(57)【要約】【課題】基板を移動するステージをリニアモータにより駆動する際、リニアモータの発熱を抑制して、ステージの温度変化を小さくし、パターンの焼付けを精度良く行う。【解決手段】ステージの加速及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、ステージを駆動する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するチャックと、
前記チャックを移動するステージと、
前記ステージを駆動するリニアモータと、
前記リニアモータへ駆動電流を供給する駆動回路とを備えた露光装置であって、
前記駆動回路は、前記ステージの加速時及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、前記ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、前記ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後の前記ステージの速度が、前記ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、前記ステージを駆動させることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記駆動回路は、前記ステージの加速時及び減速時に、前記ステージの加速度の変化が台形の波形となり、前記ステージの加速度の変化が三角形の波形のときよりも、前記ステージの加速度の増減時間及び最大値が小さくなる駆動電流を、前記リニアモータへ供給す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】
前記駆動回路は、前記ステージの加速時及び減速時に、前記ステージの速度の変化が、加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、前記リニアモータへ供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
基板を支持するチャックと、
チャックを移動するステージと、
ステージを駆動するリニアモータとを備えた露光装置のステージ駆動方法であって、
ステージの加速及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、ステージを駆動することを特徴とする露光装置のステージ駆動方法。
【請求項５】
ステージの加速時及び減速時に、ステージの加速度の変化が台形の波形となり、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときよりも、ステージの加速度の増減時間及び最大値が小さくなる駆動電流を、リニアモータへ供給することを特徴とする請求項４に記載の露光装置のステージ駆動方法。
【請求項６】
ステージの加速時及び減速時に、ステージの速度の変化が、加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、リニアモータへ供給することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の露光装置のステージ駆動方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【請求項８】
請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の露光装置のステージ駆動方法を用いて基板の移動及び位置決めして、基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、基板の露光を行う露光装置、露光装置のステージ駆動方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に、基板を移動するステージをリニアモータにより駆動する露光装置、露光装置のステージ駆動方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。
【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、従来、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った。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】
また、近年、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置が開発されている。光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを直接描画するため、高価なマスクが不要となる。また、描画データ及び走査のプログラムを変更することにより、様々な種類の表示用パネル基板に対応することができる。
【０００４】
露光装置は、基板を真空吸着して支持するチャックを備え、チャックは、基板の移動及び位置決めを行うステージ上に搭載されている。チャックへの基板のロード及びチャックからの基板のアンロードは、基板の露光を行う露光位置から離れたロード／アンロード位置で行われる。ロード／アンロード位置で基板をチャックに搭載した後、ステージが露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。
【０００５】
従来、露光装置において、ステージの駆動には、ボールねじ等の送りねじが使用されていた。しかしながら、表示用パネルの大画面化に伴って基板が大型化する程、基板の移動を高速かつ高精度に行いたいという要求が強くなり、従来のステージでは、基板を移動する速度及び精度の向上に限界があった。
【０００６】
