液晶露光装置及び露光処理方法
【課題】フォトマスクの変形を補正することによって転写精度を向上させる液晶露光装置を提供する。
【解決手段】ステージ機構４２，４３と、フォトマスク７１を支持するフォトマスク支持フレームと、フォトマスク支持フレームの歪みを検出する歪み検出手段と、フォトマスク７１の変形を補正する補正手段と、フォトマスク７１の変形パターンと歪みの分布とが対応して記憶されている変形パターン記憶手段と、歪み検出手段によって検出された歪み分布と、変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、フォトマスク７１の変形パターンを推定し、推定した変形パターン、及び、歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、フォトマスク７１の変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を補正手段に対して出力する制御手段と、を備える。
【解決手段】ステージ機構４２，４３と、フォトマスク７１を支持するフォトマスク支持フレームと、フォトマスク支持フレームの歪みを検出する歪み検出手段と、フォトマスク７１の変形を補正する補正手段と、フォトマスク７１の変形パターンと歪みの分布とが対応して記憶されている変形パターン記憶手段と、歪み検出手段によって検出された歪み分布と、変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、フォトマスク７１の変形パターンを推定し、推定した変形パターン、及び、歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、フォトマスク７１の変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を補正手段に対して出力する制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクに形成されたパターンをガラス基板に転写する液晶露光装置及び露光処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造では、プロキミシティ露光方式の液晶露光装置が広く用いられている。プロキミシティ露光方式では、フォトレジスト膜などが形成されたガラス基板とフォトマスクとの間を１ｍｍ以内に近づけ、露光用ランプからの光をフォトマスクに照射し、当該フォトマスクに形成されたパターンをガラス基板に転写する。
【０００３】
また、プロキミシティ露光方式においては、フォトマスクとガラス基板の平坦度及び平行度が転写精度に大きく影響する。すなわち、転写時においてフォトマスクとガラス基板とをそれぞれ平坦とし、かつ、フォトマスクとガラス基板とを平行とすることにより、高い転写精度を実現することができる。
なお、近年は、スマートフォン、タブレットパソコンなどの普及により、中小型の高解像度パネルの需要が高まっており、液晶露光装置の転写精度をより高めることが求められている。
【０００４】
特許文献１には、基板（ガラス基板）を保持するチャックを多数の点で支持しながら、チャックに保持された基板の位置決め、及び、前記基板とフォトマスクとのギャップ制御を行う、プロミキシティ露光方式の露光装置（液晶露光装置）について記載されている。当該技術によれば、基板とフォトマスクとのギャップを制御することによって、露光精度を向上させることができる。
【０００５】
また、特許文献２には、マスク（フォトマスク）の周縁部を保持することで当該マスクの上方に気密室を形成するマスクホルダを備え、当該マスクホルダにマスク吸着路と、エア吸引路などが形成されたマスク保持装置について記載されている。当該技術によれば、マスク吸着路を介して気密室からエアを吸引することによってマスクを吸着保持し、かつ、エア吸引路を介して気密室内のエアを吸引することによって、マスクの自重によるたわみを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３５０１９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、基板（ガラス基板）の平坦度を高めることができるものの、外乱によってフォトマスクにねじれが生じた場合には、基板とフォトマスクとが平行にならないという問題がある。つまり、フォトマスクにねじれが生じた場合には、フォトマスクの各点と、これに対応する基板の各点との距離に差が生じて、転写精度が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
なお、前記した「外乱」として、例えば、基板（ガラス基板）を移動させるステージの変形や、露光装置（液晶露光装置）が設置されている床の経時的な変化や、露光装置が設置されている室内での局部的な温度変化などが挙げられる。
フォトマスク支持フレームの高さを調整する高さ調整機構が前記のような外乱を受けると、当該高さ調整機構の支持点の位置関係がくずれ、フォトマスク支持フレームにねじれが生じてしまう。そうすると、フォトマスク支持フレームの前記ねじれに追従してフォトマスクもねじれることとなる。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術では、エア吸引路を介して気密室内のエアを吸引することによってマスク（フォトマスク）の自重によるたわみを補正できるものの、マスクがねじれた場合に、当該ねじれを補正することができないという問題がある。つまり、マスクがねじれた場合において気密室の気圧を低下させても、ねじれが残ったままマスクが上方（気密室側）に吸引されることになる。そうすると、前記した特許文献１の場合と同様に、マスクのねじれによって転写精度が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
ちなみに、「たわみ」とは、部材が外力の作用によって湾曲した際、荷重を受ける前の部材の軸線と直角方向に変位することを指す。また、「ねじれ」とは、弾性体の一端を固定し、他端に、軸方向に力のモーメントをもつ偶力を働かせたとき起こる変形を指す。
なお、以下の記載において「変形」とは、前記の「たわみ」及び「ねじれ」を含むものとする。
【００１１】
そこで、本発明は、転写精度が向上された液晶露光装置及び露光処理方法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】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明に係る液晶露光装置は、ガラス基板をフォトマスクに対して相対的に移動させるステージ機構と、前記フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームと、前記フォトマスク支持フレームの各位置での歪みを検出する複数の歪み検出手段と、前記フォトマスクの変形を補正する補正手段と、前記歪み検出手段の各位置での歪み分布と、前記フォトマスクの変形パターンと、が対応して記憶されている変形パターン記憶手段と、前記ステージ機構を駆動させて前記ガラス基板を転写位置に移動させ、前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、前記変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定し、推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を前記補正手段に対して出力する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る露光処理方法は、ステージ機構を駆動させてガラス基板を転写位置に移動させるステップと、フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームの各位置での歪みを、複数の歪み検出手段を用いて検出するステップと、複数の前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定するステップと、推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出するステップと、当該補正量に対応する電圧を、前記フォトマスクの変形を補正する補正手段に対して出力するステップと、有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、転写精度が向上された液晶露光装置及び露光処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶露光装置の外観斜視図である。
