(57)【要約】      （修正有）【課題】露光される基板を載置する定盤側の平面度を自動的に調整してフォトマスクと基板間の距離を一定にし、局所的なギャップの変化にも対応することが可能なプロキシミティ方式の露光技術を提供する。【解決手段】大型基板２とその大型基板２を露光するフォトマスク１間のギャップ（距離）７を予め設定した大型基板２の位置で測定するためのギャップ測定手段と、大型基板２を載置するための定盤３とを備えており、定盤３には、ギャップ測定手段が大型基板２の予め設定した位置でギャップを測定し、上下に昇降する手段が備えられており、上下に昇降する手段は、定盤に一定間隔で備えられた上下昇降可能な機構であって、機構はギャップの測定値に基づいて上下に昇降する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フラットパネルディスプレイの製造工程で使用されるプロキシミティ方式の露光装置であって、
フラットパネルディスプレイに使用する基板とその基板にパターンを露光するためのフォトマスク間の、予め設定した位置におけるギャップ（離間距離）を、基板をスキャンして測定するためのギャップ測定手段と、
基板を載置するための定盤とを備えており、
その定盤には、一定間隔で区画された領域毎に基板を上下に昇降する機構が備えられており、
その機構は、ギャップの測定値に基づいて定盤の各領域を個別に上下に昇降することによって、基板全体に亘り予め設定した一定のギャップに自動的に調整し保持することを特徴とするプロキシミティ方式の露光装置。
【請求項２】
前記機構が、ステッピングモータを用いて上下に昇降可能としたピンであることを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ方式の露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソ工程で使用されるプロキシミティ露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソ工程は、様々な製品の製造工程において使用されている。例えば半導体集積回路の製造工場において、フォトリソ工程が使用されている。半導体集積回路においては、最小寸法がサブミクロンのオーダーであるため、パターン原版であるフォトマスクの縮小投影露光を行うためのプロジェクション方式（縮小投影露光型）の露光装置が使用されている。
【０００３】
一方、半導体集積回路ほどの微細パターンは要求されないが、基板のサイズが１ｍ角を越えるような大型サイズであるフラットパネルディスプレイ用のカラーフィルタ基板や薄膜トランジスタ基板などの場合は、近接転写露光方式またはプロキシミティ露光方式の露光装置が使用される。
【０００４】
プロキシミティ露光方式の露光装置に使用されるフォトマスクのサイズが数１０ｃｍ角オーダーの比較的小さい場合は、図２に例を示したように、フォトマスク１１は自重による撓みなどが無視できる程度であり、フォトマスク１１と定盤３１上に載置された基板２１とは、ほぼ平行であるとみることができる。しかしフォトマスクの寸法が１ｍ角を越えるような大きい場合は、自重による撓みが無視できず、またマスクホールダーの傾きやマスクホールダーにフォトマスクを装着する際にフォトマスクにかかる力などにより、フォトマスクに歪が発生する（図３参照）。
【０００５】
フォトマスク１１に歪が発生すると、フォトマスク１１と基板２１の離間距離であるギャップ７１が、基板２１の位置によって異なってくる。そのため、基板２１に照射される光強度の差が生じ、基板２１の場所によって露光量が変化するため、製品の特性値や品質に影響する。そのため、フォトマスク１１に歪が発生しないように、様々な補正を行う。フォトマスク１１の歪を補正する手段としては、マスクステージ傾き調整手段、マスク捻じれ調整手段、負圧マスクによるマスク撓み補正手段などを挙げることができる。
【０００６】
これらのフォトマスク１１の歪を補正する手段は、フォトマスク１１全体の補正を行い、基板２１とフォトマスク１１の離間距離（ギャップとも称する。）を補正する手段であり、部分的なギャップの補正はできない。そのため、大型の基板に多面付けされた中小型のフラットパネルの個々のセルの補正は困難である。
【０００７】