送りねじに代わる機構として、磁石又はコイルを内蔵した固定子と、コイル又は磁石を内蔵した可動子とを用いるリニアモータが開発されている。固定子と可動子は、わずかな隙間を介して接触しない様に設置され、コイルに電流を流すと、コイルの電流と磁石の磁界とから、フレミングの左手の法則によって、可動子に推力（ローレンツ力）が働く。固定子と可動子が非接触で摩擦が無いため、高速かつ高精度な移動が可能である。この様なリニアモータを使用したプロキシミティ露光装置として、特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５８１９５号公報
【特許文献２】特開２００９−２５８１９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の露光を行う露光装置において、基板を移動するステージをリニアモータにより駆動する場合、ステージの重量が大きく移動距離も長いため、リニアモータの負荷が大きく、リニアモータから多量の熱が発生する。従来は、ステージの加速時及び減速時に、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流をリニアモータへ供給して、ステージを駆動していた。このとき、リニアモータの発熱量は駆動電流の二乗に比例するため、駆動電流が大きくなると、リニアモータの発熱量は飛躍的に増大する。そして、リニアモータの発熱量が増大すると、ステージの温度変化が大きくなり、熱膨張によるステージの変形量が大きく変化するため、ステージにより移動される基板の位置及び水平方向に対する傾きが変動して、パターンの焼付け精度が低下するという問題があった。
【０００９】
本発明の課題は、基板を移動するステージをリニアモータにより駆動する際、リニアモータの発熱を抑制して、ステージの温度変化を小さくし、パターンの焼付けを精度良く行うことである。また、本発明の課題は、パターンの焼付けを精度良く行って、高品質な表示用パネル基板を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の露光装置は、基板を支持するチャックと、チャックを移動するステージと、ステージを駆動するリニアモータと、リニアモータへ駆動電流を供給する駆動回路とを備えた露光装置であって、駆動回路は、ステージの加速時及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、ステージを駆動させるものである。
【００１１】
また、本発明の露光装置のステージ駆動方法は、基板を支持するチャックと、チャックを移動するステージと、ステージを駆動するリニアモータとを備えた露光装置のステージ駆動方法であって、ステージの加速及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、ステージを駆動するものである。
【００１２】
ステージの加速及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、ステージを駆動するので、従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときに比べて、加速時間及び減速時間、並びに加速後及び減速後のステージの速度は同じまま、リニアモータの総発熱量（駆動電流の二乗値を積分した値に比例）が、小さくなる。従って、ステージの温度変化が小さくなり、パターンの焼付けが精度良く行われる。
【００１３】
さらに、本発明の露光装置は、駆動回路が、ステージの加速時及び減速時に、ステージの加速度の変化が台形の波形となり、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときよりも、ステージの加速度の増減時間及び最大値が小さくなる駆動電流を、リニアモータへ供給するものである。また、本発明の露光装置のステージ駆動方法は、ステージの加速時及び減速時に、ステージの加速度の変化が台形の波形となり、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときよりも、ステージの加速度の増減時間及び最大値が小さくなる駆動電流を、リニアモータへ供給するものである。ステージの加速度の変化を台形の波形とすると、加速時間及び減速時間が従来と同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が従来と同じになるために必要なステージの加速度の増減時間及び最大値の組み合わせが、容易に決定される。
【００１４】
さらに、本発明の露光装置は、駆動回路が、ステージの加速時及び減速時に、ステージの速度の変化が、加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、リニアモータへ供給するものである。また、本発明の露光装置のステージ駆動方法は、ステージの加速時及び減速時に、ステージの速度の変化が、加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、リニアモータへ供給するものである。ステージに加わる機械的衝撃が、加速時と減速時とで片寄ることなく、ステージの移動が円滑に行われる。
【００１５】
本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、上記のいずれかの露光装置のステージ駆動方法を用いて基板の移動及び位置決めして、基板の露光を行うものである。リニアモータの発熱が抑制されて、ステージの温度変化が小さくなり、パターンの焼付けが精度良く行われるので、高品質な表示用パネル基板が製造される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の露光装置及び露光装置のステージ駆動方法によれば、ステージの加速及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間及び減速時間が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、ステージを駆動することにより、リニアモータの発熱を抑制して、ステージの温度変化を小さくし、パターンの焼付けを精度良く行うことができる。
【００１７】
