プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、及び表示用パネル基板の製造方法
【課題】突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制する。
【解決手段】チャック１０に、チャック１０の内部から上昇する複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設ける。各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、マスクをマスク搬送装置によりチャック１０へ搬入し、マスクを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送装置から受け取る。ステージによりチャック１０を移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスクホルダ２０に装着した後、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をチャック１０の表面と同じ材質のもの（パッド３０）に変更する。
【解決手段】チャック１０に、チャック１０の内部から上昇する複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを設ける。各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、マスクをマスク搬送装置によりチャック１０へ搬入し、マスクを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送装置から受け取る。ステージによりチャック１０を移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスクホルダ２０に装着した後、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をチャック１０の表面と同じ材質のもの（パッド３０）に変更する。
【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、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、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、大型のマスクを位置決めしてマスクホルダに装着するのに好適なプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、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、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る。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】
プロキシミティ露光装置は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに搭載された基板とを極めて接近させて露光を行う。通常、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おり、基板を真空吸着して固定する。マスクホルダは、基板を搭載したチャックの上方に設けられ、マスクの周辺部を真空吸着して固定する。チャックへの基板の搬入、及びチャックからの基板の搬出は、通常、基板搬送ロボットのハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるために、マスクの下の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、ステージがマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。
【０００４】
マスクホルダへのマスクの搬入、及びマスクホルダからのマスクの搬出も、従来、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われていた。しかしながら、マスク搬送ロボットのハンドリングアームは片持式であるため、マスクが大型になってその重量が増大すると、ハンドリングアームがたわんで、マスクを水平に支持することができなくなり、またハンドリングアームの揺れが大きくなって、マスクホルダの下方へ移動するためのストロークを確保することが困難になってきた。これに対し、特許文献１には、チャックの外周縁部にマスクの一時支持部材を設け、マスクを一時支持部材に載置し、ステージによりマスクの搬送ずれを補正して、チャックの下面側に連結されたＺ軸方向駆動機構によりマスクをマスクホルダの下端面に押圧する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、表示用パネルの各種基板の製造では、大型化及びサイズの多様化に対応するため、比較的大きな基板を用意し、表示用パネルのサイズに応じて、１枚の基板から１枚又は複数枚の表示用パネル基板を製造している。この場合、プロキシミティ方式では、基板の一面を一括して露光しようとすると、基板と同じ大きさのマスクが必要となり、高価なマスクのコストがさらに増大する。そこで、基板より比較的小さなマスクを用い、ステージにより基板をＸＹ方向にステップ移動しながら、基板の一面を複数のショットに分けて露光する方式が主流となっている。この方式では、マスクがチャックに搭載する基板より小さいため、特許文献１に記載の技術を適用することができなかった。
【０００７】
そこで、チャックに、チャックの内部から上昇し、マスクをマスク搬送ロボットから受け取ってマスクホルダに装着する複数の突き上げピンを設けることが発案された（特願２００８−２８７９４１）。チャックに設けた複数の突き上げピンによりマスクをマスク搬送ロボットから受け取るので、マスクがチャックに搭載する基板より小さくても、マスクをチャックへ搬入することができる。そして、ステージによりチャックを移動してマスクの位置決めを行い、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着するので、チャックへ搬入したマスクが、ステージにより精度良く位置決めされて、マスクホルダに装着される。
【０００８】
マスクは、石英や青板ガラス等で構成され、露光光を遮断するクロム膜等によりパターンが形成されている。チャックは、軽量化のため、アルミニウム等の軽い金属材料で構成され、表面には、露光光の反射率を抑えるため、硬質黒色アルマイト加工等が施されている。チャックに突き上げピンを設ける場合、突き上げピンの先端の材質がチャックの表面の材質と異なると、基板の露光時に、露光光の反射率が異なって、露光むらが発生する。一方、突き上げピンの先端の材質をチャックの表面の材質と同じにすると、マスクをマスク搬送ロボットから受け取る際、あるいはマスクをマスクホルダに装着する際に、マスクが突き上げピンにより擦られて、マスクに損傷を与える恐れがある。
【０００９】
本発明の課題は、突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することである。また、さらに、本発明の課題は、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】
本発明のプロキシミティ露光装置は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、マスクをチャックへ搬入するマスク搬送装置と、チャックに設けられ、チャックの内部から上昇して、マスクをマスク搬送装置から受け取り、マスクホルダに装着する複数の突き上げピンと、複数の突き上げピンの先端を変更するピン先端変更手段と、ステージの移動を制御して、マスクの位置決めを行う制御手段とを備え、ピン先端変更手段が、複数の突き上げピンがマスクをマスク搬送装置から受け取る前、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、複数の突き上げピンがマスクをマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するものである。
【００１１】
また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するものである。
【００１２】
チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着するので、マスクが精度良く位置決めされて、マスクホルダに装着される。その際、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更して、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取るので、突き上げピンによるマスクの損傷が防止される。そして、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するので、露光時の露光むらを抑制される。
【００１３】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数の突き上げピンの先端が、マスクより柔らかい材料で構成され、ピン先端変更手段が、複数の突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または複数の突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、複数の突き上げピンの先端を変更するものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更するものである。各突き上げピンの先端が、パッドを取り外すだけで簡単にマスクより柔らかい材質のものに変更され、またパッドを取り付けるだけで簡単にチャックの表面と同じ材質のものに変更される。
【００１４】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数の突き上げピンが、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを含むものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックに、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを設けるものである。共用突き上げピンを、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００１５】
本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、基板の露光を行うものである。チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらが抑制され、高品質な表示用パネル基板が製造される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク保持方法によれば、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更して、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更することにより、突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することができる。
【００１７】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法によれば、各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更することにより、各突き上げピンの先端を、パッドを取り外すだけで簡単にマスクより柔らかい材質のものに変更することができ、またパッドを取り付けるだけで簡単にチャックの表面と同じ材質のものに変更することができる。
【００１８】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法によれば、チャックに、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを設けることにより、共用突き上げピンを、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００１９】
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらを抑制することができるので、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プロキシミティ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プロキシミティ露光装置の平面図である。
【図３】チャックの上面図である。
【図４】図４（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。
【図５】図５（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図６】突き上げピンユニットの制御系を示す図である。
【図７】パッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す平面図である。
【図８】パッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す側面図である。
【図９】図９（ａ）はパッド着脱装置の側面図、図９（ｂ）はパッド着脱装置の正面図である。
【図１０】パッド着脱装置の動作を説明する図である。
【図１１】パッド着脱装置の動作を説明する図である。
【図１２】突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。
【図１３】マスク受け取り位置でマスクがチャックへ搬入された状態を示す図である。
【図１４】マスクホルダの下面図である。
【図１５】マスクホルダの下面図である。
【図１６】マスクホルダの上面図である。
【図１７】マスクをマスクホルダに装着する動作を説明する図である。