【図２】液晶露光装置の側面図（一部断面透視図）である。
【図３】フォトマスク支持フレームに設置された歪み検出手段と、補正手段の設置位置を示す外観斜視図である。
【図４】歪み検出手段と、制御装置と、補正手段との関係を示すブロック図である。
【図５】歪み検出手段と、制御装置の直流電圧出力手段・ブリッジ回路・歪み値算出手段との関係を示す説明図である。
【図６】制御装置の変形パターン記憶手段に記憶されている変形パターンテーブルを示す図である。
【図７】Ｚ方向歪み値と補正量との関係を示すグラフである。
【図８】補正手段をフォトマスク支持フレームの上面に対して垂直方向に伸縮自在に設置した場合の断面図であり、（ａ）はフォトマスク支持フレームが変形した場合であり、（ｂ）は、補正手段によって前記変形を補正した場合である。
【図９】補正手段をフォトマスク支持フレームの内側面に対して垂直方向に伸縮自在に設置した場合の断面図であり、（ａ）はフォトマスク支持フレームが変形した場合であり、（ｂ）は、補正手段によって前記変形を補正した場合である。
【図１０】制御装置におけるフォトマスクの変形補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る液晶露光装置において、フォトマスク支持フレームに設置された歪み検出手段と、補正手段の設置位置を示す外観斜視図である。
【図１２】歪み検出手段と、制御装置の直流電圧出力手段・歪み値算出手段との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
≪第１実施形態≫
＜液晶露光装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶露光装置の外観斜視図である。液晶露光装置１００は、フォトリソグラフィ技術によりフォトマスク７１の微細パターンをガラス基板５１上に投影・転写するものである。
図１に示すように、液晶露光装置１００は、ベース４１と、Ｘステージ機構４２と、Ｙステージ機構４３と、ランプハウス６１と、ミラーハウス６２と、フォトマスク７１と、を備える。
ベース４１は、図示しない床面上に設置されており、ベース４１の上面には、Ｘガイドレール４１ａが対で形成されている。Ｘステージ４２は、ベース４１上をＸガイドレール４１ａに沿ってＸ方向に移動可能となっている。また、Ｘステージ４２の上面には、Ｙガイドレール４２ａが対で形成されている。Ｙステージ４３は、Ｘステージ４２上をＹガイドレール４２ａに沿ってＹ方向に移動可能となっている。
【００１８】
なお、Ｘステージ機構４２と、Ｙステージ機構４３とは、後記する制御装置２（図２参照）からの指令によって駆動するアクチュエータ（図示せず）により、それぞれＸ方向、Ｙ方向に移動可能となっている。そして、当該移動に対応して、Ｙステージ４３上に載置（吸着）されたガラス基板５１をＸ，Ｙ方向に移動させ、所望の転写位置まで移動させることができるようになっている。
ちなみに、ガラス基板５１は外部の搬送ロボット（図示せず）によってＹステージ４３上に載置され、チャック４３ａ（図２参照）によって吸着される。そして、転写が終了すると、チャック４３ａによる吸着が解除され、ガラス基板５１は前記搬送ロボットによってＹステージ４３から取り上げられる。
【００１９】
ランプハウス６１は、後記する水銀ランプ６１ａ、集光鏡６１ｂ、フライアレンズ６１ｃ、シャッター６１ｄ（図２参照）などを収容する筐体である。ミラーハウス６２は、後記する集光鏡６２ａ、平面鏡６２ｂ（図２参照）などを収容する筐体である。
フォトマスク７１は、例えば、石英又はガラスなどで構成されており、ガラス基板５１に転写するパターン（例えば、電子部品の回路パターン）の原版となるものである。
【００２０】
なお、液晶露光装置１００は、図１に示す構成の他に、後記する歪み検出手段１、制御装置２、補正手段３、フォトマスク支持フレーム７２、高さ調整機構８１などを備える（図２参照）。
【００２１】
図２は、液晶露光装置の側面図（一部断面透視図）である。前記したように、水銀ランプ６１ａ、集光鏡６１ｂ、フライアイレンズ６１ｃ、シャッター６１ｄなどが、ランプハウス６１（図１参照）内に設置されている。水銀ランプ６１ａ（高輝度放電ランプ）６１ａから放出された光は、集光鏡６１ｂによって集光され、フライアイレンズ６１ｃを通過して強度分布が均一化される。そして、シャッター６１ｄは、制御装置２からの指令に従って、水銀ランプ６１ａからの光を通過又は遮断する。
【００２２】
また、前記したように、集光鏡６２ａ、平面鏡６２ｂなどがミラーハウス６２（図１参照）内に設置されている。集光鏡６２ａ及び平面鏡６２ｂは、フライアイレンズ６１ｃを介して照射された光を反射して、当該光がフォトマスク７１に対して垂直に照射されるように設置されている。
【００２３】
フォトマスク支持フレーム７２は、フォトマスク７１を支持するものである。フォトマスク支持フレーム７２は、外周フレーム７２ａ（図３参照）と、当該外周フレーム７２ａと一体に形成された内周フレーム７２ｂ（図３参照）と、を備える。ここで、「一体に形成」とは、外周フレーム７２ａと内周フレーム７２ｂとが別部材ではあるが、溶接やボルト締めなどによって剛に接続されている場合も含む。
なお、フォトマスク支持フレーム７２の下面には、図示しないチャックが設置されており、当該チャックの負圧によってフォトマスク７１がフォトマスク支持フレーム７２に吸着される。
【００２４】
高さ調整機構８１は、図３に示す外周フレーム７２ａ（図３参照）の隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近の上面にそれぞれ設置され、制御装置２からの指令に従ってフォトマスク７１の高さ調整を行う。ちなみに、図３では、高さ調整機構８１（図２参照）の図示を省略している。また、高さ調整機構８１は、図示しない筐体によって上から支持されている。
【００２５】
歪み検出手段１（１ａ，１ｂ，・・・，１ｈ：図３参照）は、フォトマスク支持フレーム７２の外周フレーム７２ａ（図３参照）の上面及び外側面に設置されている。歪み検出手段１は、例えば、金属製の歪みゲージであり、その抵抗値（電気抵抗）が歪みの量に比例して変動するものである。
【００２６】
制御装置２は、歪み検出手段１を回路の一部として含むブリッジ回路２２（図４参照）を備え、直流電圧を歪み検出手段１に対して出力し、歪み検出手段１の抵抗値の変化から歪み値を算出する。さらに、制御装置２は、歪み値の分布からフォトマスク７１の変形パターンを推定して補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を補正手段３に対して出力する。
補正手段３（３ａ，３ｂ，・・・，３ｈ：図３参照）は、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂ（図３参照）の内部に設置されている。補正手段３は、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）であり、印加される電圧に応じて圧電効果により変形するものである。
【００２７】
したがって、制御装置２から電圧が印加されると、補正手段３は当該電圧に応じて変形する。その際、補正手段３はフォトマスク支持フレーム７２に密着するように設置されているため、補正手段３の変形に応じてフォトマスク支持フレーム７２及びフォトマスク７１も変形して、フォトマスク７１の変形（ねじれ、たわみなど）が補正される。
【００２８】
（１．歪み検出手段）
図３に示すように、８組の歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈが外周フレーム７２ａの上面及び外側面に設置されている。なお、各歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈを総称して、歪み検出手段１と称することがあるものとする。
また、フォトマスク７１の変形を補正する８個の補正手段３ａ，３ｂ，・・・，３ｈが、内周フレーム７２ｂの内部に設置されている。図３に示すように、それぞれの補正手段３のＸ−Ｙ方向における設置位置は、それぞれの歪み検出手段１のＸ−Ｙ方向における設置位置に対応している。
なお、各補正手段３ａ，３ｂ，・・・，３ｈを総称して、補正手段３と称することがあるものとする。