さらに、本発明の露光装置及び露光装置のステージ駆動方法によれば、ステージの加速時及び減速時に、ステージの加速度の変化が台形の波形となり、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときよりも、ステージの加速度の増減時間及び最大値が小さくなる駆動電流を、リニアモータへ供給することにより、加速時間及び減速時間が従来と同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が従来と同じになるために必要なステージの加速度の増減時間及び最大値の組み合わせを、容易に決定することができる。
【００１８】
さらに、本発明の露光装置及び露光装置のステージ駆動方法によれば、ステージの加速時及び減速時に、ステージの速度の変化が、加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、リニアモータへ供給することにより、ステージに加わる機械的衝撃を、加速時と減速時とで片寄らせることなく、ステージの移動を円滑に行うことができる。
【００１９】
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、リニアモータの発熱を抑制して、ステージの温度変化を小さくし、パターンの焼付けを精度良く行うことができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態による露光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露光装置の側面図である。
【図３】本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。
【図４】本発明の一実施の形態による露光装置からＹステージより上の部分を取り除いた状態を示す上面図である。
【図５】図５（ａ）は従来のステージの加速度を示す図、図５（ｂ）は従来の駆動電流の二乗値を示す図、図５（ｃ）は従来のステージの速度を示す図である。
【図６】図６（ａ）は本発明の一実施の形態によるステージの加速度を示す図、図６（ｂ）は本発明の一実施の形態による駆動電流の二乗値を示す図、図６（ｃ）は本発明の一実施の形態によるステージの速度を示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態によるステージの加速度、駆動電流の二乗値及びステージの速度を、従来と比較した図である。
【図８】液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図９】液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は本発明の一実施の形態による露光装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。本実施の形態は、マスク２と基板１との間に微小なギャップを設けて、マスク２のパターンを基板１へ転写するプロキシミティ露光装置の例を示している。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、移動ステージ、チャック１０、マスクホルダ２０、複数のリニアモータ、固定子取り付けベース３３，４３、可動子取り付けベース３４、駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図２及び図３では、駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、露光光を照射する照射光学系、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。
【００２２】
なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。
【００２３】
基板１は、基板１の露光を行う露光位置から離れたロード／アンロード位置において、図示しない基板搬送ロボットにより、チャック１０へ搬入され、またチャック１０から搬出される。チャック１０への基板１のロード及びチャック１０からの基板１のアンロードは、チャック１０に設けた複数の突き上げピンを用いて行われる。突き上げピンは、チャック１０の内部に収納されており、チャック１０の内部から上昇して、基板１をチャック１０にロードする際、基板搬送ロボットから基板１を受け取り、基板１をチャック１０からアンロードする際、基板搬送ロボットへ基板１を受け渡す。
【００２４】
図１及び図２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２を保持するマスクホルダ２０が設置されている。図１において、マスクホルダ２０には、露光光が通過する開口２０ａが設けられており、開口２０ａの下方には、マスク２が装着されている。マスクホルダ２０の下面の開口２０ａの周囲には、吸着溝が設けられており、マスクホルダ２０は、吸着溝により、マスク２の周辺部を真空吸着して保持している。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。基板１の表面には、感光樹脂材料（フォトレジスト）が塗布されており、露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板１へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板１の表面に転写され、基板１上にパターンが形成される。
【００２５】
図２及び図３において、チャック１０は、移動ステージに搭載されている。移動ステージは、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、及びチャック支持台９を含んで構成されている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸ方向へ伸びるＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹ方向へ伸びるＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台９は、θステージ８に搭載され、チャック１０を複数箇所で支持する。