【図１８】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１９】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プロキシミティ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プロキシミティ露光装置の平面図である。プロキシミティ露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック支持台９、チャック１０、突き上げピンユニット、突き上げピンユニットの制御系、マスクホルダ２０、パッド着脱装置３１、マスク搬送ロボット４０、マスクストッカー４２、広視野カメラ５１、高分解能可動カメラ５２、カメラ移動機構５３、高分解能固定カメラ５４、画像処理装置５５、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０を含んで構成されている。
【００２２】
なお、図１では、突き上げピンユニットの制御系、マスク搬送ロボット４０、マスクストッカー４２、及びカメラ移動機構５３が省略されている。また、図２では、突き上げピンユニットの制御系、画像処理装置５５、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０が省略されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、露光光を照射する照射光学系、ギャップセンサー、アライメント用センサー、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。
【００２３】
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。
【００２４】
図２において、チャック１０は、マスク２の受け取りを行うマスク受け取り位置にある。マスク搬送ロボット４０は、マスク２を、マスクストッカー４２から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック１０へ搬入し、またマスク２を、マスク受け取り位置にあるチャック１０から搬出して、マスクストッカー４２に収納する。マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１には、マスク２のパターン面（下面）のパターンが形成されていない周辺部に接触するマスク支持部４１ａが設けられており、ハンドリングアーム４１は、マスク支持部４１ａによりマスク２のパターン面（下面）の周辺部を支持する。
【００２５】
後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、マスク２をチャック１０へ搬入する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１からマスク２を受け取り、マスク２をチャック１０から搬出する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１へマスク２を受け渡す。チャック１０へ搬入されたマスク２は、後述する様に、マスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ２０に装着される。
【００２６】
基板の露光を行う際、チャック１０は、まず、基板のロード／アンロードを行うロード／アンロード位置へ移動される。ロード／アンロード位置において、基板がチャック１０にロードされ、また基板がチャック１０からアンロードされる。基板がロードされたチャック１０は、ロード／アンロード位置から基板の露光を行う露光位置へ移動される。
【００２７】
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。マスクホルダ２０は、マスク２の周辺部を真空吸着して保持する。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。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。
【００２８】
図１において、チャック１０は、チャック支持台９を介してθステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向（図１の図面横方向）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ガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向（図１の図面奥行き方向）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の裏面を複数個所で支持する。Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３は、主制御装置８０の制御により、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８をそれぞれ駆動する。
【００２９】
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に搭載された基板のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。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、基板のアライメントが行われる。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（図１の図面上下方向）へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板とのギャップ合わせが行われる。
【００３０】
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と基板とのギャップ合わせを行ってもよい。
【００３１】
図３は、チャックの上面図である。チャック１０の表面には、図示しない凸部と土手と吸着孔とが設けられている。凸部は、直径数ｍｍのピン形状であり、チャック１０の表面に所定の間隔で複数設けられている。チャック１０に基板が搭載されたとき、凸部は、基板を複数の点で支持する。このとき、チャック１０の表面の凸部以外の部分と基板との間には、空間が形成される。土手は、所定の幅の連続した壁であり、チャック１０の表面の凸部以外の部分と基板との間に形成された空間を、複数の真空区画に分ける。土手は、チャック１０の表面形状が基板の表面に焼き付けられる裏面転写が発生したときに人間の目で認識され難い様に、直線ではなく不規則な線で構成されている。吸着孔は、チャック１０の表面の凸部及び土手以外の部分に所定の間隔で複数設けられ、土手により分けられた各真空区画の真空引きを行う。
【００３２】
また、チャック１０には、図示しない複数の基板受け取り／受け渡し用の突き上げピンが設けられている。基板受け取り／受け渡し用の突き上げピンは、チャック１０の表面より上昇して、基板をチャック１０にロードする際、図示しない基板搬送ロボットから基板を受け取り、また基板をチャックからアンロードする際、図示しない基板搬送ロボットへ基板を受け渡す。
【００３３】
図３において、チャック１０の中央部付近には、後述する突き上げピンユニットが挿入される複数の開口が設けられており、開口には蓋１３がはめられている。蓋１３には貫通孔が設けられており、貫通孔には蓋１３の下方から突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが挿入されている。
【００３４】
本実施の形態は、マスク２ａと、マスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの二種類のマスクを取り扱う例を示している。図３において、マスク２ａ，２ｂは、破線で示されている。マスク２ａを取り扱うとき、突き上げピン１２ｃは、マスク２ａのマスク２ｂと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン１２ａは、マスク２ａの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。マスク２ｂを取り扱うとき、突き上げピン１２ｃは、マスク２ｂのマスク２ａと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン１２ｂは、マスク２ｂの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。突き上げピン１２ｃを、マスク２ａ及びマスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、突き上げピン１２ａが８本、突き上げピン１２ｂが４本、突き上げピン１２ｃが８本設けられているが、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの位置及び数は、マスク２ａ，２ｂの大きさに応じて適宜決定される。
【００３６】
図４（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。また、図５（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。突き上げピンユニットは、モータ１１、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、蓋１３、フランジ１４、ボルト１５，１７、及び止めねじ１６を含んで構成されている。
【００３７】
モータ１１は、パルスモータ又はサーボモータと、パルスモータ又はサーボモータに接続されたボールねじと、ロッドとを含んで構成され、パルスモータ又はサーボモータでボールねじを駆動することにより、ロッド収納部１１ａ内に収納されたロッドが、上昇及び下降する。モータ１１のロッドの先端には、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが取り付けられている。
【００３８】
マスク２ａ，２ｂは、石英や青板ガラス等で構成され、露光光を遮断するクロム膜等によりパターンが形成されている。チャック１０は、軽量化のため、アルミニウム等の軽い金属材料で構成され、表面には、露光光の反射率を抑えるため、硬質黒色アルマイト加工等が施されている。突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端は、例えば、樹脂材料で構成され、マスク２ａ，２ｂより柔らかい材質と成っている。突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端には、チャック１０の表面と同じ材質のパッド３０が取り付けられている。
【００３９】
図４（ｂ）において、モータ１１のロッド収納部１１ａの上面には、フランジ１４が取り付けられ、フランジ１４は、ボルト１５により蓋１３の裏面に固定されている。一方、チャック１０の裏面の開口周辺には、蓋１３を支持するリング状の支持プレート１８が取り付けられている。支持プレート１８は、ボルト１９によりチャック１０の裏面に固定されている。
【００４０】
図４（ａ）及び図５（ａ）において、蓋１３の周辺部には、止めねじ１６をねじ込むねじ穴と、ボルト１７を通す段差付き穴とが、複数箇所に設けられている。図４（ｂ）において、蓋１３は、蓋１３の周辺部の段差付き穴に通したボルト１７により、支持プレート１８に固定されている。図５（ｂ）において、止めねじ１６は、蓋１３の周辺部のねじ穴にねじ込まれ、蓋１３の底面から突き出て、支持プレート１８の上面に接触している。
【００４１】
本実施の形態では、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける際、まず、チャック１０の上方から、突き上げピンユニットを開口に挿入し、止めねじ１６のねじ込み量を調整して、突き上げピンユニットの取り付け高さを調整する。そして、ボルト１７により蓋１３を支持プレート１８に固定して、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける。突き上げピンユニットを、チャック１０の上方から、開口に挿入し、止めねじ１６により取り付け高さを調整して、チャック１０に取り付けるので、チャック１０の外側から手又は治具が届きにくいチャックの中央部付近であっても、突き上げピンユニットの取り付け高さの調整がチャック１０の上方から容易に行われる。従って、基板の大型化に伴いチャック１０が大型化しても、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの高さが容易に調整される。
【００４２】
図６は、突き上げピンユニットの制御系を示す図である。突き上げピン駆動制御回路５０は、主制御装置８０の制御により、各突き上げピンユニットのモータ１１に対して、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの移動先を指定して、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの移動先への移動を指示する。モータ１１は、内部にエンコーダを有し、エンコーダは、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが指示された移動先から所定の範囲内に達すると、移動が終了した旨の終了信号を、突き上げピン駆動制御回路５０へ出力する。
【００４３】
以下、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法について説明する。図２において、マスク受け取り位置にあるチャック１０の上空には、パッド着脱装置３１及び広視野カメラ５１が配置されている。図７はパッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す平面図、図８はパッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す側面図である。図７において、マスク２ａ，２ｂは、破線で示されている。パッド着脱装置３１は、マスク受け取り位置にあるチャック１０の各突き上げピンユニットの上方に配置され、後述する様に、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外し、またパッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に取り付ける。広視野カメラ５１は、マスク２ａ，２ｂに設けられた位置検出用マークの上方に配置され、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得する。