【００２９】
図３の部分拡大図に示すように、歪み検出手段１ａは、Ｘ方向の歪みを検出する歪み検出手段１ａｘ、Ｙ方向の歪みを検出する歪み検出手段１ａｙ、Ｚ方向の歪みを検出する歪み検出手段１ａｚを有している。
例えば、歪み検出手段１ａｘは、外周フレーム７２ａの上面のＸ軸方向と平行に設置されている。そして、歪み検出手段１ａｘは、外周フレーム７２ａのうち歪み検出手段１ａｘが設置されている箇所がＸ方向に伸びた場合にはその抵抗値が大きくなり、Ｘ方向に縮んだ場合にはその抵抗値が下がるようになっている。歪み検出手段１ａｙ，１ａｚについても前記と同様である。そして、これらの歪み検出手段１ａｘ，１ａｙ，１ａｚで一組の歪み検出手段１ａを構成する。
また、他の７組の歪み検出手段１ｂ，・・・，１ｈについても前記と同様のことがいえる。つまり、外周フレーム７２ａには、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の歪みを検出するための歪み検出手段が８組（つまり、合計２４個の歪み検出手段１が）設置されている。
【００３０】
また、図３に示すように、外周フレーム７２ａの四隅である隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ挟むように、二組ずつの歪み検出手段１が設置されている。これは、外周フレーム７２ａの上面に設置されている高さ調整機構８１（図２参照）の支持点の位置関係がくずれた場合、その影響による歪みが隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近で最も大きく生じるからである。つまり、歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの各隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近に設置することによって、フォトマスク支持フレーム７２の微少な変形（歪み）をより敏感に検出することができる。
【００３１】
（２．制御装置）
図４は、歪み検出手段と、制御装置と、補正手段との関係を示すブロック図である。
制御装置２は、直流電圧出力手段２１と、ブリッジ回路２２と、歪み値算出手段２３と、変形パターン記憶手段２４と、変形パターン推定手段２５と、補正量算出手段２６と、電圧値算出手段２７と、シャッター開閉手段２８と、を備える。
図４に示すように、直流電圧出力手段２１は、図示しない電源から供給される直流電圧を、各歪み検出手段１ａ，１ｂ・・・，１ｈに対して出力する。
ブリッジ回路２２は、歪み検出手段１を回路の一部として含み、各歪み検出手段１に対応して複数設けられている。そして、ブリッジ回路２２は、直流電圧出力手段２１から電圧が印加される２端子とは対角線の関係にある２端子間の電圧を増幅し、歪み値算出手段２３に対して出力する(図５参照)。
【００３２】
歪み値算出手段２３は、直流電圧出力手段２１及びブリッジ回路２２から入力された電圧値に基づいて、フォトマスク支持フレーム７２のうち、各歪み検出手段１が設置されている箇所での歪み値を算出し、変形パターン推定手段２５に出力する。
変形パターン記憶手段２４には、それぞれの歪み検出手段１の設置位置での歪み分布と、フォトマスク７１の各変形パターンとが対応して記憶されている。
変形パターン推定手段２５は、歪み検出手段１によって検出された歪み値の分布（歪み値算出手段２３からの入力値）と、変形パターン記憶手段２４から読み出した変形パターンとを比較して、フォトマスク７１の変形パターンを推定する。そして、変形パターン推定手段２５は、推定した変形パターン及びひずみ検出手段１の歪み値を補正量算出手段２６に出力する。
【００３３】
補正量算出手段２６は、変形パターン推定手段２５から入力された変形パターン及びひずみ検出手段１の歪み値に基づいて、フォトマスク７１の変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量を電圧値算出手段２７に出力する。
電圧値算出手段２７は、補正手段３が前記補正量だけ変形するのに必要な電圧値を算出し、その電圧を補正手段３に対して出力する。
【００３４】
シャッター開閉手段２８は、圧電素子である補正手段３が変形に要するのに必要な時間ΔＴを、図示しない記憶手段から読み出す。そして、シャッター開閉手段２８は、電圧値算出手段２７が補正手段３に対して電圧を出力した時刻ｔ１を基準（時刻０）として、時刻ｔ１から前記時間ΔＴが経過したと判断した場合、シャッター６１ｄに対して開指令の信号を出力する。ちなみに、シャッター開閉手段２８は、前記時間ΔＴに所定の余裕時間を加えた時間が経過した場合に、シャッター６１ｄに対して開指令の信号を出力することとしてもよい。
そして、シャッター６１ｄが開状態となった場合に、制御装置２は、水銀ランプ６１ａから光を放出させる。
【００３５】
次に、制御装置２の各手段２２〜２７について詳細に説明する。
図５に示すように、例えば、ブリッジ回路２２ａは、歪み検出手段１ａｘ，１ａｙ，１ａｚにそれぞれ対応して、これらの歪み検出手段を一部に含むブリッジ回路（ホイーストンブリッジ）２２ａｘ，２２ａｙ，２２ａｚを形成している。ちなみに、図５に示すブリッジ回路２２ａｘの歪み検出手段１ａｘに接続された配線ｈ１，ｈ２は、制御装置２から出て歪み検出手段１ａｘに接続されている（図３参照）。
【００３６】
そして、例えば、ブリッジ回路２２ａｘの出力電圧Ｖｏｘは、図示しない電圧増幅手段によって増幅されて、歪み値算出手段２３ａｘに出力される。
同様に、直流電圧出力手段２１からブリッジ回路２２ａｙ，２２ａｚに対してそれぞれ所定の電圧Ｖｉが入力され、各出力電圧Ｖｏｙ，Ｖｏｚが、図示しない電圧増幅手段によって増幅されて、歪み値算出手段２３ａｙ，２３ａｚに出力される。
【００３７】
図４において、歪み値算出手段２３は、ブリッジ回路２２の各抵抗の抵抗値と、直流電圧出力手段２１からの電圧値Ｖｉ及びブリッジ回路２２からの各電圧値Ｖｏに基づいて、フォトマスク支持フレーム７２のうち、各歪み検出手段１が設置されている箇所における歪み値を算出する。
ここで、歪み検出手段１の歪み値εは、以下の（式１）で求められる。なお、以下の（式１）において、Ｒは歪み検出手段１のゲージ抵抗、ΔＲは歪み検出手段１が歪みを受けたときの抵抗変化量、Ｋはゲージ率である。
ε＝ΔＲ／（Ｋ・Ｒ） ・・・（式１）
【００３８】
このようにして、ブリッジ回路２２としてホイーストンブリッジを採用することにより、温度変化の影響による検出誤差を少なくすることができる。また、歪み検出手段１の抵抗値の微少な変化を検出し、その抵抗値の変化に基づいて歪み値εを正確に算出することができる。
そして、Ｘ方向・Ｙ方向・Ｚ方向それぞれにおける歪みを検出する８組の歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈに対応して、２４（＝８×３）個の歪み値が算出される（図６参照）。
さらに、歪み値算出手段２３は、各歪み検出手段１に対応した２４個の歪み値を変形パターン推定手段２５に出力する。ちなみに、前記歪み値は、高さ調整機構８１によってフォトマスク７１の高さ調整を行った際の歪み値を基準（歪み値ゼロ）とした場合の歪み値であり、高さ調整時からの歪み値の変化量を表す。
【００３９】
変形パターン記憶手段２４には、それぞれの歪み検出手段１の設置位置での歪み分布と、フォトマスク７１の変形パターンとが対応して記憶されている。
なお、変形パターンとして、例えば、以下に示す（１）〜（６）の６通りのパターンがある。ただし、変形パターンは、以下に示す（１）〜（６）のパターンのみに限定されるものではない。
以下の記載において、例えば、「隅部Ａが隅部Ｂに対して所定量だけ高い」とは、フォトマスク７１がガラス基板５１と略平行となっている状態から、隅部Ａ（図３参照）が所定量だけ高くなる、及び／又は、隅部Ｂ（図３参照）が所定量だけ低くなる状態を指すものとする
【００４０】
（１）隅部Ｂ，Ｄが隅部Ａ，Ｃに対して所定量だけ高い状態。
（２）隅部Ｂ，Ｄが隅部Ａ，Ｃに対して所定量だけ低い状態。
（３）隅部Ａが隅部Ｂに対して所定量だけ高い、及び／又は、隅部Ｃが隅部Ｄに対して所定量だけ低い状態。
（４）隅部Ａが隅部Ｂに対して所定量だけ低い、及び／又は、隅部Ｃが隅部Ｄに対して所定量だけ高い状態。
（５）隅部Ｂが隅部Ｃに対して所定量だけ高い、及び／又は、隅部Ａが隅部Ｄに対して所定量だけ低い状態。
（６）隅部Ｂが隅部Ｃに対して所定量だけ低い、及び／又は、隅部Ａが隅部Ｄに対して所定量だけ高い状態。