【００２６】
Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０は、ロード／アンロード位置と露光位置との間を移動される。ロード／アンロード位置において、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方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１のプリアライメントが行われる。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動及びＹステージ７のＹ方向への移動により、チャック１０に搭載された基板１のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。また、図示しないＺ−チルト機構によりマスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることによって、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。そして、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方向への回転により、基板１の位置決めが行われる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、チャック支持台９にＺ−チルト機構を設けて、チャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。
【００２８】
本実施の形態では、Ｘステージ５を駆動する駆動機構として、２つのリニアモータを使用する。各リニアモータは、磁石を内蔵した板状の固定子３１と、コイルを内蔵した板状の可動子３２とを有する。
【００２９】
図３において、ベース３には、Ｘ方向（図３の図面奥行き方向）へ伸びる溝が設けられている。ベース３の溝の左右の隅には、Ｘ方向へ伸びる固定子取り付けベース３３がそれぞれ取り付けられている。各固定子取り付けベース３３には、各リニアモータの固定子３１が取り付けられている。各リニアモータの固定子３１は、固定子取り付けベース３３により、ベース３に設けた溝内に立てた状態でＸ方向へ伸ばして取り付けられている。一方、Ｘステージ５の下面には、断面がＴ字型の可動子取り付けベース３４が取り付けられている。可動子取り付けベース３４の左右の側面には、各リニアモータの可動子３２が取り付けられている。各リニアモータの可動子３２は、共通の可動子取り付けベース３４により、Ｘステージ５にそのリニアモータの固定子３１と向き合わせて取り付けられている。２つのリニアモータは、固定子３１と可動子３２とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されている。
【００３０】
固定子３１と可動子３２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された２つのリニアモータを用いて、Ｘガイド４に沿ってＸステージ５を移動して、基板１のＸ方向への移動を行う。各リニアモータで発生する磁気吸引力が互いに打ち消し合い、Ｘガイド４に掛かる負荷が軽減される。そして、ベース３にＸ方向へ伸びる溝を設け、各リニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子３１を、ベース３の溝内に立てた状態でＸ方向へ伸ばして取り付け、各リニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子３２を、Ｘステージ５にそのリニアモータの固定子３１と向き合わせて取り付けるので、ベース３とＸステージ５との間にリニアモータの固定子３１及び可動子３２を配置する空間を確保するための台を設ける必要がなく、装置全体の高さが抑えられる。
【００３１】
図４は、本発明の一実施の形態による露光装置からＹステージより上の部分を取り除いた状態を示す上面図である。本実施の形態では、Ｙステージ７を駆動する駆動機構として、２つのリニアモータを使用する。各リニアモータは、磁石を内蔵した板状の固定子４１と、コイルを内蔵した板状の可動子４２とを有する。
【００３２】
図２及び図４において、各リニアモータの可動子４２は、Ｙステージ７のＹ方向（図２の図面奥行き方向）へ伸びる側面に取り付けられている。Ｘステージ５の上面の左右の端には、Ｙ方向へ伸びる固定子取り付けベース４３がそれぞれ取り付けられている。各リニアモータの固定子４１は、各固定子取り付けベース４３により、Ｘステージ５に立てた状態でそのリニアモータの可動子４２と向き合わせてＹ方向へ伸ばして取り付けられている。２つのリニアモータは、固定子４１と可動子４２とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されている。
【００３３】
固定子４１と可動子４２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された２つのリニアモータを用いて、Ｙガイド６に沿ってＹステージ７を移動して、基板１のＹ方向への移動を行う。各リニアモータで発生する磁気吸引力が互いに打ち消し合い、Ｙガイド６に掛かる負荷が軽減される。そして、各リニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子４２を、Ｙステージ７のＹ方向へ伸びる側面に取り付け、各リニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子４１を、Ｘステージ５にそのリニアモータの可動子４２と向き合わせてＹ方向へ伸ばして取り付けるので、Ｘステージ５とＹステージ７との間にリニアモータの固定子４１及び可動子４２を配置する空間を確保するための台を設ける必要がない。そのため、ステージ全体の重心が高くならず、ステージ全体の運動性能が低下しない。また、Ｘステージ５に溝を設ける必要がなく、Ｘステージ５の剛性が低下しない。
