース１１の開口１１ａにＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動可能に装着されるマスク保持枠１２と、を備える。
【００１７】
マスクステージベース１１は、ステージベース５０上に立設される支柱５１、及び支柱５１の上端部に設けられるＺ軸移動装置５２によりＺ軸方向に移動可能に支持され、基板ステージ２０の上方に配置される。Ｚ軸移動装置５２は、例えば、モータ及びボールねじ等からなる電動アクチュエータ、或いは空圧シリンダ等を備え、単純な上下動作を行うことにより、マスクステージ１０を所定の位置まで昇降させる。
【００１８】
また、マスク保持枠１２の下面には、マスクＭを保持するチャック部１４が取り付けられている。このチャック部１４には、マスクＭのマスクパターンが描かれていない周縁部を吸着するための複数の吸引ノズル（不図示）が開設されており、マスクＭは、吸引ノズルを介して真空式吸着装置によりチャック部１４に着脱自在に保持される。なお、マスク保持枠１２は、マスクステージベース１１上に設けられる不図示のマスク位置調整機構によりＸ軸，Ｙ軸，θ方向に移動される。
【００１９】
照明装置１３は、マスクステージベース１１の開口１１ａの上方に配置され、紫外線照射用の光源である例えば高圧水銀ランプ、凹面鏡、オプチカルインテグレータ、平面ミラー、球面ミラー、及び露光制御用のシャッター等を備えて構成される。そして、高圧水銀ランプから照射された光が、マスクステージ１０に保持されるマスクＭを介して、基板ステージ２０に保持される基板Ｗの表面にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクＭのマスクパターンが基板Ｗに露光転写される。
【００２０】
基板ステージ２０は、基板ステージ移動機構４０上に設置されており、この基板ステージ移動機構４０は、Ｙ軸テーブル４１、Ｙ軸送り機構４２、Ｘ軸テーブル４３、Ｘ軸送り機構４４、及びＺ−チルト調整機構４５を備え、ステージベース５０に対して基板ステージ２０をＸ方向及びＹ方向に送り駆動すると共に、マスクＭと基板Ｗとの間の隙間を微調整するように、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動且つチルトさせる。
【００２１】
Ｙ軸送り機構４２は、ステージベース５０とＹ軸テーブル４１との間に、リニアガイド４６とＹ軸送り駆動機構４７とを備える。リニアガイド４６は、ステージベース５０上にＹ軸方向に沿って平行に配置される２本の案内レール４６ａと、Ｙ軸テーブル４１の裏面に取り付けられ、案内レール４６ａに不図示の転動体を介して跨架されるスライダ４６ｂと、を備える。
【００２２】
Ｙ軸送り駆動機構４７は、ステージベース５０上に設置されるモータ４７ａと、モータ４７ａによって回転駆動されるボールねじ軸４７ｂと、Ｙ軸テーブル４１の裏面に取り付けられ、ボールねじ軸４７ｂに螺合されるボールねじナット４７ｃと、を備える。そして、Ｙ軸テーブル４１は、モータ４７ａによりボールねじ軸４７ｂを回転駆動させることによって、２本の案内レール４６ａに沿ってＹ軸方向に沿って移動される。
【００２３】
また、Ｘ軸送り機構４４も、Ｙ軸テーブル４１とＸ軸テーブル４３との間に、リニアガイド４８とＸ軸送り駆動機構４９とを備える。リニアガイド４８は、Ｙ軸テーブル４１上にＸ軸方向に沿って平行に配置される２本の案内レール４８ａと、Ｘ軸テーブル４３の裏面に取り付けられ、案内レール４８ａに不図示の転動体を介して跨架されるスライダ４８ｂと、を備える。
【００２４】
Ｘ軸送り駆動機構４９は、Ｙ軸テーブル４１上に設置されるモータ４９ａと、モータ４９ａによって回転駆動されるボールねじ軸４９ｂと、Ｘ軸テーブル４３の裏面に取り付けられ、ボールねじ軸４９ｂに螺合されるボールねじナット４９ｃと、を備える。そして、Ｘ軸テーブル４３は、モータ４９ａによりボールねじ軸４９ｂを回転駆動させることによって、２本の案内レール４８ａに沿ってＸ軸方向に沿って移動される。
【００２５】