【００４４】
図９（ａ）はパッド着脱装置の側面図、図９（ｂ）はパッド着脱装置の正面図である。パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２、チャックベース３３、エアチャック３４、ブラケット３５、及びクランプ３６を含んで構成されている。エアシリンダテーブル３２は、図示しない空気圧回路から供給されるエアの圧力によりエアシリンダを駆動して、テーブル３２ａを図面下方向へ移動する。エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａには、断面がＬ字形のチャックベース３３が取り付けられており、チャックベース３３の下端には、エアチャック３４が取り付けられている。図９（ｂ）に示す様に、エアチャック３４に接続された２つのブラケット３５には、クランプ３６がそれぞれ取り付けられており、２つのクランプ３６は、エアチャック３４の駆動により、図９（ｂ）の図面横方向へ移動して開閉する。各クランプ３６には、パッド３０を保持するための凹部３６ａが設けられている。
【００４５】
図１０及び図１１は、パッド着脱装置の動作を説明する図である。パッド着脱装置３１は、マスク２ａ，２ｂがチャック１０へ搬入される前に、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外す。パッド３０の着脱を行う前、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａは、図１０（ａ）に示す様に上昇した状態にあり、クランプ３６は閉じている。パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外す際、各突き上げピンユニットは、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃをチャック１０の表面から上昇させる。パッド着脱装置３１は、クランプ３６を開いた後、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを下降させ、図１０（ｂ）及び図１１（ａ）に示す様に、クランプ３６を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端の高さへ移動する。そして、図１１（ｂ）に示す様に、クランプ３６を閉じて、パッド３０をクランプ３６の凹部３６ａにより保持する。パッド３０をクランプ３６により保持しながら、図１１（ｂ）に示す様に突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させ、あるいはエアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを上昇させることにより、パッド３０が突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外される。パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外した後、パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを再び上昇させ、パッド３０をクランプ３６により保持したまま待機する。
【００４６】
図１２は、突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。図１２は、マスク２ａを搬送する場合を示している。マスク２ａをチャック１０へ搬入する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｃを上昇させ、パッド着脱装置３１は、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｃの先端から取り外す。マスク搬送ロボット４０は、マスク２ａを載せたハンドリングアーム４１を、チャック１０の上空へ移動する（図１２（ａ））。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１を下降させて、マスク２ａを突き上げピン１２ａ，１２ｃに載せ（図１２（ｂ））、ハンドリングアーム４１をさらに下降させて、ハンドリングアーム４１のマスク支持部４１ａをマスク２ａから離す（図１２（ｃ））。これにより、各突き上げピン１２ａ，１２ｃは、マスク搬送ロボット４０からマスク２ａを受け取る。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１をチャック１０の上空から退避させる（図１２（ｄ））。マスク２ｂを搬送する場合は、突き上げピン１２ａの代わりに、突き上げピン１２ｂが用いられる。そして、マスク２ａ，２ｂをチャック１０から搬出する際は、上記と逆の動作を行う。
【００４７】
チャック１０の内部から上昇する突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを上下に移動するモータ１１を有する複数の突き上げピンユニットをチャック１０に設け、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０からマスク２ａ、２ｂを受け取るので、マスク２ａ，２ｂがチャック１０に搭載する基板より小さくても、マスク２ａ，２ｂをチャック１０へ搬入することができる。
【００４８】
また、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端が、パッド３０を取り外すだけで簡単にマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更される。そして、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更して、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０から受け取るので、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによるマスク２ａ，２ｂの損傷が防止される。
【００４９】
マスク受け取り位置にあるチャック１０の上空には、図示しないスペーサ設置装置が設置されており、スペーサ設置装置は、マスク搬送ロボット４０がマスク２ａ，２ｂをチャック１０へ搬入する前、チャック１０の表面にマスク保護スペーサを設置する。チャック１０をマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動する際、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させて、マスク２ａ，２ｂをマスク保護スペーサに載せる。
【００５０】
図１３は、マスク受け取り位置でマスクがチャックへ搬入された状態を示す図である。図１３は、マスク２ａを搬送する場合を示しており、マスク２ｂを搬送する場合は、突き上げピン１２ａの代わりに、突き上げピン１２ｂが用いられる。マスク受け取り位置にあるチャック１０の上空に配置された広視野カメラ５１は、後述する高分解能可動カメラ５２及び高分解能固定カメラ５４よりも分解能が低くて広い視野を有し、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃに載せられたマスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得して、画像信号を図１の画像処理装置５５へ出力する。画像処理装置５５は、広視野カメラ５１が出力した画像信号を処理して、マスク２ａ，２ｂの位置を検出する。突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃがマスク搬送ロボット４０から受け取ったマスク２ａ，２ｂの位置が大きくずれていても、広視野カメラ５１を用いてマスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像が短時間に取得され、マスク受け取り位置でマスク２ａ，２ｂの位置が短時間に検出される。
【００５１】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置５５が広視野カメラ５１の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク受け取り位置でのマスク２ａ，２ｂの基準位置と比較して、マスク２ａ，２ｂの位置のずれ量を検出する。続いて、主制御装置８０は、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２ａ，２ｂをマスク受け取り位置からマスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動する。その際、主制御装置８０は、予め記憶したマスク２ａ，２ｂの基準位置の座標とマスク装着位置の座標とから、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８の移動量を決定し、検出したマスク２ａ，２ｂの位置のずれ量に基づいて、決定した移動量を補正する。
【００５２】
マスク受け取り位置でマスク２ａ，２ｂの位置を検出し、検出したマスク２ａ，２ｂの位置に基づき、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動して、マスク２ａ，２ｂをマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動するので、マスク受け取り位置で突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０から受け取ったマスク２ａ，２ｂの位置がずれていても、マスク２ａ，２ｂがマスク装着位置へ精度良く移動される。
【００５３】
図１４及び図１５は、マスクホルダの下面図である。図１４はマスク２ａを装着する場合、図１５はマスク２ｂを装着する場合を示している。図１４及び図１５において、マスク２ａ，２ｂは、破線で示されている。マスクホルダ２０には、露光光が通る開口２０ａ，２０ｂよりも一回り大きな開口が設けられており、この開口の内側に、ホルダ部２１ａ，２１ｂによって露光光が通る開口２０ａ，２０ｂが形成されている。ホルダ部２１ａ，２１ｂは、ガイド２４を介してマスクホルダ２０の下面に取り付けられており、図示しないボールねじ及びモータ等の移動機構によって、ガイド２４に沿って移動される。ホルダ部２１ｂをガイド２４に沿って移動することにより、露光光が通る開口２０ａ，２０ｂの図面縦方向の長さが、マスク２ａ，２ｂの大きさに合わせて変更される。ホルダ部２１ａ，２１ｂには、図示しない吸着溝が設けられており、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、マスク２ａ，２ｂの周辺部を吸着溝により真空吸着して保持する。
【００５４】
図１６は、マスクホルダの上面図である。図１６は、マスク２ａを装着する場合を示している。ホルダ部２１ａには、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの位置に、後述するマスク位置検出窓が設けられており、マスク位置検出窓の上空には、高分解能可動カメラ５２及び高分解能固定カメラ５４が配置されている。高分解能可動カメラ５２は、カメラ移動機構５３に取り付けられており、カメラ移動機構５３により、マスクホルダ２０の上方でＸ方向及びＹ方向へ移動され、θ方向へ回転される。高分解能固定カメラ５４は、マスクホルダ２０の上方に固定されている。
【００５５】
図１７は、マスクをマスクホルダに装着する動作を説明する図である。図１７は、マスク２ａを装着する場合を示しており、マスク２ｂを装着する場合は、突き上げピン１２ａの代わりに、突き上げピン１２ｂが用いられる。マスク装着位置において、マスクホルダ２０にマスク２ａ，２ｂを装着する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークが高分解能可動カメラ５２の焦点範囲に入る高さまで、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを上昇させる（図１７（ａ））。高分解能可動カメラ５２は、ホルダ部２１ａに設けられたマスク位置検出窓２２を通して、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得する。このとき、マスク装着位置へ移動したマスク２ａ，２ｂの位置がわずかにずれて、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークが高分解能可動カメラ５２の視野から外れている場合、カメラ移動機構５３により高分解能可動カメラ５２を移動して、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークを高分解能可動カメラ５２の視野に入れる。高分解能可動カメラ５２は、取得した画像の画像信号を、図１の画像処理装置５５へ出力する。画像処理装置５５は、高分解能可動カメラ５２が出力した画像信号を処理して、マスク２ａ，２ｂの位置を検出する。
【００５６】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置５５が高分解能可動カメラ５２の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク２ａ，２ｂの基準位置と比較して、マスク２ａ，２ｂの位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置８０は、検出したマスク２ａ，２ｂの位置のずれ量に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２ａ，２ｂの位置決めを行う。マスク装着位置においてマスク２ａ，２ｂの位置がずれていても、高分解能可動カメラ５２を用いて、マスク２ａ，２ｂの位置が精度良く検出され、マスク２ａ，２ｂの位置決めが精度良く行われる。
【００５７】