【００４１】
図６に示すように、変形パターン記憶手段２４には、それぞれの歪み検出手段１の設置位置（８箇所）及び検出される歪み方向（Ｘ、Ｙ，Ｚ方向）における２４個の歪み値の分布と、上記の６個の変形パターンとが対応付けて記憶されている。ちなみに、図６に示す「変形パターン１」は、前記で示した６個の変形パターンのうち（１）に該当する。
【００４２】
なお、図６に示す歪み値の分布において、例えば歪み値αとは、予め設定されたＸ方向における歪み値であり、変形パターンを推定する際の閾値となる。また、歪み値β，γについても同様である。
また、歪み値α，β，γは正の値であるものとする。例えば、変形パターン１に示すように、歪み検出手段１ａｘの歪み値が「−（α以下）」であり、歪み検出手段１ａｙの歪み値が「−（β以下）」であるとは、前記各歪み値の符号が歪み検出手段１ａｚの歪み値γの符号と反転しており、かつ、それぞれの歪み値の絶対値がα以下、β以下であるという条件を示している。
【００４３】
また、図６に示す変形パターン１において、歪み測定手段１ａｚ，１ｅｚに対応する閾値は、それぞれγとなっている（網掛け部分参照）。これは、歪み測定手段１ａｚ，１ｅｚに対応して算出された歪み値のうちいずれか一方又は両方が、閾値γ以上であるという条件を示している。
これらの歪み値の分布と歪みパターンとの対応関係は、予め実験やシミュレーションを用いて取得され、歪みパターン記憶手段２４に記憶されている。
【００４４】
変形パターン推定手段２５（図４参照）は、歪み値算出手段２３からの入力値（２４個の歪み値）と、変形パターン記憶手段２４から読み出した各変形パターンに対応する歪み値の分布条件とを比較して、フォトマスク７１の変形パターンを推定する。つまり、変形パターン推定手段２５は、歪み値算出手段２３からの入力されたそれぞれの歪み値の分布に基づいて、図６に示す６通りのうち、どの変形パターンに該当するかを推定する。
ちなみに、図６に示す６通りの変形パターンのいずれにも該当しない場合、変形パターン推定手段２５は、フォトマスク７１が変形していないものと判断する。
【００４５】
そして、変形パターン推定手段２５は、歪み値算出手段２３から入力された２４個の歪み値のうち、推定した変形パターンに対応する歪み値の分布条件において、Ｚ方向での歪み値がγとして設定された箇所の歪み値を、補正量算出手段２６（図４参照）に出力する。
例えば、変形パターン推定手段２５は、図６に示す変形パターン１であると推定した場合には、網掛け部分で示す歪み検出手段１ａｚ，１ｅｚに対応する２個の歪み値を補正量算出手段２６に出力する。
これは、後記するように、補正手段３がフォトマスク支持フレーム７２をＺ方向に変形させることによって、フォトマスク７１の変形（ねじれ、たわみなど）を補正するからである。
【００４６】
補正量算出手段２６は、変形パターン推定手段２５から入力される歪み値に基づいて、フォトマスク７１の変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量及び前記歪み値を与えた歪み検出手段１の識別情報を電圧値算出手段２７に出力する。
図７は、Ｚ方向歪み値と補正量との関係を示すグラフである。図７に示すように、Ｚ方向歪み値と補正量とは比例関係となっている。なお、図７に示すＺ方向歪み値と補正量との関係は、予め実験又はシミュレーションによって取得され、それぞれの変形パターンに対応して、補正量算出手段２６の図示しない記憶部に記憶されているものとする。
例えば、図６の変形パターン１では、補正量算出手段２６は、歪み検出手段１ａｚ，１ｅｚに対応する２個の歪み値から、図７に示す関係に基づいて補正量を算出する。そして、補正量算出手段２６は、算出した補正量（変形量）及び当該補正量だけ変形させる補正手段３の識別情報（補正手段３ａ，３ｅの識別情報）を電圧値算出手段２７に出力する（図４参照）。
【００４７】
ちなみに、前記したように、補正手段３のＸ−Ｙ方向における設置位置は、歪み検出手段１のＸ−Ｙ方向における設置位置に対応した配置となっている。例えば、歪み検出手段１ａｚの歪み値（Ｚ方向歪み値）を用いてフォトマスク７１の変形を補正する場合、当該歪み検出手段１ａｚに対応する補正手段３ａ（図３参照）を変形させることによって補正する。
【００４８】
電圧値算出手段２７は、補正手段３が前記補正量だけ変形するのに必要な電圧値を算出し、その電圧を補正手段３に対して出力する。なお、補正手段３の変形量（補正量）と、その際に印加される電圧との関係は図示しない記憶手段に記憶されている。電圧値算出手段２７は、補正量算出手段２６から入力される補正量と、前記記憶手段から読み出したデータに基づいて補正手段３に印加する電圧を算出し、当該電圧を補正手段３に出力する。また、電圧値算出手段２７は、前記電圧を補正手段３に出力した時刻をシャッター開閉手段２８に出力する。
【００４９】
（３．補正手段）
補正手段３は圧電素子(ピエゾ素子)であり、印加される電圧に応じて変形するようになっている。
図８に示すように、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂには、補正手段３の設置位置に対応して、内周フレーム７２ｂの内側面に対し垂直に穿たれた所定長の長穴部７２ｃが形成されている。
なお、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂは、外周フレーム７２ａ（図３参照）よりも軟質の（剛性が低い）部材で構成されている。つまり、内周フレーム７２ｂは外周フレーム７２ａよりも変形しやすくなっている。
【００５０】
また、図８（ａ）に示すように、長穴部７２ｃの下側の内面と内周フレーム７２ｂの下面との距離Ｌ２は、長穴部７２ｃの上側の内面と内周フレーム７２ｂの上面との距離Ｌ１よりも小さくなるように設計されている。これは、補正手段３がＺ方向に伸縮した場合に、内周フレーム７２ｂのうち、フォトマスク７１が吸着されている側（下側）を変形しやすくするためである。
また、補正手段３は、長穴部７２ｃ内の上面及び下面に密着し、長穴部７２ｃ内で内周フレーム７２ｂの上面に対して垂直方向に伸縮自在に設置されている。そして、補正手段３は、電圧値算出手段２７から入力（印加）された電圧に応じて所定量だけ伸縮する。
【００５１】
例えば、高さ調整機構８１（図１参照）の支持点の高さ関係が外乱によってくずれ、図３に示すフォトフレーム７２の隅部Ｂよりも隅部Ａのほうが高くなったとする。この場合、フォトフレーム７２が変形するため、図８（ａ）に示す右側の内周フレーム７２ｂが変形する。そうすると、図示しないチャックによって内周フレーム７２ｂの下面に吸着されているフォトフレーム７１も、内周フレーム７２ｂの変形に追従して変形することとなる。
【００５２】
ここで、図８（ｂ）に示すように、補正手段３ａに電圧を印加して伸長させ、内周フレーム７２ｂの伸縮方向における長さＬ３を大きくした場合、内周フレーム７２ｂのうち補正手段３ａの下面に密着している部分が下側に押圧され、長穴部７２ｃの開口部がさらに開かれる。つまり、内周フレーム７２ｂのうち、補正手段３ａが設置されている部分が局部的に変形する。
そして、フォトマスク７１は内周フレーム７２ｂの変形に応じて変形し、図８（ｂ）に示すようにフォトマスク７１とガラス基板５１（図２参照）とが略平行になる。
【００５３】
ちなみに、図８（ａ）に示した場合とは逆に、フォトマスク７１の右側が下がっている場合には、補正手段３ａの前記長さＬ３を小さくするように変形させることによって、内周フレーム７２ｂのうち補正手段３ａの下面に密着している部分を上側に引き付ける。
【００５４】
また、補正手段３を、図９（ａ）に示すように設置してもよい。この場合には、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂには、補正手段３の設置位置に対応して、内周フレーム７２ｂの内側面に対し垂直に穿たれた所定長の第１長穴部７２ｄが形成されている。また、第１長穴部７２ｄと連通し、下方向に伸びることによって第１長穴部７２ｄとともにＬ字状の長穴部を形成する第２長穴部７２ｅが形成されている。このように補正手段３を設置することによって、内周フレーム７２ｂをより薄く形成することができる。
なお、前記で説明したように、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂは、外周フレーム７２ａ（図３参照）よりも軟質の（剛性が低い）部材で構成されている。
【００５５】