Ｚ−チルト調整機構４５は、Ｘ軸テーブル４３上に設置されるモータ４５ａと、モータ４５ａによって回転駆動されるボールねじ軸４５ｂと、くさび状に形成され、ボールねじ軸４５ｂに螺合されるくさび状ナット４５ｃと、基板ステージ２０の下面にくさび状に突設され、くさび状ナット４５ｃの傾斜面に係合するくさび部４５ｄと、を備える。また、本実施形態では、Ｚ−チルト調整機構４５は、Ｘ軸テーブル４３のＸ軸方向の一端側（図２の右側）に２台、他端側（図２の左側）に１台の計３台設置され、それぞれが独立して駆動制御される。なお、Ｚ−チルト調整機構４５の設置数は任意である。
【００２６】
そして、Ｚ−チルト調整機構４５では、モータ４５ａによりボールねじ軸４５ｂを回転駆動させることによって、くさび状ナット４５ｃがＸ軸方向に水平移動し、この水平移動運動がくさび状ナット４５ｃ及びくさび部４５ｄの斜面作用により高精度の上下微動運動に変換されて、くさび部４５ｄがＺ方向に微動する。従って、３台のＺ−チルト調整機構４５を同じ量だけ駆動させることにより、基板ステージ２０をＺ軸方向に微動することができ、また、３台のＺ−チルト調整機構４５を独立して個別に駆動させることにより、基板ステージ２０のチルト調整を行うことができる。これにより、基板ステージ２０のＺ軸，チルト方向の位置を微調整して、マスクＭと基板Ｗとを所定の間隔を存して平行に対向させることができる。
【００２７】
そして、本実施形態では、基板ステージ２０の上面には、基板Ｗを保持するためのワークチャック（基板保持機構）３０が設けられる。このワークチャック３０は、図３及び図４に示すように、基板ステージ２０の上面に設置される板状部材のワークチャック基部（基部）３１と、ワークチャック基部３１の上面の全面に亘って格子状に突出形成される突起部３２，３２・・・と、を備える。
【００２８】
突起部３２は、円筒形状でワークチャック基部３１と一体に形成される。また、突起部３２の上面には、基板Ｗが載置される基板載置面３３が形成される。また、突起部３２の中心部には、突起部３２の基板載置面３３に開口する吸引孔３４が形成される。さらに、突起部３２の基板載置面３３は、同一水平面上に配置される。即ち、すべての突起部３２の基板載置面３３は、同一高さであり、平行度、平面度が同一に設定される。なお、本実施形態では、構造を理解し易くするために図面を簡略化しているが、具体的には、突起部３２の外径は１０〜１５ｍｍ、高さは０．５〜１．０ｍｍ、配置間隔は２０〜３０ｍｍ、吸引孔３４の内径は約５ｍｍである。また、吸引孔３４は、すべての突起部３２に形成されていなくてもよい。
【００２９】
また、吸引孔３４には、配管３５を介して真空ポンプ３６が接続されると共に、吸引孔３４と真空ポンプ３６との間には接続装置３７が接続される。接続装置３７は、不図示のバルブ装置を備え、吸引孔３４と真空ポンプ３６とを個別に、或いは所定数の吸引孔３４と真空ポンプ３６とをグループごとに接続する。そして、真空ポンプ３６は、接続装置３７によって真空ポンプ３６と接続された吸引孔３４から空気を吸引して、突起部３２の基板載置面３３に載置された基板Ｗを真空吸着して保持する。
【００３０】
このように構成されたワークチャック３０では、ワークチャック３０の突起部３２の基板載置面３３に基板Ｗを載置し、この基板Ｗの外縁より内側にある任意の突起部３２の吸引孔３４から真空ポンプ３６により空気を吸引して、基板Ｗをワークチャック３０に吸着保持させる。このとき、吸引孔３４の吸引順序は、基板Ｗの中心側から外方に向かうように順次吸引する方が好ましく、これにより、基板Ｗをワークチャック３０に平面精度よく吸着保持させることができる。
【００３１】
本実施形態の露光装置ＰＥの基板保持機構３０によれば、基板Ｗが載置される基板載置面３３を有する複数の突起部３２と、複数の突起部３２にそれぞれ形成され、基板載置面３３に開口される吸引孔３４と、複数の突起部３２が設けられる基部３１と、を備え、複数の突起部３２の基板載置面３３が同一水平面内に配置されるため、従来のように基板保持機構にチャック用壁部を設ける必要がない。これにより、基板Ｗにモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板Ｗを保持することができる。また、基板載置面３３に対する基板Ｗの載置位置も自由に設定することができるので、露光装置ＰＥの操作性・生産性を向上することができる。