図１７において、マスク２ａ，２ｂの位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃをさらに上昇させて、マスク２ａ，２ｂをホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付ける（図１７（ｂ））。ホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付けられたマスク２ａ，２ｂの上空には、負圧ガラス２３が設置されており、負圧ガラス２３とマスク２ａ，２ｂとの間に負圧室が形成される。負圧室内の圧力が制御された後、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、図示しない吸着溝によりマスク２ａ，２ｂの周辺部を真空吸着する。
【００５８】
Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動してマスク２ａ，２ｂの位置決めを行い、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク２ａ，２ｂをマスクホルダ２０に装着するので、チャック１０へ搬入したマスク２ａ，２ｂが、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８により精度良く位置決めされて、マスクホルダ２０に装着される。
【００５９】
ホルダ部２１ａ，２１ｂがマスク２ａ，２ｂを真空吸着した後、高分解能固定カメラ５４は、ホルダ部２１ａに設けられたマスク位置検出窓２２を通して、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得し、画像信号を図１の画像処理装置５５へ出力する。画像処理装置５５は、高分解能固定カメラ５４が出力した画像信号を処理して、マスク２ａ，２ｂの位置を検出する。
【００６０】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置５５が高分解能固定カメラ５４の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク２ａ，２ｂの基準位置と比較して、マスク２ａ，２ｂの位置のずれ量を検出し、マスク２ａ，２ｂの位置の補正が必要か否かを判断する。本実施の形態では、高分解能可動カメラ５２を移動してマスク２ａ，２ｂの位置を検出した場合、マスク２ａ，２ｂの位置の検出結果には、高分解能可動カメラ５２の移動誤差が含まれることとなる。そのため、画像処理装置５５が高分解能可動カメラ５２の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置に基づいて位置決めされたマスク２ａ，２ｂの位置が、マスク２ａ，２ｂの基準位置からずれる恐れがある。
【００６１】
マスク２ａ，２ｂの位置の補正が必要な場合、マスク２ａ，２ｂの真空吸着を解除し、負圧室内の圧力を大気圧に戻した後、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させて、マスク２ａ，２ｂをホルダ部２１ａ，２１ｂから離す。そして、主制御装置８０は、検出したマスク２ａ，２ｂの位置のずれ量に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２ａ，２ｂの位置を補正する。マスクホルダ２０の上方に固定された高分解能固定カメラ５４を用いて、マスク２ａ，２ｂの位置がより精度良く検出され、位置決めしたマスク２ａ，２ｂの位置が精度良く補正される。
【００６２】
マスク２ａ，２ｂの位置の補正を行った後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを再び上昇させて、マスク２ａ，２ｂをホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付ける。負圧室内の圧力を制御した後、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、図示しない吸着溝によりマスク２ａ，２ｂを真空吸着する。マスク２ａ，２ｂの装着が終了した後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させる（図１７（ｃ））。そして、チャック１０をマスク受け取り位置へ戻し、パッド着脱装置３１により、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に取り付け、図示しないスペーサ設置装置により、チャック１０の表面からマスク保護スペーサを回収する。
【００６３】
パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に取り付ける際、パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを下降させ、図１０（ｂ）に示す様に、パッド３０を保持しているクランプ３６を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端の高さへ移動して、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に押し付ける。そして、図１１（ａ）に示す様に、クランプ３６を開いて、パッド３０を放す。その後、パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを再び上昇させ、クランプ３６を閉じて待機する。
【００６４】
各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端が、パッド３０を取り付けるだけで簡単にチャック１０の表面と同じ材質のものに変更される。そして、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスクホルダ２０に装着した後、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をチャック１０の表面と同じ材質のものに変更するので、露光時の露光むらを抑制される。
【００６５】
以上説明した実施の形態によれば、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更して、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０から受け取り、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスクホルダ２０に装着した後、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をチャック１０の表面と同じ材質のものに変更することにより、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによるマスク２ａ，２ｂの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することができる。
【００６６】
さらに、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端を、マスク２ａ，２ｂより柔らかい材料で構成し、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端にチャック１０の表面と同じ材質のパッド３０を取り付け、または各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端からパッド３０を取り外して、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端を変更することにより、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端を、パッド３０を取り外すだけで簡単にマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更することができ、またパッド３０を取り付けるだけで簡単にチャック１０の表面と同じ材質のものに変更することができる。
【００６７】
さらに、チャック１０に、マスク２ａ及びマスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピン１２ｃと、マスク２ａの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の専用突き上げピン１２ａと、マスク２ｂの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の専用突き上げピン１２ｂとを設けることにより、共用突き上げピン１２ｃを、マスク２ａ及びマスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００６８】
本発明のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、基板の露光を行うことにより、チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらを抑制することができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【００６９】
例えば、図１８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。
【００７０】
また、図１９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。
【００７１】
図１８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１９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、本発明のプロキシミティ露光装置又は本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 基板
２，２ａ，２ｂ 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
１１ モータ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 突き上げピン
１３ 蓋
１４ フランジ
１５，１７，１９ ボルト
１６ 止めねじ
１８ 支持プレート
２０ マスクホルダ
２１ａ，２１ｂ ホルダ部
２２ マスク位置検出窓
２３ 負圧ガラス
２４ ガイド
３０ パッド
３１ パッド着脱装置
３２ エアシリンダテーブル
３３ チャックベース
３４ エアチャック
３５ ブラケット
３６ クランプ
３６ａ 凹部
４０ マスク搬送ロボット
４１ ハンドリングアーム
４１ａ マスク支持部
４２ マスクストッカー
５０ 突き上げピン駆動制御回路
５１ 広視野カメラ
５２ 高分解能可動カメラ
５３ カメラ移動機構
５４ 高分解能固定カメラ
５５ 画像処理装置
７１ Ｘステージ駆動回路
７２ Ｙステージ駆動回路
７３ θステージ駆動回路
８０ 主制御装置
【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、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、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、大型のマスクを位置決めしてマスクホルダに装着するのに好適なプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法、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、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る。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】
プロキシミティ露光装置は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダとを備え、マスクホルダに保持されたマスクとチャックに搭載された基板とを極めて接近させて露光を行う。通常、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おり、基板を真空吸着して固定する。マスクホルダは、基板を搭載したチャックの上方に設けられ、マスクの周辺部を真空吸着して固定する。チャックへの基板の搬入、及びチャックからの基板の搬出は、通常、基板搬送ロボットのハンドリングアームにより行われるが、マスクと基板との接触を避けるために、マスクの下の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、ステージがマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置で基板の位置決めを行う。
【０００４】
マスクホルダへのマスクの搬入、及びマスクホルダからのマスクの搬出も、従来、マスク搬送ロボットのハンドリングアームにより行われていた。しかしながら、マスク搬送ロボットのハンドリングアームは片持式であるため、マスクが大型になってその重量が増大すると、ハンドリングアームがたわんで、マスクを水平に支持することができなくなり、またハンドリングアームの揺れが大きくなって、マスクホルダの下方へ移動するためのストロークを確保することが困難になってきた。これに対し、特許文献１には、チャックの外周縁部にマスクの一時支持部材を設け、マスクを一時支持部材に載置し、ステージによりマスクの搬送ずれを補正して、チャックの下面側に連結されたＺ軸方向駆動機構によりマスクをマスクホルダの下端面に押圧する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１８６１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、表示用パネルの各種基板の製造では、大型化及びサイズの多様化に対応するため、比較的大きな基板を用意し、表示用パネルのサイズに応じて、１枚の基板から１枚又は複数枚の表示用パネル基板を製造している。この場合、プロキシミティ方式では、基板の一面を一括して露光しようとすると、基板と同じ大きさのマスクが必要となり、高価なマスクのコストがさらに増大する。そこで、基板より比較的小さなマスクを用い、ステージにより基板をＸＹ方向にステップ移動しながら、基板の一面を複数のショットに分けて露光する方式が主流となっている。この方式では、マスクがチャックに搭載する基板より小さいため、特許文献１に記載の技術を適用することができなかった。