また、第２長穴部７２ｅの底面と内周フレーム７２ｂの下面との距離Ｌ４が比較的小さくなるように設計されている。同様に、第１長穴部７２ｄの底面に対向する第２長穴部７２ｅの内壁面と内周フレーム７２ｂの内側面との距離Ｌ５も比較的小さくなるように設計されている。これは、補正手段３の伸縮に応じて内周フレーム７２ｂが変形しやすくするためである。
【００５６】
補正手段３は、第２長穴部７２ｅ内で内周フレーム７２ｂの内側面に対し垂直方向に伸縮自在に設置され、補正手段３の伸縮方向に対応する前記Ｌ字状の長穴部の内面と密着している。また、補正手段３は、電圧値算出手段２７から入力（印加）された電圧に応じて所定量だけ伸縮する。
例えば、図９（ａ）に示すように、右側の内周フレーム７２ｂが変形した場合、図９（ｂ）に示すように、補正手段３ａが伸長する。補正手段３ａの伸縮方向における長さＬ６が大きくなった場合、補正手段３ａの前記変形に追従して、内周フレーム７２ｂが下側に押圧される。つまり、内周フレーム７２ｂのうち、補正手段３ａが設置されている部分が局部的に変形する。
そして、フォトマスク７１が内周フレーム７２ｂの変形に応じて変形し、図９（ｂ）に示すフォトマスク７１とガラス基板５１（図２参照）とが略平行になる。
【００５７】
＜転写処理の概要＞
図１、図２に示した液晶露光装置１００において、フォトマスク７１の下面のパターンをガラス基板５１に転写する一連の動作は、以下のとおりである。
まず、搬送ロボット（図示せず）が、ガラス基板５１をチャック４３ａ（図２参照）上に置き、チャック４３ａがガラス基板５１を真空吸着する。次に、制御装置２の指令に従って、アクチュエータ（図示せず）がＸステージ４２と、Ｙステージ４３とをそれぞれ所定の位置に移動させる。そして、制御装置２の指令に従って、高さ調整機構８１（図２参照）がフォトマスク７１とガラス基板５１が平行かつ数十〜数百μｍの間隔になるように調整する。なお、前記のようにいったん高さ調整した後は、転写が終了するまで高さ調整機構８１を用いた調整は行わない。
【００５８】
次に、制御装置２は、歪み検出手段１によって検出された歪みの分布に基づいて、補正手段３に所定の電圧を印加し、補正手段３を変形させることによりフォトマスク７１の変形(ねじれ、たわみなど)を補正する。その後、制御装置２からの指令に従ってシャッター６１ｄ（図２参照）が開き、水銀ランプ６１ａ（図２参照）の光を通過させてフォトマスク７１の下面のパターンをガラス基板５１に転写する。
【００５９】
なお、フォトマスク７１のパターンをガラス基板５１に１回転写することによって、当該ガラス基板５１に対する転写処理が終了するとは限らない。つまり、フォトマスク７１のサイズに対してガラス基板５１のサイズが大きい場合には、１枚のガラス基板５１に対して複数回（例えば、４回）の転写を行うこととなる。この場合、制御装置２は、転写ごとにＸステージ機構４２（図１参照）及びＹステージ機構４３（図１参照）を駆動することによって、ガラス基板５１の位置を所定の転写位置に移動させる。
【００６０】
さらに、制御装置２は、フォトマスク７１のパターンを転写する各転写位置にガラス基板５１を移動させる毎に補正手段３の変形量（補正量）を算出し、当該補正量に対応する電圧を補正手段３に出力する。
【００６１】
＜フォトマスクの変形補正処理の処理手順＞
図１０は、制御装置におけるフォトマスクの変形補正処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１で、制御装置２の歪み値算出手段２３（図４参照）は、直流電圧出力手段２１から入力される電圧値、及び、各歪み検出手段１に対応するブリッジ回路２２から入力される電圧値に基づいて、各歪み値を算出する。
【００６２】
ステップＳ１０２で、制御装置２の変形パターン推定手段２５（図４参照）は、歪み値が所定値以上であるか否かを判断する。より具体的には、変形パターン推定手段２５は、変形パターンごとに特定の歪み検出手段１（例えば、変形パターン１の場合には、歪み検出手段１ａｚ，１ｂｘ，１ｅｚ，１ｆｘ：図６参照）の歪み値が所定値以上であるか否かを判断する。
ステップＳ１０２で、歪み値が所定値以上である場合（ステップＳ１０２→Ｙｅｓ）、制御装置２の処理はステップＳ１０３に進む。また、ステップＳ１０２で、歪み値が所定値未満である場合（ステップＳ１０２→Ｎｏ）、制御装置２の処理はステップＳ１０７に進む。
【００６３】
ステップＳ１０３で、変形パターン推定手段２５（図４参照）は、歪み値算出手段２３によって算出された歪み値の分布から、フォトマスク７１の変形パターンを推定（特定）する。
ステップＳ１０４で、制御装置２の補正量算出手段２６（図４参照）は、歪み値から補正量を算出する。より具体的には、補正量算出手段２６は、ステップＳ１０３で推定した変形パターンに対応する歪み値の分布条件において、Ｚ方向での歪み値が所定値（α）以上として設定された歪み検出手段１の歪み値（例えば、変形パターン１では、歪み検出手段１ａｚ，１ｅｚの歪み値：図６参照）から、補正量を算出する。
【００６４】
ステップＳ１０５で、制御装置２の電圧値算出手段２７（図４参照）は、前記補正量に基づいて、当該補正量だけ補正手段（圧電素子）３を変形させるための電圧値を算出し、特定の補正手段３（例えば、変形パターン１に該当する場合には、補正手段３ａ，３ｅ：図６参照）に前記電圧を出力する。
ステップＳ１０６で、制御装置２のシャッター開閉手段２８（図４参照）は、電圧値算出手段２７が補正手段３に対して電圧を出力した時刻から補正処理時間が経過下か否かを判断する。ちなみに、補正処理時間とは、前記したように補正手段３が電圧を印加されてから変形を終えるまでに要する時間（＋所定の余裕時間）である。
【００６５】
ステップＳ１０６で、補正処理時間が経過した場合、制御装置２の処理はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６で、補正処理時間が経過していない場合、シャッター開閉手段２８はステップＳ１０６の処理を繰り返す。
ステップＳ１０７で、シャッター開閉手段２８は、シャッター６１ｄ（図２参照）に内蔵されているシャッター開閉回路（図示せず）対して、シャッター開指令信号を出力する。
【００６６】
＜効果＞
本実施形態に係る液晶露光装置１００によれば、制御装置２が、歪み検出手段１によって検出された歪みの分布を、変形パターン記憶手段２４に記憶されている各変形パターンにおける歪み値の分布と比較することによって、フォトマスク７１の変形パターンを適切かつ容易に推定することができる。
【００６７】
外周フレーム７２ａの上面に設置されている高さ調整機構８１（図２参照）の位置関係がくずれた場合に、その影響によって最も変形しやすいのは、隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（図３参照）付近である。したがって、隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近に設置されている歪み検出手段１によって高さ調整機構８１の位置関係のずれによって生じるフォトマスク支持フレーム７２の微少な歪みを検出することができる。
【００６８】
また、補正手段３は、フォトマスク支持フレーム７２のうちの内周フレーム７２ｂに設置されている。当該内周フレーム７２ｂは、外周フレーム７２ａよりも剛性が低い部材で構成されているため、補正手段３の変形に応じて変形しやすくなっている。つまり、補正手段３の伸縮を内周フレーム７２ｂ及びフォトマスク７１の変形に適切に反映させることができる。
一方、外周フレーム７２ａは内周フレーム７２ｂよりも剛性が高い部材で構成されているため、補正手段３の伸縮に伴う内周フレーム７２ｂの変形の影響を受けることがない。したがって、外周フレーム７２ａ及び高さ調整機構８１に余計な応力がかからず、フォトマスク７１を安定して支持することができる。
【００６９】
このようにして、液晶露光装置１００は、フォトマスク支持フレーム７２の一部を変形させることによって、フォトマスク７１の変形(ねじれ、たわみなど)を補正することができる。したがって、フォトマスク７１とガラス基板５１とを平行にすることにより、転写精度を向上させることができる。
【００７０】
また、従来技術では、フォトマスク７１が変形してしまった場合、フォトマスク７１の全面の変形を測定するか、ガラス基板５１への転写結果から変形の度合いを判断していた。そして、高さ調整機構８１を微少に動かすことにより、フォトマスク７１の変形を補正していた。このように、従来技術では、フォトマスク７１が変形した場合の補正に長時間を要し、生産性が低下してしまうという問題があった。