【００３２】
また、本実施形態の露光装置ＰＥの基板保持機構３０によれば、突起部３２が格子状に配列されるため、基板Ｗにモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができると共に、任意サイズの基板Ｗを保持することができる。
【００３３】
また、本実施形態の露光装置ＰＥの基板保持機構３０によれば、突起部３２の基板載置面３３の形状が円形であるため、基板Ｗを通過して基部３１で反射される光や表面温度の分布等の影響を拡散させることができるので、基板Ｗにモアレ状模様が発生するのを確実に防止することができる。
【００３４】
さらに、本実施形態の露光装置ＰＥの基板保持機構３０によれば、吸引孔３４から空気を吸引する真空ポンプ３６と、吸引孔３４と真空ポンプ３６との間に配設され、吸引孔３４と真空ポンプ３６とを個別に、或いは所定数の吸引孔３４と真空ポンプ３６とをグループごとに接続する接続装置３７と、を備えるため、基板サイズに応じて任意の位置の吸引孔３４を真空ポンプ３６により吸引することができる。これにより、任意サイズの基板Ｗを基板載置面３３の任意の位置に吸着・保持することができるので、露光装置ＰＥの操作性、生産性を大幅に向上することができる。
【００３５】
なお、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。
例えば、本実施形態では、突起部３２は、格子状に配列されているが、これに限定されず、図５〜図７に示すように、不規則、同心円状、放射状等に配列されていてもよい。
また、本実施形態では、突起部３２及び吸引孔３４は、平面視円形状に形成されているが、これに限定されず、図８に示すように、正方形、菱形等であってもよい。
さらに、突起部３２及び吸引孔３４の大きさは、基板Ｗの大きさ、厚さ、形状等により適宜変更することができる。例えば、基板Ｗの中心に位置する突起部３２及び吸引孔３４を大きくし、その周囲に配置される突起部３２及び吸引孔３４を小さくして、吸着時の基板Ｗの変形を防止するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る露光装置の基板保持機構を搭載した露光装置を説明するための正面図である。
【図２】図１に示す露光装置の側面図である。
【図３】図１に示すワークチャックの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】突起部が不規則に配列されたワークチャックの平面図である。
【図６】突起部が同心円状に配列されたワークチャックの平面図である。
【図７】突起部が放射状に配列されたワークチャックの平面図である。
【図８】突起部の変形例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３７】
ＰＥ      露光装置
Ｍ      マスク
Ｗ      基板
１０      マスクステージ
１１      マスクステージベース
１１ａ    開口
１２      マスク保持枠
１３      照明装置
１４      チャック部
２０      基板ステージ
３０      ワークチャック（基板保持機構）
３１      ワークチャック基部（基部）
３２      突起部
３３      基板載置面
３４      吸引孔
３５      配管
３６      真空ポンプ
３７      接続装置
４０      基板ステージ移動機構
５０      ステージベース
【図１】
2007322806.tif 000003
【図２】
2007322806.tif 000004
【図３】
2007322806.tif 000005
【図４】
2007322806.tif 000006
【図５】
2007322806.tif 000007
【図６】
2007322806.tif 000008
【図７】
2007322806.tif 000009
【図８】
2007322806.tif 000010