【０００７】
そこで、チャックに、チャックの内部から上昇し、マスクをマスク搬送ロボットから受け取ってマスクホルダに装着する複数の突き上げピンを設けることが発案された（特願２００８−２８７９４１）。チャックに設けた複数の突き上げピンによりマスクをマスク搬送ロボットから受け取るので、マスクがチャックに搭載する基板より小さくても、マスクをチャックへ搬入することができる。そして、ステージによりチャックを移動してマスクの位置決めを行い、複数の突き上げピンによりマスクをマスクホルダに装着するので、チャックへ搬入したマスクが、ステージにより精度良く位置決めされて、マスクホルダに装着される。
【０００８】
マスクは、石英や青板ガラス等で構成され、露光光を遮断するクロム膜等によりパターンが形成されている。チャックは、軽量化のため、アルミニウム等の軽い金属材料で構成され、表面には、露光光の反射率を抑えるため、硬質黒色アルマイト加工等が施されている。チャックに突き上げピンを設ける場合、突き上げピンの先端の材質がチャックの表面の材質と異なると、基板の露光時に、露光光の反射率が異なって、露光むらが発生する。一方、突き上げピンの先端の材質をチャックの表面の材質と同じにすると、マスクをマスク搬送ロボットから受け取る際、あるいはマスクをマスクホルダに装着する際に、マスクが突き上げピンにより擦られて、マスクに損傷を与える恐れがある。
【０００９】
本発明の課題は、突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することである。また、さらに、本発明の課題は、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】
本発明のプロキシミティ露光装置は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、マスクをチャックへ搬入するマスク搬送装置と、チャックに設けられ、チャックの内部から上昇して、マスクをマスク搬送装置から受け取り、マスクホルダに装着する複数の突き上げピンと、複数の突き上げピンの先端を変更するピン先端変更手段と、ステージの移動を制御して、マスクの位置決めを行う制御手段とを備え、ピン先端変更手段が、複数の突き上げピンがマスクをマスク搬送装置から受け取る前、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、複数の突き上げピンがマスクをマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するものである。
【００１１】
また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するものである。
【００１２】
チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着するので、マスクが精度良く位置決めされて、マスクホルダに装着される。その際、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更して、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取るので、突き上げピンによるマスクの損傷が防止される。そして、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更するので、露光時の露光むらを抑制される。
【００１３】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数の突き上げピンの先端が、マスクより柔らかい材料で構成され、ピン先端変更手段が、複数の突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または複数の突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、複数の突き上げピンの先端を変更するものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更するものである。各突き上げピンの先端が、パッドを取り外すだけで簡単にマスクより柔らかい材質のものに変更され、またパッドを取り付けるだけで簡単にチャックの表面と同じ材質のものに変更される。
【００１４】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、複数の突き上げピンが、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを含むものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法は、チャックに、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを設けるものである。共用突き上げピンを、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００１５】
本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、基板の露光を行うものである。チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらが抑制され、高品質な表示用パネル基板が製造される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク保持方法によれば、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更して、マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更することにより、突き上げピンによるマスクの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することができる。
【００１７】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法によれば、各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更することにより、各突き上げピンの先端を、パッドを取り外すだけで簡単にマスクより柔らかい材質のものに変更することができ、またパッドを取り付けるだけで簡単にチャックの表面と同じ材質のものに変更することができる。
【００１８】
さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法によれば、チャックに、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを設けることにより、共用突き上げピンを、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００１９】
本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらを抑制することができるので、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プロキシミティ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プロキシミティ露光装置の平面図である。
【図３】チャックの上面図である。
【図４】図４（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。
【図５】図５（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図６】突き上げピンユニットの制御系を示す図である。
【図７】パッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す平面図である。
【図８】パッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す側面図である。
【図９】図９（ａ）はパッド着脱装置の側面図、図９（ｂ）はパッド着脱装置の正面図である。
【図１０】パッド着脱装置の動作を説明する図である。
【図１１】パッド着脱装置の動作を説明する図である。
【図１２】突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。
【図１３】マスク受け取り位置でマスクがチャックへ搬入された状態を示す図である。
【図１４】マスクホルダの下面図である。
【図１５】マスクホルダの下面図である。
【図１６】マスクホルダの上面図である。
【図１７】マスクをマスクホルダに装着する動作を説明する図である。
【図１８】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１９】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プロキシミティ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プロキシミティ露光装置の平面図である。プロキシミティ露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック支持台９、チャック１０、突き上げピンユニット、突き上げピンユニットの制御系、マスクホルダ２０、パッド着脱装置３１、マスク搬送ロボット４０、マスクストッカー４２、広視野カメラ５１、高分解能可動カメラ５２、カメラ移動機構５３、高分解能固定カメラ５４、画像処理装置５５、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０を含んで構成されている。
【００２２】
なお、図１では、突き上げピンユニットの制御系、マスク搬送ロボット４０、マスクストッカー４２、及びカメラ移動機構５３が省略されている。また、図２では、突き上げピンユニットの制御系、画像処理装置５５、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３、及び主制御装置８０が省略されている。プロキシミティ露光装置は、これらの他に、露光光を照射する照射光学系、ギャップセンサー、アライメント用センサー、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。
【００２３】
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。
【００２４】
図２において、チャック１０は、マスク２の受け取りを行うマスク受け取り位置にある。マスク搬送ロボット４０は、マスク２を、マスクストッカー４２から取り出して、マスク受け取り位置にあるチャック１０へ搬入し、またマスク２を、マスク受け取り位置にあるチャック１０から搬出して、マスクストッカー４２に収納する。マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１には、マスク２のパターン面（下面）のパターンが形成されていない周辺部に接触するマスク支持部４１ａが設けられており、ハンドリングアーム４１は、マスク支持部４１ａによりマスク２のパターン面（下面）の周辺部を支持する。
【００２５】
後述する突き上げピンユニットの突き上げピンは、マスク２をチャック１０へ搬入する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１からマスク２を受け取り、マスク２をチャック１０から搬出する際、マスク搬送ロボット４０のハンドリングアーム４１へマスク２を受け渡す。チャック１０へ搬入されたマスク２は、後述する様に、マスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動され、マスク装着位置においてマスクホルダ２０に装着される。
【００２６】
基板の露光を行う際、チャック１０は、まず、基板のロード／アンロードを行うロード／アンロード位置へ移動される。ロード／アンロード位置において、基板がチャック１０にロードされ、また基板がチャック１０からアンロードされる。基板がロードされたチャック１０は、ロード／アンロード位置から基板の露光を行う露光位置へ移動される。
【００２７】
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。マスクホルダ２０は、マスク２の周辺部を真空吸着して保持する。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。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。
【００２８】
図１において、チャック１０は、チャック支持台９を介してθステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向（図１の図面横方向）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ガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向（図１の図面奥行き方向）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の裏面を複数個所で支持する。Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、θステージ駆動回路７３は、主制御装置８０の制御により、Ｘステージ５、Ｙステージ７、θステージ８をそれぞれ駆動する。
【００２９】
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に搭載された基板のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。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、基板のアライメントが行われる。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（図１の図面上下方向）へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板とのギャップ合わせが行われる。