これに対して本実施形態に係る液晶露光装置１００では、いったん高さ調整を行った後は転写が終了するまで高さ調整を行わず、フォトマスク支持フレーム７２に設置された補正手段３を変形させることによって短時間でフォトマスク７１の変形（ねじれ、たわみなど）を補正し、生産性の向上を図ることができる。
【００７１】
≪第２実施形態≫
第１実施形態では、歪み検出手段１として歪みゲージを用いたが、第２実施形態では、歪み検出手段１として不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路を用いる点が異なる。その他の構成については、第２実施形態は第１実施形態と同様である。
したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００７２】
図１１に示すように、歪み検出手段１は、フォトマスク支持フレーム７２の外周フレーム７２ａの上面及び側面に設置されている。
なお、各歪み検出手段１ａ（１ａ１，１ａ２：以下、同様である。），１ｂ，・・・，１ｈの設置位置は、第１実施形態で説明した各歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈ（図３参照）の設置位置に対応している。ちなみに、各補正手段３の設置位置は、第１実施形態の場合と同様である。
【００７３】
また、歪み検出手段１はｐ型不純物拡散抵抗であり、外部から応力が加わることによって変形し、当該変形に対応して抵抗値が変化するようになっている。図１１の部分拡大図に示すように、外周フレーム７２ａの上面に設置されたシリコン基板１ａ１上に、４個のｐ型不純物拡散抵抗１０１，１０２，１０３，１０４が設置されている。また、ｐ型不純物拡散抵抗１０１，１０３は、自身が設置される外周フレーム７２ａの稜線に平行になるように設置されている。また、ｐ型不純物拡散抵抗１０２，１０４は、自身が設置される外周フレーム７２ａの稜線に垂直になるように設置されている。
また、外周フレーム７２ａの側面に設置されたシリコン基板１ａ２上に、４個のｐ型不純物拡散抵抗１０５，１０６，１０７，１０８が設置されている。なお、各抵抗の配置は前記したものと同様であるから、説明を省略する。
【００７４】
ここで、各ｐ型不純物拡散抵抗は、自身に電流が流れる方向(長手方向)が、シリコン基板１ａ１，１ａ２の結晶方位と一致するように設置されている。これによって、図１２に示すように、ｐ型不純物拡散抵抗１０１，１０２，１０３，１０４、及び、ｐ型不純物拡散抵抗１０５，１０６，１０７，１０８がそれぞれ接続されて、ホイーストンブリッジを構成している。
また、図１２に示すように、２個のホイーストンブリッジは、制御装置２の直流電流入力手段２１と、歪み値算出手段２３（２３ａｘ，２３ａｙ，２３ａｚ）に接続されている。つまり、図１１に示す各シリコン基板１ａ１，１ａ２・・・１ｈ１，１ｈ２に設置されたそれぞれのｐ型不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路が、図４に示すブリッジ回路２２に相当する。
【００７５】
このように各ｐ型不純物拡散抵抗を配置することにより、ピエゾ抵抗効果によって大きな抵抗値の変化が得られ、高感度で外周フレーム７２ａの歪みを検出することができる。
なお、歪みを検出した後の制御装置２の動作は、第１実施形態で説明したものと同様であるから、説明を省略する。
【００７６】
＜効果＞
本実施形態に係る液晶露光装置１００Ａによれば、歪み検出手段１としてｐ型不純物拡散抵抗を用いる。これによって、当該歪み検出手段１は、その内部に微細なブリッジ回路を形成することとなる。したがって、前記ブリッジ回路が小さく内部を磁束が通り抜け難くなり、ブリッジ回路に対する電磁ノイズの影響を低減することができる。
【００７７】
また、ｐ型不純物拡散抵抗を用いた歪み検出手段１は、歪みゲージを用いた歪み検出手段に比べ温度の影響を受けにくく、かつ、より高感度である。したがって、ｐ型不純物拡散抵抗を用いた歪み検出手段１を用いることで、高精度な歪み測定が可能となる。これによって制御装置２は、外周フレーム７２ａの変形パターンをより適切に推定し、かつ、フォトマスク７１をガラス基板５１と平行にするための補正量も適切に算出することが可能となる。
【００７８】
≪変形例≫
以上、本発明に係る液晶露光装置について、各実施形態により説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更などを行うことができる。
例えば、第１実施形態では、歪み検出手段１（図３参照）を外周フレーム７２ａの上面及び外側面に設置することとしたが、これに限らない。すなわち、Ｘ方向又はＹ方向の歪みを検出する歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの下面又は内部に設けてもよい。
ちなみに、歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの内部に設ける場合には、例えば、外周フレーム７２ａの上面に対して平行な長穴部（図示せず）を設け、当該長穴部の上側又は下側の内面に歪み検出手段１を設置することとすればよい。
同様に、Ｚ方向の歪みを検出する歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの内側面又は内部に設置することとしてもよい。
【００７９】
また、第１実施形態では、Ｘ方向の歪み検出手段１と、Ｙ方向の歪み検出手段１とをＸ−Ｙ平面上において異なる位置に設置していたが（図３参照）、これに限らない。すなわち、Ｘ方向の歪み検出手段１と、Ｙ方向の歪み検出手段１とを積層させることとしてもよい。
【００８０】
また、第１実施形態では、歪み検出手段１を一部に含むブリッジ回路２２によって歪みを検出することとしたが、これに限らない。例えば、歪み検出手段１として圧電体（図示せず）付近に超電導体（図示せず）を設置し、移動電界の作用で超電導体中のキャリアの抵抗率を測定することによって、歪みを検出することとしてもよい。この場合には、歪み検出手段１と制御装置２とを非接触とすることができる。
【００８１】
また、前記各実施形態では、ブリッジ回路２２（図４参照）としてホイーストンブリッジを用いた例を示したが、これに限らない。すなわち、歪み検出手段１の微少な抵抗値の変化を検出できるものであれば、他のブリッジ回路を用いてもよい。
また、前記各実施形態では、補正手段３として圧電素子（ピエゾ素子）を用いたが、これに限らない。例えば、補正手段３として、空圧又は油圧で駆動するアクチュエータを使用してもよい。
【００８２】
また、前記各実施形態では、８個の補正手段３を内周フレーム７２ｂに設置することとしたが、これに限らない。前記したように、補正手段３の伸縮によって、内周フレーム７２ｂのうち補正手段３ａが設置されている部分が局部的に変形する。したがって、補正手段３を多数設けることによって、より高次の変形にも対応できる。
また、第２実施形態では、歪み検出手段１としてｐ型不純物拡散抵抗を用いたが、ｐ型不純物拡散抵抗に代えてｎ型不純物拡散抵抗を用いてもよい。
【００８３】
また、前記した各実施形態では、フォトマスク支持フレーム７２（図３参照）を、外周フレーム７２ａと、外周フレーム７２ａに対して剛性が低い内周フレーム７２ｂとを一体で形成することとしたが、これに限らない。すなわち、外周フレーム７２ａと内周フレーム７２ｂとを同じ部材で形成してもよい。この場合でも、例えば、図８の長さＬ２で示す部分を肉薄に形成することによって、補正手段３がＺ方向に伸縮した場合に、内周フレーム７２ｂのうち、フォトマスク７１が吸着されている側（下側）が変形しやすくなる。
【００８４】
また、前記した各実施形態では、フォトマスク支持フレーム７２（図３参照）の外周フレーム７２ａに歪み検出手段１を設置することとしたが、これに限らない。すなわち外周フレーム７２ａに代えて、内周フレーム７２ｂに歪み検出手段１を設置することとしてもよい。
【００８５】
また、前記した各実施形態では、フォトマスク支持フレーム７２（図３参照）の内周フレーム７２ｂに補正手段３を設置することとしたが、これに限らない。すなわち内周フレーム７２ｂに代えて、外周フレーム７２ａに補正手段３を設置することとしてもよい。この場合には、外周フレーム７２ａのうち、垂直方向に見てフォトマスク７１が吸着されている領域まで穿たれた溝部を形成し、例えば、図８の長さＬ２に示す部分と同様に、フォトマスク７１が吸着される側を肉薄にする。これによって、外周フレーム７２ａに設置された補正手段３の変形に追従して、フォトマスク７１も変形することとなる。