このような技術としては、例えば、特許文献１には、カラーフィルターの第六世代（１５００ｍｍ×１８００ｍｍ）に対応する大型の基板にレジストなどを塗布するためのダイコータの定盤の平面度を２０μｍ未満にするために、その定盤を複数の支持点で支え、それらの支持点の高さを調整することによって定盤の平面度を制御する技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、裏面に凹凸が形成されている基板の表面にスクリーン印刷を行う際に、裏面の凹凸により基板が傾かない機構として、伸縮可能な可動ピンが一定間隔で配置された印刷用定盤が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２０３２５８号公報
【特許文献２】特開２００７−１８５９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑み、露光される基板を載置する定盤側の平面度を自動的に調整してフォトマスクと基板間の離間距離であるギャップを一定にし、局所的なギャップの変化にも対応することが可能なプロキシミティ方式の露光装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、フラットパネルディスプレイの製造工程で使用されるプロキシミティ方式の露光装置であって、
フラットパネルディスプレイに使用する基板とその基板にパターンを露光するためのフォトマスク間の、予め設定した位置におけるギャップ（離間距離）を、基板をスキャンして測定するためのギャップ測定手段と、
基板を載置するための定盤とを備えており、
その定盤には、一定間隔で区画された領域毎に基板を上下に昇降する機構が備えられており、
その機構は、ギャップの測定値に基づいて定盤の各領域を個別に上下に昇降することによって、基板全体に亘り予め設定した一定のギャップに自動的に調整し保持することを特徴とするプロキシミティ方式の露光装置である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記機構が、ステッピングモータを用いて上下に昇降可能としたピンであることを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ方式の露光装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプロキシミティ方式の露光装置によれば、基板とフォトマスク間の離間距離であるギャップを予め設定した基板の位置で測定し、その測定値に基づいて、基板が載置された定盤に備えられた上下昇降機構により基板を上下に昇降させることにより、予め設定した基板の位置におけるギャップを一定の値にして露光する事が可能となり、局所的なギャップの変化にも対応することで、高い品質のパターンを形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のプロキシミティ方式の露光装置におけるフォトマスクと基板の状態の一例を示す概略断面図。
【図２】従来のプロキシミティ方式の露光装置におけるフォトマスクと基板の状態の一例を示す概略断面図。
【図３】従来のプロキシミティ方式の露光装置におけるフォトマスクと基板の状態の一例を示す概略断面図。
【図４】プロキシミティ方式の露光装置で使用するフォトマスクの一例を示す概略説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のプロキシミティ方式の露光装置について説明する。
本発明のプロキシミティ方式の露光装置は、フラットパネルディスプレイの製造工程で使用されるプロキシミティ方式の露光装置である。
【００１６】
フラットパネルディスプレイに使用する基板とその基板にパターンを露光するためのフ
ォトマスクとの間の基板上の各位置における離間距離またはギャップを、基板をスキャンし、予め設定した位置のギャップを測定するためのギャップ測定手段によって測定し、その測定データを記憶装置に記憶する。
【００１７】
一方、本発明のプロキシミティ方式の露光装置は、基板を載置するための定盤を備えている。その定盤は、一定間隔で区画された領域から構成されており、その領域毎に基板を上下に昇降する機構が備えられている。
【００１８】
その基板を上下に昇降する機構は、ギャップの測定値に基づいて定盤の各領域を個別に上下に昇降することによって、フォトマスクの撓みなどによって、基板とフォトマスク間のギャップが場所によって変化した状態を捉えた測定データを使用して、基板全体に亘り予め設定した一定のギャップの値になるように自動的に調整する。調整が完了した後、定盤を固定し、その状態を保持する。
【００１９】
そのように、基板全体に亘り予め設定した一定のギャップの値になった状態で固定された状態で、露光が実施され、基板は本発明のプロキシミティ方式の露光装置から排出される。