【００３０】
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と基板とのギャップ合わせを行ってもよい。
【００３１】
図３は、チャックの上面図である。チャック１０の表面には、図示しない凸部と土手と吸着孔とが設けられている。凸部は、直径数ｍｍのピン形状であり、チャック１０の表面に所定の間隔で複数設けられている。チャック１０に基板が搭載されたとき、凸部は、基板を複数の点で支持する。このとき、チャック１０の表面の凸部以外の部分と基板との間には、空間が形成される。土手は、所定の幅の連続した壁であり、チャック１０の表面の凸部以外の部分と基板との間に形成された空間を、複数の真空区画に分ける。土手は、チャック１０の表面形状が基板の表面に焼き付けられる裏面転写が発生したときに人間の目で認識され難い様に、直線ではなく不規則な線で構成されている。吸着孔は、チャック１０の表面の凸部及び土手以外の部分に所定の間隔で複数設けられ、土手により分けられた各真空区画の真空引きを行う。
【００３２】
また、チャック１０には、図示しない複数の基板受け取り／受け渡し用の突き上げピンが設けられている。基板受け取り／受け渡し用の突き上げピンは、チャック１０の表面より上昇して、基板をチャック１０にロードする際、図示しない基板搬送ロボットから基板を受け取り、また基板をチャックからアンロードする際、図示しない基板搬送ロボットへ基板を受け渡す。
【００３３】
図３において、チャック１０の中央部付近には、後述する突き上げピンユニットが挿入される複数の開口が設けられており、開口には蓋１３がはめられている。蓋１３には貫通孔が設けられており、貫通孔には蓋１３の下方から突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが挿入されている。
【００３４】
本実施の形態は、マスク２ａと、マスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの二種類のマスクを取り扱う例を示している。図３において、マスク２ａ，２ｂは、破線で示されている。マスク２ａを取り扱うとき、突き上げピン１２ｃは、マスク２ａのマスク２ｂと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン１２ａは、マスク２ａの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。マスク２ｂを取り扱うとき、突き上げピン１２ｃは、マスク２ｂのマスク２ａと間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持し、突き上げピン１２ｂは、マスク２ｂの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する。突き上げピン１２ｃを、マスク２ａ及びマスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００３５】
なお、本実施の形態では、突き上げピン１２ａが８本、突き上げピン１２ｂが４本、突き上げピン１２ｃが８本設けられているが、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの位置及び数は、マスク２ａ，２ｂの大きさに応じて適宜決定される。
【００３６】
図４（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ部の断面図である。また、図５（ａ）はチャックに設けられた開口の上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ部の断面図である。突き上げピンユニットは、モータ１１、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ、蓋１３、フランジ１４、ボルト１５，１７、及び止めねじ１６を含んで構成されている。
【００３７】
モータ１１は、パルスモータ又はサーボモータと、パルスモータ又はサーボモータに接続されたボールねじと、ロッドとを含んで構成され、パルスモータ又はサーボモータでボールねじを駆動することにより、ロッド収納部１１ａ内に収納されたロッドが、上昇及び下降する。モータ１１のロッドの先端には、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが取り付けられている。
【００３８】
マスク２ａ，２ｂは、石英や青板ガラス等で構成され、露光光を遮断するクロム膜等によりパターンが形成されている。チャック１０は、軽量化のため、アルミニウム等の軽い金属材料で構成され、表面には、露光光の反射率を抑えるため、硬質黒色アルマイト加工等が施されている。突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端は、例えば、樹脂材料で構成され、マスク２ａ，２ｂより柔らかい材質と成っている。突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端には、チャック１０の表面と同じ材質のパッド３０が取り付けられている。
【００３９】
図４（ｂ）において、モータ１１のロッド収納部１１ａの上面には、フランジ１４が取り付けられ、フランジ１４は、ボルト１５により蓋１３の裏面に固定されている。一方、チャック１０の裏面の開口周辺には、蓋１３を支持するリング状の支持プレート１８が取り付けられている。支持プレート１８は、ボルト１９によりチャック１０の裏面に固定されている。
【００４０】
図４（ａ）及び図５（ａ）において、蓋１３の周辺部には、止めねじ１６をねじ込むねじ穴と、ボルト１７を通す段差付き穴とが、複数箇所に設けられている。図４（ｂ）において、蓋１３は、蓋１３の周辺部の段差付き穴に通したボルト１７により、支持プレート１８に固定されている。図５（ｂ）において、止めねじ１６は、蓋１３の周辺部のねじ穴にねじ込まれ、蓋１３の底面から突き出て、支持プレート１８の上面に接触している。
【００４１】
本実施の形態では、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける際、まず、チャック１０の上方から、突き上げピンユニットを開口に挿入し、止めねじ１６のねじ込み量を調整して、突き上げピンユニットの取り付け高さを調整する。そして、ボルト１７により蓋１３を支持プレート１８に固定して、突き上げピンユニットをチャック１０に取り付ける。突き上げピンユニットを、チャック１０の上方から、開口に挿入し、止めねじ１６により取り付け高さを調整して、チャック１０に取り付けるので、チャック１０の外側から手又は治具が届きにくいチャックの中央部付近であっても、突き上げピンユニットの取り付け高さの調整がチャック１０の上方から容易に行われる。従って、基板の大型化に伴いチャック１０が大型化しても、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの高さが容易に調整される。
【００４２】
図６は、突き上げピンユニットの制御系を示す図である。突き上げピン駆動制御回路５０は、主制御装置８０の制御により、各突き上げピンユニットのモータ１１に対して、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの移動先を指定して、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの移動先への移動を指示する。モータ１１は、内部にエンコーダを有し、エンコーダは、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃが指示された移動先から所定の範囲内に達すると、移動が終了した旨の終了信号を、突き上げピン駆動制御回路５０へ出力する。
【００４３】
以下、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法について説明する。図２において、マスク受け取り位置にあるチャック１０の上空には、パッド着脱装置３１及び広視野カメラ５１が配置されている。図７はパッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す平面図、図８はパッド着脱装置及び広視野カメラの配置を示す側面図である。図７において、マスク２ａ，２ｂは、破線で示されている。パッド着脱装置３１は、マスク受け取り位置にあるチャック１０の各突き上げピンユニットの上方に配置され、後述する様に、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外し、またパッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に取り付ける。広視野カメラ５１は、マスク２ａ，２ｂに設けられた位置検出用マークの上方に配置され、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得する。
【００４４】
図９（ａ）はパッド着脱装置の側面図、図９（ｂ）はパッド着脱装置の正面図である。パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２、チャックベース３３、エアチャック３４、ブラケット３５、及びクランプ３６を含んで構成されている。エアシリンダテーブル３２は、図示しない空気圧回路から供給されるエアの圧力によりエアシリンダを駆動して、テーブル３２ａを図面下方向へ移動する。エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａには、断面がＬ字形のチャックベース３３が取り付けられており、チャックベース３３の下端には、エアチャック３４が取り付けられている。図９（ｂ）に示す様に、エアチャック３４に接続された２つのブラケット３５には、クランプ３６がそれぞれ取り付けられており、２つのクランプ３６は、エアチャック３４の駆動により、図９（ｂ）の図面横方向へ移動して開閉する。各クランプ３６には、パッド３０を保持するための凹部３６ａが設けられている。
【００４５】
図１０及び図１１は、パッド着脱装置の動作を説明する図である。パッド着脱装置３１は、マスク２ａ，２ｂがチャック１０へ搬入される前に、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外す。パッド３０の着脱を行う前、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａは、図１０（ａ）に示す様に上昇した状態にあり、クランプ３６は閉じている。パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外す際、各突き上げピンユニットは、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃをチャック１０の表面から上昇させる。パッド着脱装置３１は、クランプ３６を開いた後、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを下降させ、図１０（ｂ）及び図１１（ａ）に示す様に、クランプ３６を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端の高さへ移動する。そして、図１１（ｂ）に示す様に、クランプ３６を閉じて、パッド３０をクランプ３６の凹部３６ａにより保持する。パッド３０をクランプ３６により保持しながら、図１１（ｂ）に示す様に突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させ、あるいはエアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを上昇させることにより、パッド３０が突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外される。パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端から取り外した後、パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを再び上昇させ、パッド３０をクランプ３６により保持したまま待機する。
【００４６】
図１２は、突き上げピンユニット及びマスク搬送ロボットの動作を説明する図である。図１２は、マスク２ａを搬送する場合を示している。マスク２ａをチャック１０へ搬入する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｃを上昇させ、パッド着脱装置３１は、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｃの先端から取り外す。マスク搬送ロボット４０は、マスク２ａを載せたハンドリングアーム４１を、チャック１０の上空へ移動する（図１２（ａ））。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１を下降させて、マスク２ａを突き上げピン１２ａ，１２ｃに載せ（図１２（ｂ））、ハンドリングアーム４１をさらに下降させて、ハンドリングアーム４１のマスク支持部４１ａをマスク２ａから離す（図１２（ｃ））。これにより、各突き上げピン１２ａ，１２ｃは、マスク搬送ロボット４０からマスク２ａを受け取る。次に、マスク搬送ロボット４０は、ハンドリングアーム４１をチャック１０の上空から退避させる（図１２（ｄ））。マスク２ｂを搬送する場合は、突き上げピン１２ａの代わりに、突き上げピン１２ｂが用いられる。そして、マスク２ａ，２ｂをチャック１０から搬出する際は、上記と逆の動作を行う。
【００４７】
チャック１０の内部から上昇する突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃ及び突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを上下に移動するモータ１１を有する複数の突き上げピンユニットをチャック１０に設け、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０からマスク２ａ、２ｂを受け取るので、マスク２ａ，２ｂがチャック１０に搭載する基板より小さくても、マスク２ａ，２ｂをチャック１０へ搬入することができる。