【００８６】
また、前記した各実施形態では、歪み検出手段１と補正手段３とが１対１で対応していることとしたが、これに限らない。すなわち、例えば、歪みパターンの数（上記各実施形態では６パターン）に対応して所定箇所に補正手段３を設置することとしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１００，１００Ａ 液晶露光装置
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ 歪み検出手段
２ 制御装置
２１ 直流電圧出力手段（制御手段）
２２ ブリッジ回路
２３ 歪み値算出手段（制御手段）
２４ 変形パターン記憶手段
２５ 変形パターン推定手段（制御手段）
２６ 補正量算出手段（制御手段）
２７ 電圧値算出手段（制御手段）
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ 補正手段
４２ Ｘステージ機構（ステージ機構）
４３ Ｙステージ機構（ステージ機構）
５１ ガラス基板
７１ フォトマスク
７２ フォトマスク支持フレーム
７２ａ 外周フレーム
７２ｂ 内周フレーム
７２ｃ 長穴部
７２ｄ 第１長穴部
７２ｅ 第２長穴部
８１ 高さ調整機構
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 隅部
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８ ｐ型不純物拡散抵抗（不純物拡散抵抗）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトマスクに形成されたパターンをガラス基板に転写する液晶露光装置及び露光処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルの製造では、プロキミシティ露光方式の液晶露光装置が広く用いられている。プロキミシティ露光方式では、フォトレジスト膜などが形成されたガラス基板とフォトマスクとの間を１ｍｍ以内に近づけ、露光用ランプからの光をフォトマスクに照射し、当該フォトマスクに形成されたパターンをガラス基板に転写する。
【０００３】
また、プロキミシティ露光方式においては、フォトマスクとガラス基板の平坦度及び平行度が転写精度に大きく影響する。すなわち、転写時においてフォトマスクとガラス基板とをそれぞれ平坦とし、かつ、フォトマスクとガラス基板とを平行とすることにより、高い転写精度を実現することができる。
なお、近年は、スマートフォン、タブレットパソコンなどの普及により、中小型の高解像度パネルの需要が高まっており、液晶露光装置の転写精度をより高めることが求められている。
【０００４】
特許文献１には、基板（ガラス基板）を保持するチャックを多数の点で支持しながら、チャックに保持された基板の位置決め、及び、前記基板とフォトマスクとのギャップ制御を行う、プロミキシティ露光方式の露光装置（液晶露光装置）について記載されている。当該技術によれば、基板とフォトマスクとのギャップを制御することによって、露光精度を向上させることができる。
【０００５】
また、特許文献２には、マスク（フォトマスク）の周縁部を保持することで当該マスクの上方に気密室を形成するマスクホルダを備え、当該マスクホルダにマスク吸着路と、エア吸引路などが形成されたマスク保持装置について記載されている。当該技術によれば、マスク吸着路を介して気密室からエアを吸引することによってマスクを吸着保持し、かつ、エア吸引路を介して気密室内のエアを吸引することによって、マスクの自重によるたわみを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２３５０１９号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、基板（ガラス基板）の平坦度を高めることができるものの、外乱によってフォトマスクにねじれが生じた場合には、基板とフォトマスクとが平行にならないという問題がある。つまり、フォトマスクにねじれが生じた場合には、フォトマスクの各点と、これに対応する基板の各点との距離に差が生じて、転写精度が低下してしまうという問題がある。
【０００８】
なお、前記した「外乱」として、例えば、基板（ガラス基板）を移動させるステージの変形や、露光装置（液晶露光装置）が設置されている床の経時的な変化や、露光装置が設置されている室内での局部的な温度変化などが挙げられる。
フォトマスク支持フレームの高さを調整する高さ調整機構が前記のような外乱を受けると、当該高さ調整機構の支持点の位置関係がくずれ、フォトマスク支持フレームにねじれが生じてしまう。そうすると、フォトマスク支持フレームの前記ねじれに追従してフォトマスクもねじれることとなる。
【０００９】
また、特許文献２に記載の技術では、エア吸引路を介して気密室内のエアを吸引することによってマスク（フォトマスク）の自重によるたわみを補正できるものの、マスクがねじれた場合に、当該ねじれを補正することができないという問題がある。つまり、マスクがねじれた場合において気密室の気圧を低下させても、ねじれが残ったままマスクが上方（気密室側）に吸引されることになる。そうすると、前記した特許文献１の場合と同様に、マスクのねじれによって転写精度が低下してしまうという問題がある。
【００１０】
ちなみに、「たわみ」とは、部材が外力の作用によって湾曲した際、荷重を受ける前の部材の軸線と直角方向に変位することを指す。また、「ねじれ」とは、弾性体の一端を固定し、他端に、軸方向に力のモーメントをもつ偶力を働かせたとき起こる変形を指す。
なお、以下の記載において「変形」とは、前記の「たわみ」及び「ねじれ」を含むものとする。
【００１１】
そこで、本発明は、転写精度が向上された液晶露光装置及び露光処理方法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】
【００１２】
前記課題を解決するために、本発明に係る液晶露光装置は、ガラス基板をフォトマスクに対して相対的に移動させるステージ機構と、前記フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームと、前記フォトマスク支持フレームの各位置での歪みを検出する複数の歪み検出手段と、前記フォトマスクの変形を補正する補正手段と、前記歪み検出手段の各位置での歪み分布と、前記フォトマスクの変形パターンと、が対応して記憶されている変形パターン記憶手段と、前記ステージ機構を駆動させて前記ガラス基板を転写位置に移動させ、前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、前記変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定し、推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を前記補正手段に対して出力する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る露光処理方法は、ステージ機構を駆動させてガラス基板を転写位置に移動させるステップと、フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームの各位置での歪みを、複数の歪み検出手段を用いて検出するステップと、複数の前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定するステップと、推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出するステップと、当該補正量に対応する電圧を、前記フォトマスクの変形を補正する補正手段に対して出力するステップと、有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、転写精度が向上された液晶露光装置及び露光処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る液晶露光装置の外観斜視図である。
【図２】液晶露光装置の側面図（一部断面透視図）である。
【図３】フォトマスク支持フレームに設置された歪み検出手段と、補正手段の設置位置を示す外観斜視図である。