【００３４】
図１において、駆動回路６０は、主制御装置７０の制御により、リニアモータの可動子３２，４２のコイルへ駆動電流を供給する。このとき、Ｘステージ５及びＹステージ７は重量が大きく移動距離も長いため、リニアモータの負荷が大きく、リニアモータの可動子３２，４２から多量の熱が発生する。リニアモータの可動子３２，４２からの発熱量は駆動電流の二乗に比例するため、駆動電流が大きくなると、発熱量は飛躍的に増大する。そして、リニアモータの可動子３２，４２からの発熱量が増大すると、各ステージの温度変化が大きくなり、熱膨張による各テージの変形量が大きく変化するため、各ステージにより移動される基板１の位置及び水平方向に対する傾きが変動して、パターンの焼付け精度が低下する。
【００３５】
図５（ａ）は従来のステージの加速度を示す図、図５（ｂ）は従来の駆動電流の二乗値を示す図、図５（ｃ）は従来のステージの速度を示す図である。図５（ｃ）に示す様に、ステージの速度は、移動開始時から加速時間Ｔａの間増加して速度Ｖｃに達し、定速時間Ｔｃの間速度Ｖｃに一定に保たれ、減速開始時から減速時間Ｔｄの間減少して零になる。従来は、ステージの加速度の変化が図５（ａ）に示す様に三角形の波形となる駆動電流を、リニアモータの可動子３２，４２のコイルへ供給していた。Ｘガイド４及びＹガイド６の摩擦等による損失があるため、実際の駆動電流の波形は、図５（ａ）に示す加速度の波形を、上方向へシフトした形状である。
【００３６】
このとき、リニアモータの可動子３２，４２からの総発熱量は、駆動電流の二乗値を積分した値に比例する。そのため、駆動電流の増減時間（加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄ）が長く最大値（加速度の最大値Ａｍａｘに比例）が大きいと、リニアモータの可動子３２，４２からの総発熱量は、飛躍的に増大する。図５（ｂ）は、Ｘガイド４及びＹガイド６の摩擦等による損失がない場合の駆動電流の二乗値を示しており、斜線部分の面積が、駆動電流の二乗値を積分した値となる。ステージの定速時の速度Ｖｃが同じとき、Ｘガイド４及びＹガイド６の摩擦等による損失はほぼ一定であるので、図５（ｂ）の斜線部分の面積の大小が、リニアモータの可動子３２，４２からの総発熱量の相違となる。
【００３７】
そこで、本発明では、駆動電流の二乗値を積分した値が、従来のステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄが、従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後のステージの速度Ｖｃが、従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、各ステージを駆動する。従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときに比べて、加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄ、並びに加速後のステージの速度Ｖｃは同じまま、リニアモータの可動子３２，４２からの総発熱量（駆動電流の二乗値を積分した値に比例）が、小さくなる。従って、各ステージの温度変化が小さくなり、パターンの焼付けが精度良く行われる。
【００３８】
図６（ａ）は本発明の一実施の形態によるステージの加速度を示す図、図６（ｂ）は本発明の一実施の形態による駆動電流の二乗値を示す図、図６（ｃ）は本発明の一実施の形態によるステージの速度を示す図である。本実施の形態では、ステージの加速度の変化が図６（ａ）に示す様に台形の波形となる駆動電流を、リニアモータの可動子３２，４２のコイルへ供給する。Ｘガイド４及びＹガイド６の摩擦等による損失があるため、実際の駆動電流の波形は、図６（ａ）に示した加速度の波形を、上方向へシフトした形状である。
【００３９】
このとき、図６（ｃ）に示す加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄが従来と同じで、かつ、加速後のステージの速度Ｖｃが従来と同じになる様に、図６（ａ）のステージの加速度の増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄ及び最大値Ａｍａｘを決定する。図６（ａ）に示す様にステージの加速度の変化を台形の波形とすると、加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄが従来と同じで、かつ、加速後のステージの速度Ｖｃが従来と同じになるために必要なステージの加速度の増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄ及び最大値Ａｍａｘの組み合わせが、容易に決定される。図６（ｂ）は、Ｘガイド４及びＹガイド６の摩擦等による損失がない場合の駆動電流の二乗値を示しており、斜線部分の面積が、駆動電流の二乗値を積分した値となる。
【００４０】