【００４８】
また、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端が、パッド３０を取り外すだけで簡単にマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更される。そして、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更して、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０から受け取るので、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによるマスク２ａ，２ｂの損傷が防止される。
【００４９】
マスク受け取り位置にあるチャック１０の上空には、図示しないスペーサ設置装置が設置されており、スペーサ設置装置は、マスク搬送ロボット４０がマスク２ａ，２ｂをチャック１０へ搬入する前、チャック１０の表面にマスク保護スペーサを設置する。チャック１０をマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動する際、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させて、マスク２ａ，２ｂをマスク保護スペーサに載せる。
【００５０】
図１３は、マスク受け取り位置でマスクがチャックへ搬入された状態を示す図である。図１３は、マスク２ａを搬送する場合を示しており、マスク２ｂを搬送する場合は、突き上げピン１２ａの代わりに、突き上げピン１２ｂが用いられる。マスク受け取り位置にあるチャック１０の上空に配置された広視野カメラ５１は、後述する高分解能可動カメラ５２及び高分解能固定カメラ５４よりも分解能が低くて広い視野を有し、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃに載せられたマスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得して、画像信号を図１の画像処理装置５５へ出力する。画像処理装置５５は、広視野カメラ５１が出力した画像信号を処理して、マスク２ａ，２ｂの位置を検出する。突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃがマスク搬送ロボット４０から受け取ったマスク２ａ，２ｂの位置が大きくずれていても、広視野カメラ５１を用いてマスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像が短時間に取得され、マスク受け取り位置でマスク２ａ，２ｂの位置が短時間に検出される。
【００５１】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置５５が広視野カメラ５１の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク受け取り位置でのマスク２ａ，２ｂの基準位置と比較して、マスク２ａ，２ｂの位置のずれ量を検出する。続いて、主制御装置８０は、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２ａ，２ｂをマスク受け取り位置からマスクホルダ２０の下のマスク装着位置へ移動する。その際、主制御装置８０は、予め記憶したマスク２ａ，２ｂの基準位置の座標とマスク装着位置の座標とから、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８の移動量を決定し、検出したマスク２ａ，２ｂの位置のずれ量に基づいて、決定した移動量を補正する。
【００５２】
マスク受け取り位置でマスク２ａ，２ｂの位置を検出し、検出したマスク２ａ，２ｂの位置に基づき、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動して、マスク２ａ，２ｂをマスク受け取り位置からマスク装着位置へ移動するので、マスク受け取り位置で突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０から受け取ったマスク２ａ，２ｂの位置がずれていても、マスク２ａ，２ｂがマスク装着位置へ精度良く移動される。
【００５３】
図１４及び図１５は、マスクホルダの下面図である。図１４はマスク２ａを装着する場合、図１５はマスク２ｂを装着する場合を示している。図１４及び図１５において、マスク２ａ，２ｂは、破線で示されている。マスクホルダ２０には、露光光が通る開口２０ａ，２０ｂよりも一回り大きな開口が設けられており、この開口の内側に、ホルダ部２１ａ，２１ｂによって露光光が通る開口２０ａ，２０ｂが形成されている。ホルダ部２１ａ，２１ｂは、ガイド２４を介してマスクホルダ２０の下面に取り付けられており、図示しないボールねじ及びモータ等の移動機構によって、ガイド２４に沿って移動される。ホルダ部２１ｂをガイド２４に沿って移動することにより、露光光が通る開口２０ａ，２０ｂの図面縦方向の長さが、マスク２ａ，２ｂの大きさに合わせて変更される。ホルダ部２１ａ，２１ｂには、図示しない吸着溝が設けられており、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、マスク２ａ，２ｂの周辺部を吸着溝により真空吸着して保持する。
【００５４】
図１６は、マスクホルダの上面図である。図１６は、マスク２ａを装着する場合を示している。ホルダ部２１ａには、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの位置に、後述するマスク位置検出窓が設けられており、マスク位置検出窓の上空には、高分解能可動カメラ５２及び高分解能固定カメラ５４が配置されている。高分解能可動カメラ５２は、カメラ移動機構５３に取り付けられており、カメラ移動機構５３により、マスクホルダ２０の上方でＸ方向及びＹ方向へ移動され、θ方向へ回転される。高分解能固定カメラ５４は、マスクホルダ２０の上方に固定されている。
【００５５】
図１７は、マスクをマスクホルダに装着する動作を説明する図である。図１７は、マスク２ａを装着する場合を示しており、マスク２ｂを装着する場合は、突き上げピン１２ａの代わりに、突き上げピン１２ｂが用いられる。マスク装着位置において、マスクホルダ２０にマスク２ａ，２ｂを装着する際、まず、各突き上げピンユニットのモータ１１は、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークが高分解能可動カメラ５２の焦点範囲に入る高さまで、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを上昇させる（図１７（ａ））。高分解能可動カメラ５２は、ホルダ部２１ａに設けられたマスク位置検出窓２２を通して、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得する。このとき、マスク装着位置へ移動したマスク２ａ，２ｂの位置がわずかにずれて、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークが高分解能可動カメラ５２の視野から外れている場合、カメラ移動機構５３により高分解能可動カメラ５２を移動して、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークを高分解能可動カメラ５２の視野に入れる。高分解能可動カメラ５２は、取得した画像の画像信号を、図１の画像処理装置５５へ出力する。画像処理装置５５は、高分解能可動カメラ５２が出力した画像信号を処理して、マスク２ａ，２ｂの位置を検出する。
【００５６】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置５５が高分解能可動カメラ５２の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク２ａ，２ｂの基準位置と比較して、マスク２ａ，２ｂの位置のずれ量を検出する。そして、主制御装置８０は、検出したマスク２ａ，２ｂの位置のずれ量に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２ａ，２ｂの位置決めを行う。マスク装着位置においてマスク２ａ，２ｂの位置がずれていても、高分解能可動カメラ５２を用いて、マスク２ａ，２ｂの位置が精度良く検出され、マスク２ａ，２ｂの位置決めが精度良く行われる。
【００５７】
図１７において、マスク２ａ，２ｂの位置決め終了後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃをさらに上昇させて、マスク２ａ，２ｂをホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付ける（図１７（ｂ））。ホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付けられたマスク２ａ，２ｂの上空には、負圧ガラス２３が設置されており、負圧ガラス２３とマスク２ａ，２ｂとの間に負圧室が形成される。負圧室内の圧力が制御された後、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、図示しない吸着溝によりマスク２ａ，２ｂの周辺部を真空吸着する。
【００５８】
Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動してマスク２ａ，２ｂの位置決めを行い、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク２ａ，２ｂをマスクホルダ２０に装着するので、チャック１０へ搬入したマスク２ａ，２ｂが、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８により精度良く位置決めされて、マスクホルダ２０に装着される。
【００５９】
ホルダ部２１ａ，２１ｂがマスク２ａ，２ｂを真空吸着した後、高分解能固定カメラ５４は、ホルダ部２１ａに設けられたマスク位置検出窓２２を通して、マスク２ａ，２ｂの位置検出用マークの画像を取得し、画像信号を図１の画像処理装置５５へ出力する。画像処理装置５５は、高分解能固定カメラ５４が出力した画像信号を処理して、マスク２ａ，２ｂの位置を検出する。
【００６０】
図１において、主制御装置８０は、画像処理装置５５が高分解能固定カメラ５４の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置の検出結果を入力し、予め記憶したマスク装着位置でのマスク２ａ，２ｂの基準位置と比較して、マスク２ａ，２ｂの位置のずれ量を検出し、マスク２ａ，２ｂの位置の補正が必要か否かを判断する。本実施の形態では、高分解能可動カメラ５２を移動してマスク２ａ，２ｂの位置を検出した場合、マスク２ａ，２ｂの位置の検出結果には、高分解能可動カメラ５２の移動誤差が含まれることとなる。そのため、画像処理装置５５が高分解能可動カメラ５２の画像信号を処理して検出したマスク２ａ，２ｂの位置に基づいて位置決めされたマスク２ａ，２ｂの位置が、マスク２ａ，２ｂの基準位置からずれる恐れがある。
【００６１】
マスク２ａ，２ｂの位置の補正が必要な場合、マスク２ａ，２ｂの真空吸着を解除し、負圧室内の圧力を大気圧に戻した後、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させて、マスク２ａ，２ｂをホルダ部２１ａ，２１ｂから離す。そして、主制御装置８０は、検出したマスク２ａ，２ｂの位置のずれ量に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を制御して、Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８によりチャック１０を移動し、マスク２ａ，２ｂの位置を補正する。マスクホルダ２０の上方に固定された高分解能固定カメラ５４を用いて、マスク２ａ，２ｂの位置がより精度良く検出され、位置決めしたマスク２ａ，２ｂの位置が精度良く補正される。
【００６２】
マスク２ａ，２ｂの位置の補正を行った後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを再び上昇させて、マスク２ａ，２ｂをホルダ部２１ａ，２１ｂへ押し付ける。負圧室内の圧力を制御した後、ホルダ部２１ａ，２１ｂは、図示しない吸着溝によりマスク２ａ，２ｂを真空吸着する。マスク２ａ，２ｂの装着が終了した後、各突き上げピンユニットのモータ１１は、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃを下降させる（図１７（ｃ））。そして、チャック１０をマスク受け取り位置へ戻し、パッド着脱装置３１により、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に取り付け、図示しないスペーサ設置装置により、チャック１０の表面からマスク保護スペーサを回収する。
【００６３】
パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に取り付ける際、パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを下降させ、図１０（ｂ）に示す様に、パッド３０を保持しているクランプ３６を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端の高さへ移動して、パッド３０を突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端に押し付ける。そして、図１１（ａ）に示す様に、クランプ３６を開いて、パッド３０を放す。その後、パッド着脱装置３１は、エアシリンダテーブル３２のテーブル３２ａを再び上昇させ、クランプ３６を閉じて待機する。
【００６４】
