(57)【要約】【課題】マスクの撓みを効果的に補正できる露光装置を提供する。【解決手段】マスクＭと光学板ＯＴとの間を通過する流体の流量・流速等により、マスクＭの上面の圧力が変化するので、これを利用し、制御装置ＣＰＵは、検出器ＤＴによりマスクＭの撓みを検出しながら、バルブＶを調整して通過する流量を変化させ、それによりマスクＭの補正量を最適化することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光をマスクに照射することにより、前記マスクのパターンを基板に露光する露光装置において、
前記マスクと前記光源との間に配置され、前記光源からの光を透過する光学板と、
前記光学板と前記マスクとの間に流体を供給する供給手段とを有し、
前記光学板と前記マスクのパターンが形成された領域との間の流体の通路面積は、それ以外の流体の通路面積よりも小さくなっていることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記光学板は、前記マスクのパターンに対応する領域の板厚が厚くなっていることを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記供給手段は、前記マスクの撓み量に応じて、前記光学板と前記マスクとの間を通過する流体の流量を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記供給手段は、前記マスクの撓み量に応じて、前記光学板と前記マスクとの間を通過する流体の温度を調整す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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイの基板上にマスクのマスクパターンを分割逐次露光方式で近接（プロキシミティ）露光転写するのに好適な露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型の薄形テレビ等に用いられる液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等の大型のフラットパネルディスプレイは、基板上にマスクのパターンを分割逐次露光方式で近接露光転写することで製造される。従来のこの種の分割逐次露光装置としては、例えば、被露光材としての基板より小さいマスクを用い、該マスクをマスクステージで保持すると共に基板をワークステージで保持して両者を近接して対向配置し、この状態でワークステージをマスクに対してステップ移動させて各ステップ毎にマスク側から基板にパターン露光用の光を照射することにより、マスクに描かれた複数のマスクパターンを基板上に露光転写して一枚の基板に複数のディスプレイ等を作成するようにしたものが知られている。
【０００３】
ところで、近接露光転写を行う場合の１つの問題は、マスクのパターンをいかに精度良く転写させるかにある。即ち、光源からの光束を完全に平行な状態でマスクに照射することは困難であるから、露光時においてマスクと基板との間に距離があると、解像度が低下し、斜入射した光によりパターンの精度良い転写ができない。そこで、マスクと基板とは接触しない範囲で極力近接させたいという要求がある。ところが、マスクは原寸であるため、例えば１ｍ以上の長さを有する一方で、その厚さは通常１５ｍｍ以下であるため、マスクの周辺を保持したときに、自重によってもたわみやすいという特徴がある。従って、マスクと基板とを一定の距離で近接させるためには、マスクのたわみを補正する必要があるといえる。
【０００４】
これに対し、特許文献１に示す露光装置においては、マスクと透明板で囲われた制御室内に供給する流体の温度と圧力とを調整することで、マスクのたわみを補正している。
【特許文献１】特開平６−２７５４８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、弁やバルブを調整することで流体の圧力を調整しているが、かかる手法では圧力の微調整は困難であり、従ってマスクの撓みの補正を精度良く行えるものとは言い難い。
【０００６】
そこで本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み、マスクの撓みを効果的に補正できる露光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明の露光装置は、光源からの光をマスクに照射することにより、前記マスクのパターンを基板に露光する露光装置において、
前記マスクと前記光源との間に配置され、前記光源からの光を透過する光学板と、
前記光学板と前記マスクとの間に流体を供給する供給手段とを有し、
前記光学板と前記マスクのパターンが形成された領域との間の流体の通路面積は、それ以外の流体の通路面積よりも小さくなっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
図１は本発明の原理を説明するための図である。図１において、パターンＰを形成した矩形板状のマスクＭの上方に、光を透過可能な素材からできた光学板ＯＴが隔置して並設されている。光学板ＯＴは、略矩形板状であるが、マスクＭのパターンＰに対応した中央部の下面が平面状に突出するように、その板厚が部分的に厚くなっている。更に、マスクＭ及び光学板ＯＴの両側面には、ゴム又は樹脂製の遮蔽板Ｓ（一部断面図示）が配置されている。