図７は、本発明の一実施の形態によるステージの加速度、駆動電流の二乗値及びステージの速度を、従来と比較した図である。図７では、本発明の一実施の形態によるステージの加速度、駆動電流の二乗値及びステージの速度が実線で示され、従来のステージの加速度、駆動電流の二乗値及びステージの速度が破線で示されている。本実施の形態では、一例として、ステージの加速度の増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄを、加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄの約１０分の１とし、最大値Ａｍａｘを従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときの約半分としている。このとき、図６（ｂ）に示す様に、駆動電流の二乗値の最大値ＣＣｍａｘは、従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときの約４分の１となり、リニアモータの可動子３２，４２からの総発熱量（駆動電流の二乗値を積分した値に比例）が、従来のステージの加速度の変化が三角形の波形のときに比べてはるかに小さくなる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、ステージの加速度の増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄを小さくして最大値Ａｍａｘを小さくする程、リニアモータの可動子３２，４２からの総発熱量を小さくすることができる。しかしながら、増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄを小さくし過ぎると、ステージの移動開始時及び停止時にステージに加わる機械的衝撃が大きくなるので、ステージの機械的強度を考慮して、増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄを決定する。
【００４２】
また、各ステージの加速時及び減速時に、ステージの速度の変化が、図６（ｃ）に示す様に加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、リニアモータの可動子３２，４２のコイルへ供給すると、ステージに加わる機械的衝撃が、加速時と減速時とで片寄ることなく、各ステージの移動が円滑に行われる。しかしながら、ステージの速度の変化は、加速時と減速時とで左右対称でなくてもよい。また、ステージの加速度の変化は、台形の波形に限らず、各ステージの移動が円滑に行われる様に適宜変更することができる。
【００４３】
以上説明した実施の形態によれば、各ステージの加速及び減速時に、駆動電流の二乗値を積分した値が、ステージの加速度の変化が三角形の波形となる駆動電流の二乗値を積分した値より小さく、加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄが、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときと同じになる様に駆動電流を制御して、各ステージを駆動することにより、リニアモータの発熱を抑制して、各ステージの温度変化を小さくし、パターンの焼付けを精度良く行うことができる。
【００４４】
さらに、各ステージの加速時及び減速時に、ステージの加速度の変化が台形の波形となり、ステージの加速度の変化が三角形の波形のときよりも、ステージの加速度の増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄ及び最大値Ａｍａｘが小さくなる駆動電流を、リニアモータの可動子３２，４２のコイルへ供給することにより、加速時間Ｔａ及び減速時間Ｔｄが従来と同じで、かつ、加速後及び減速後のステージの速度が従来と同じになるために必要なステージの加速度の増減時間Ｔａｉ，Ｔａｄ，Ｔｄｉ，Ｔｄｄ及び最大値Ａｍａｘの組み合わせを、容易に決定することができる。
【００４５】
さらに、各ステージの加速時及び減速時に、ステージの速度の変化が、加速時と減速時とで左右対称となる駆動電流を、リニアモータの可動子３２，４２のコイルへ供給することにより、ステージに加わる機械的衝撃を、加速時と減速時とで片寄らせることなく、各ステージの移動を円滑に行うことができる。
【００４６】
本発明は、プロキシミティ露光装置に限らず、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置にも適用される。
【００４７】
本発明の露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、本発明の露光装置のステージ駆動方法を用いて基板の移動及び位置決めして、基板の露光を行うことにより、リニアモータの発熱を抑制して、ステージの温度変化を小さくし、パターンの焼付けを精度良く行うことができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【００４８】
例えば、図８は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等により感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、プロキシミティ露光装置や投影露光装置等を用いて、マスクのパターンをフォトレジスト膜に転写する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、基板上にＴＦＴアレイが形成される。
【００４９】
また、図９は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。
【００５０】
図８に示したＴＦＴ基板の製造工程では、露光工程（ステップ１０３）において、図９に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップ２０２）の露光処理において、本発明の露光装置又は本発明の露光装置のステージ駆動方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
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  チャック支持台
１０  チャック
２０  マスクホルダ
３１，４１  固定子
３２，４２  可動子
３３，４３  固定子取り付けベース
３４  可動子取り付けベース
６０  駆動回路
７０  主制御装置
【図１】
2013156553.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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