各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端が、パッド３０を取り付けるだけで簡単にチャック１０の表面と同じ材質のものに変更される。そして、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスクホルダ２０に装着した後、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をチャック１０の表面と同じ材質のものに変更するので、露光時の露光むらを抑制される。
【００６５】
以上説明した実施の形態によれば、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更して、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスク搬送ロボット４０から受け取り、マスク２ａ，２ｂを複数の突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによりマスクホルダ２０に装着した後、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端をチャック１０の表面と同じ材質のものに変更することにより、突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃによるマスク２ａ，２ｂの損傷を防止し、かつ露光時の露光むらを抑制することができる。
【００６６】
さらに、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端を、マスク２ａ，２ｂより柔らかい材料で構成し、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端にチャック１０の表面と同じ材質のパッド３０を取り付け、または各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端からパッド３０を取り外して、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端を変更することにより、各突き上げピン１２ａ，１２ｂ，１２ｃの先端を、パッド３０を取り外すだけで簡単にマスク２ａ，２ｂより柔らかい材質のものに変更することができ、またパッド３０を取り付けるだけで簡単にチャック１０の表面と同じ材質のものに変更することができる。
【００６７】
さらに、チャック１０に、マスク２ａ及びマスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピン１２ｃと、マスク２ａの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の専用突き上げピン１２ａと、マスク２ｂの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の専用突き上げピン１２ｂとを設けることにより、共用突き上げピン１２ｃを、マスク２ａ及びマスク２ａと縦横いずれかの長さが異なるマスク２ｂの搬送に共用することができるので、少ない数の突き上げピンで二種類のマスクに対応することができる。
【００６８】
本発明のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、基板の露光を行うことにより、チャックに設けたマスク搬送用の突き上げピンによる露光むらを抑制することができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
【００６９】
例えば、図１８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。
【００７０】
また、図１９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。
【００７１】
図１８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１９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、本発明のプロキシミティ露光装置又は本発明のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
１ 基板
２，２ａ，２ｂ 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
１１ モータ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ 突き上げピン
１３ 蓋
１４ フランジ
１５，１７，１９ ボルト
１６ 止めねじ
１８ 支持プレート
２０ マスクホルダ
２１ａ，２１ｂ ホルダ部
２２ マスク位置検出窓
２３ 負圧ガラス
２４ ガイド
３０ パッド
３１ パッド着脱装置
３２ エアシリンダテーブル
３３ チャックベース
３４ エアチャック
３５ ブラケット
３６ クランプ
３６ａ 凹部
４０ マスク搬送ロボット
４１ ハンドリングアーム
４１ａ マスク支持部
４２ マスクストッカー
５０ 突き上げピン駆動制御回路
５１ 広視野カメラ
５２ 高分解能可動カメラ
５３ カメラ移動機構
５４ 高分解能固定カメラ
５５ 画像処理装置
７１ Ｘステージ駆動回路
７２ Ｙステージ駆動回路
７３ θステージ駆動回路
８０ 主制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、前記チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
マスクを前記チャックへ搬入するマスク搬送装置と、
前記チャックに設けられ、前記チャックの内部から上昇して、マスクを前記マスク搬送装置から受け取り、前記マスクホルダに装着する複数の突き上げピンと、
前記複数の突き上げピンの先端を変更するピン先端変更手段と、
前記ステージの移動を制御して、マスクの位置決めを行う制御手段とを備え、
前記ピン先端変更手段は、前記複数の突き上げピンがマスクを前記マスク搬送装置から受け取る前、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、前記複数の突き上げピンがマスクを前記マスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端を前記チャックの表面と同じ材質のものに変更することを特徴とするプロキシミティ露光装置。
【請求項２】
前記複数の突き上げピンは、先端がマスクより柔らかい材料で構成され、
前記ピン先端変更手段は、前記複数の突き上げピンの先端に前記チャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または前記複数の突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、前記複数の突き上げピンの先端を変更することを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項３】
前記複数の突き上げピンは、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項４】
基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、
チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、
各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、
マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、
マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、
ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、
マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、
各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更することを特徴とするプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項５】
各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、
各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更することを特徴とする請求項４に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項６】
チャックに、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを設けることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【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プロキシミティ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プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、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１】
基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、前記チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
マスクを前記チャックへ搬入するマスク搬送装置と、
前記チャックに設けられ、前記チャックの内部から上昇して、マスクを前記マスク搬送装置から受け取り、前記マスクホルダに装着する複数の突き上げピンと、
前記複数の突き上げピンの先端を変更するピン先端変更手段と、
前記ステージの移動を制御して、マスクの位置決めを行う制御手段とを備え、
前記ピン先端変更手段は、前記複数の突き上げピンがマスクを前記マスク搬送装置から受け取る前、各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、前記複数の突き上げピンがマスクを前記マスクホルダに装着した後、各突き上げピンの先端を前記チャックの表面と同じ材質のものに変更することを特徴とするプロキシミティ露光装置。
【請求項２】
前記複数の突き上げピンは、先端がマスクより柔らかい材料で構成され、
前記ピン先端変更手段は、前記複数の突き上げピンの先端に前記チャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または前記複数の突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、前記複数の突き上げピンの先端を変更することを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項３】
前記複数の突き上げピンは、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
【請求項４】
基板を搭載するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、チャックを移動するステージとを備え、マスクと基板との間に微小なギャップを設けて、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法であって、
チャックに、チャックの内部から上昇する複数の突き上げピンを設け、
各突き上げピンの先端をマスクより柔らかい材質のものに変更し、
マスクをマスク搬送装置によりチャックへ搬入し、
マスクを複数の突き上げピンによりマスク搬送装置から受け取り、
ステージによりチャックを移動して、マスクの位置決めを行い、
マスクを複数の突き上げピンによりマスクホルダに装着した後、
各突き上げピンの先端をチャックの表面と同じ材質のものに変更することを特徴とするプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項５】
各突き上げピンの先端を、マスクより柔らかい材料で構成し、
各突き上げピンの先端にチャックの表面と同じ材質のパッドを取り付け、または各突き上げピンの先端から当該パッドを取り外して、各突き上げピンの先端を変更することを特徴とする請求項４に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【請求項６】
チャックに、第１のマスク及び第１のマスクと縦横いずれかの長さが異なる第２のマスクの、間隔が同じ向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の共用突き上げピンと、第１のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第１の専用突き上げピンと、第２のマスクの残りの向かい合う二辺の周辺部を支持する複数の第２の専用突き上げピンとを設けることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のプロキシミティ露光装置のマスク搬送方法。
【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プロキシミティ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プロキシミティ露光装置のマスク搬送方法を用いてマスクをマスクホルダに装着し、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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１０−２５６４３７（Ｐ２０１０−２５６４３７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３６５７（Ｐ２００９−１０３６５７）
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月２２日（２００９．４．２２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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