【０００９】
本発明では、マスクＭ、光学板ＯＴ、遮蔽板Ｓで囲われる空間を、流体の通路として用いる。更に、マスクＭ及び光学板ＯＴの幅をＷ、マスクＭ及び光学板ＯＴの中央部における距離をＢ、マスクＭ及び光学板ＯＴの両端における距離をＡとしたときに、流体の通路断面積は、入口側でＷ×Ａ、中央部でＷ×Ｂ、出口側でＷ×Ａとなる。Ａ＞Ｂであるから、光学板ＯＴとマスクＭのパターンＰが形成された領域との間（中央領域という）の通路断面積（Ｗ×Ｂ）は、入口側及び出口側の通路断面積（Ｗ×Ａ）より小さくなっている。
【００１０】
ここで、不図示の供給手段により、流量Ｑの流体がマスクＭ及び光学板ＯＴの間を通過するようにすると、中央領域の通路断面積（Ｗ×Ｂ）が、入口側及び出口側の通路断面積（Ｗ×Ａ）より小さくなっているので、中央領域を通過する流体の流速は、入口側及び出口側を通過する流体の流速よりも速くなる。すると、ベルヌーイの定理により、中央領域に発生する流体の圧力は、入口側及び出口側に発生する流体の圧力より低くなる。光学板ＯＴの剛性を高くしておけば、かかる差圧により、マスクＭが光学板ＯＴに向かって付勢され、マスクＭの自重による撓み等を補正することができる。
【００１１】
なお、光学素子ＯＴの下面形状は、入口側から中央領域にかけて、及び中央領域から出口側にかけて滑らかに変化するようにすれば、通過する流体を層流とすることができ、ベルヌーイの定理による効果を発揮しやすいので好ましい。又、光学素子ＯＴのパターンＰに対応する領域の厚さは、均一にすることで透過する光に対する光学特性を一様なものとできるので好ましい。
【００１２】
従って、前記光学板は、前記マスクのパターンに対応する領域の板厚が厚くなっていると、製造の都合上好ましいが、例えば前記マスク側の板厚を厚くしても良い。
【００１３】
前記供給手段は、前記マスクの撓み量に応じて、前記光学板と前記マスクとの間を通過する流体の流量を調整すると好ましい。
【００１４】
前記供給手段は、前記マスクの撓み量に応じて、前記光学板と前記マスクとの間を通過する流体の温度を調整すると好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図２は、本実施の形態にかかる露光装置の側面図である。基板ホルダＷＨに基板Ｗが保持されている。基板Ｗの上方において、マスクＭがマスクホルダＭＨに保持されている。マスクＭの上方であって、不図示の光源の下方に光学板ＯＴが配置されている。図示していないが、マスクＭと光学板ＯＴとの側面には、遮蔽板が取り付けられており、即ち図１に示す状態と同様な構成となっている。
【００１６】
マスクＭと光学板ＯＴの左端は大気に開放しており、一方、マスクＭと光学板ＯＴの右端は、配管Ｈ及びバルブＶを介して、排気ポンプＰ−に接続されている。マスクホルダＭＨには、マスクＭの撓みを検出する検出器ＤＴが設けられ、又、マスクＭに近接して温度センサＴＰが設けられ、これらの出力信号は、バルブＶの制御装置ＣＰＵに入力されるようになっている。排気ポンプＰ−、バルブＶ及び制御装置ＣＰＵが供給手段を構成する。
【００１７】
本実施の形態の動作を説明すると、露光時には不図示の光源から光Ｌを出射し、光学板ＯＴを介してマスクＭに照射する。このとき、マスクＭのパターンＰが基板Ｗに転写され、それにより露光を行うことができる。しかるに、マスクＭが自重によりたわんでいると、解像度が低下し、精度の良い露光を行うことはできない。
【００１８】
そこで、本実施の形態においては、排気ポンプＰ−により吸引することで、マスクＭと光学板ＯＴとの間を流体としての大気が通過するようにする。このとき、図１を参照して説明したベルヌーイの定理に従い、マスクＭの上面が持ち上がるように撓みが補正される。ここで、マスクＭと光学板ＯＴとの間を通過する流体の流量・流速等により、マスクＭの上面の圧力が変化するので、これを利用し、制御装置ＣＰＵは、検出器ＤＴによりマスクＭの撓みを検出しながら、バルブＶを調整して通過する流量を変化させ、それによりマスクＭの補正量を最適化することができる。又、制御装置ＣＰＵは、温度センサＴＰを用いて雰囲気温度を測定し、測定した温度に応じてバルブＶを調整して通過する流量を変化させ、それによりマスクＭの補正量を最適化することができる。
【００１９】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、本実施の形態では、供給手段として流体の下流側に排気ポンプＰ−を設けたが、流体の上流側に正圧ポンプ等を設けても良い。更に、流体は気体・液体など各種の媒体を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の原理を説明するための図である。
【図２】本実施の形態にかかる露光装置の側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
ＣＰＵ 制御装置
ＤＴ 検出器
Ｈ 配管
Ｌ 光
Ｍ マスク
ＭＨ マスクホルダ
ＯＴ 光学板
Ｐ パターン
Ｐ− 排気ポンプ
Ｓ 遮蔽板
ＴＰ 温度センサ
Ｖ バルブ
Ｗ 基板
ＷＨ 基板ホルダ
【図１】
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【図２】
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