【００２０】
以下に、図面を用いて本発明のプロキシミティ方式の露光装置を説明する。
＜ギャップ測定手段＞
本発明のプロキシミティ方式の露光装置で使用するギャップ測定手段としては、公知の光学的な測定手段を好適に使用することができる。光学的な測定手段とは、例えばフォトマスクの裏面側からレーザー光を基板に入射し、フォトマスクおよび基板から反射してくるレーザー光を測定することにより、フォトマスクと基板の離間距離であるギャップを、フォトマスクに設置したレーザー光が透過可能なギャップ窓を通して測定可能である。
【００２１】
この光学的な測定手段を用いて、図１に示したギャップ窓５を通してレーザー光を入射させ、フォトマスク１および基板２から反射されてくる光を図示していない光センサにより測定することにより、ギャップ７を基板２の各位置において測定することが可能となる。なお、ギャップ窓５は、図４に示したようにフォトマスク１の個々のセル４を隔てる領域の交点に設けられている。
【００２２】
また、レーザー光源１１からのレーザー光を受けて測定するための光センサ１２を自動的にフォトマスク１の裏面側でスキャンすることで、基板２全体に亘るギャップ７の測定を自動的に実施することが可能である。レーザー光源１１と光センサ１２は図示していない移動手段に搭載されているため、フォトマスク１の裏面側を移動してスキャン可能である。これらのレーザー光源１１と光センサ１２の移動手段やその他の動作は、制御装置１３によって制御せれる。
【００２３】
このようにして、基板１全体に亘ってギャップ７の二次元的な分布を測定し、その測定データを図示していない記憶装置に記憶する。
【００２４】
＜定盤＞
次に図１を用いて、本発明のプロキシミティ方式の露光装置の定盤３について説明する。定盤は一定間隔で区画された領域から構成されており、その領域毎に基板２を上下に昇降する高さ調整機構６が備えられている。
一定間隔で区画された領域とは、例えば碁盤の目のように区画された領域があるという意味である。構造的には、高さ調整機構６が１つ備えられている領域毎に分離した構造ではなく、一体構造の定盤である。１つの区画には、少なくとも１つの上下に昇降可能な高さ調整機構６を備えている。ここで上下とは、定盤３の平面に直交する方向を指す。
【００２５】
制御装置１３により、個々の高さ調整機構６が制御される。ギャップ測定手段によって、基板２の予め設定した位置のギャップ７が測定され、制御装置のデータ記録部に記録されており、高さ調整機構６は、このギャップ７の測定データに従って、制御装置によって算出された調整すべき高さのデータに従って、高さ調整機構６に備えられている上下昇降ピン１０を昇降する。
【００２６】
即ち、各ギャップ測定位置での測定データのバラツキを、測定データの算術平均値に近づける方向に補正すればよい。例えば、平均値に対してプラスの値であれば、マイナスの方向、即ち高さが小さくなるように調整する。このようにして調整すべき高さが求められ、その高さになるように上下昇降ピン１０を昇降させる。
【００２７】
高さ調整機構６に連接した上下昇降ピン１０を昇降する手段としては、例えば、高い位置制御が可能である直動型ステッピングモータを使用することができる。その中でも、０．５μｍ以下の分解能を持つギア式リニアステップ（ＰＦＣ２５−４８Ｇ１Ｌ（１／４５）−０１、日本パルスモーター（株）製）を好適に使用することができる。
【００２８】
以上に説明したように、本発明のプロキシミティ方式の露光装置は、装着したフォトマスクが自重などにより歪を生じ、露光される基板とのギャップが均一で無い場合において、基板が載置された定盤に備えられた複数の高さ調整機構を、光学的に自動的にスキャンすることにより測定した基板全体に亘るギャップのデータに基づき制御することによって、基板全体に亘って予め設定したギャップの値に設定することが可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１、１１・・・フォトマスク
２、２１・・・基板
３、３１・・・定盤
４・・・セル
５・・・ギャップ窓
６・・・高さ調整機構
７、７１・・・ギャップ
８・・・フォトマスク１の部分拡大図
１０・・・上下昇降ピン
１１・・・レーザー光源
１２・・・光センサ
１３・・・制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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