【図４】歪み検出手段と、制御装置と、補正手段との関係を示すブロック図である。
【図５】歪み検出手段と、制御装置の直流電圧出力手段・ブリッジ回路・歪み値算出手段との関係を示す説明図である。
【図６】制御装置の変形パターン記憶手段に記憶されている変形パターンテーブルを示す図である。
【図７】Ｚ方向歪み値と補正量との関係を示すグラフである。
【図８】補正手段をフォトマスク支持フレームの上面に対して垂直方向に伸縮自在に設置した場合の断面図であり、（ａ）はフォトマスク支持フレームが変形した場合であり、（ｂ）は、補正手段によって前記変形を補正した場合である。
【図９】補正手段をフォトマスク支持フレームの内側面に対して垂直方向に伸縮自在に設置した場合の断面図であり、（ａ）はフォトマスク支持フレームが変形した場合であり、（ｂ）は、補正手段によって前記変形を補正した場合である。
【図１０】制御装置におけるフォトマスクの変形補正処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る液晶露光装置において、フォトマスク支持フレームに設置された歪み検出手段と、補正手段の設置位置を示す外観斜視図である。
【図１２】歪み検出手段と、制御装置の直流電圧出力手段・歪み値算出手段との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
≪第１実施形態≫
＜液晶露光装置の構成＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶露光装置の外観斜視図である。液晶露光装置１００は、フォトリソグラフィ技術によりフォトマスク７１の微細パターンをガラス基板５１上に投影・転写するものである。
図１に示すように、液晶露光装置１００は、ベース４１と、Ｘステージ機構４２と、Ｙステージ機構４３と、ランプハウス６１と、ミラーハウス６２と、フォトマスク７１と、を備える。
ベース４１は、図示しない床面上に設置されており、ベース４１の上面には、Ｘガイドレール４１ａが対で形成されている。Ｘステージ４２は、ベース４１上をＸガイドレール４１ａに沿ってＸ方向に移動可能となっている。また、Ｘステージ４２の上面には、Ｙガイドレール４２ａが対で形成されている。Ｙステージ４３は、Ｘステージ４２上をＹガイドレール４２ａに沿ってＹ方向に移動可能となっている。
【００１８】
なお、Ｘステージ機構４２と、Ｙステージ機構４３とは、後記する制御装置２（図２参照）からの指令によって駆動するアクチュエータ（図示せず）により、それぞれＸ方向、Ｙ方向に移動可能となっている。そして、当該移動に対応して、Ｙステージ４３上に載置（吸着）されたガラス基板５１をＸ，Ｙ方向に移動させ、所望の転写位置まで移動させることができるようになっている。
ちなみに、ガラス基板５１は外部の搬送ロボット（図示せず）によってＹステージ４３上に載置され、チャック４３ａ（図２参照）によって吸着される。そして、転写が終了すると、チャック４３ａによる吸着が解除され、ガラス基板５１は前記搬送ロボットによってＹステージ４３から取り上げられる。
【００１９】
ランプハウス６１は、後記する水銀ランプ６１ａ、集光鏡６１ｂ、フライアレンズ６１ｃ、シャッター６１ｄ（図２参照）などを収容する筐体である。ミラーハウス６２は、後記する集光鏡６２ａ、平面鏡６２ｂ（図２参照）などを収容する筐体である。
フォトマスク７１は、例えば、石英又はガラスなどで構成されており、ガラス基板５１に転写するパターン（例えば、電子部品の回路パターン）の原版となるものである。
【００２０】
なお、液晶露光装置１００は、図１に示す構成の他に、後記する歪み検出手段１、制御装置２、補正手段３、フォトマスク支持フレーム７２、高さ調整機構８１などを備える（図２参照）。
【００２１】
図２は、液晶露光装置の側面図（一部断面透視図）である。前記したように、水銀ランプ６１ａ、集光鏡６１ｂ、フライアイレンズ６１ｃ、シャッター６１ｄなどが、ランプハウス６１（図１参照）内に設置されている。水銀ランプ６１ａ（高輝度放電ランプ）６１ａから放出された光は、集光鏡６１ｂによって集光され、フライアイレンズ６１ｃを通過して強度分布が均一化される。そして、シャッター６１ｄは、制御装置２からの指令に従って、水銀ランプ６１ａからの光を通過又は遮断する。
【００２２】
また、前記したように、集光鏡６２ａ、平面鏡６２ｂなどがミラーハウス６２（図１参照）内に設置されている。集光鏡６２ａ及び平面鏡６２ｂは、フライアイレンズ６１ｃを介して照射された光を反射して、当該光がフォトマスク７１に対して垂直に照射されるように設置されている。
【００２３】
フォトマスク支持フレーム７２は、フォトマスク７１を支持するものである。フォトマスク支持フレーム７２は、外周フレーム７２ａ（図３参照）と、当該外周フレーム７２ａと一体に形成された内周フレーム７２ｂ（図３参照）と、を備える。ここで、「一体に形成」とは、外周フレーム７２ａと内周フレーム７２ｂとが別部材ではあるが、溶接やボルト締めなどによって剛に接続されている場合も含む。
なお、フォトマスク支持フレーム７２の下面には、図示しないチャックが設置されており、当該チャックの負圧によってフォトマスク７１がフォトマスク支持フレーム７２に吸着される。
【００２４】
高さ調整機構８１は、図３に示す外周フレーム７２ａ（図３参照）の隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近の上面にそれぞれ設置され、制御装置２からの指令に従ってフォトマスク７１の高さ調整を行う。ちなみに、図３では、高さ調整機構８１（図２参照）の図示を省略している。また、高さ調整機構８１は、図示しない筐体によって上から支持されている。
【００２５】
歪み検出手段１（１ａ，１ｂ，・・・，１ｈ：図３参照）は、フォトマスク支持フレーム７２の外周フレーム７２ａ（図３参照）の上面及び外側面に設置されている。歪み検出手段１は、例えば、金属製の歪みゲージであり、その抵抗値（電気抵抗）が歪みの量に比例して変動するものである。
【００２６】
制御装置２は、歪み検出手段１を回路の一部として含むブリッジ回路２２（図４参照）を備え、直流電圧を歪み検出手段１に対して出力し、歪み検出手段１の抵抗値の変化から歪み値を算出する。さらに、制御装置２は、歪み値の分布からフォトマスク７１の変形パターンを推定して補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を補正手段３に対して出力する。
補正手段３（３ａ，３ｂ，・・・，３ｈ：図３参照）は、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂ（図３参照）の内部に設置されている。補正手段３は、例えば、圧電素子（ピエゾ素子）であり、印加される電圧に応じて圧電効果により変形するものである。
【００２７】
したがって、制御装置２から電圧が印加されると、補正手段３は当該電圧に応じて変形する。その際、補正手段３はフォトマスク支持フレーム７２に密着するように設置されているため、補正手段３の変形に応じてフォトマスク支持フレーム７２及びフォトマスク７１も変形して、フォトマスク７１の変形（ねじれ、たわみなど）が補正される。
【００２８】
（１．歪み検出手段）
図３に示すように、８組の歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈが外周フレーム７２ａの上面及び外側面に設置されている。なお、各歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈを総称して、歪み検出手段１と称することがあるものとする。
また、フォトマスク７１の変形を補正する８個の補正手段３ａ，３ｂ，・・・，３ｈが、内周フレーム７２ｂの内部に設置されている。図３に示すように、それぞれの補正手段３のＸ−Ｙ方向における設置位置は、それぞれの歪み検出手段１のＸ−Ｙ方向における設置位置に対応している。
なお、各補正手段３ａ，３ｂ，・・・，３ｈを総称して、補正手段３と称することがあるものとする。
【００２９】
図３の部分拡大図に示すように、歪み検出手段１ａは、Ｘ方向の歪みを検出する歪み検出手段１ａｘ、Ｙ方向の歪みを検出する歪み検出手段１ａｙ、Ｚ方向の歪みを検出する歪み検出手段１ａｚを有している。
例えば、歪み検出手段１ａｘは、外周フレーム７２ａの上面のＸ軸方向と平行に設置されている。そして、歪み検出手段１ａｘは、外周フレーム７２ａのうち歪み検出手段１ａｘが設置されている箇所がＸ方向に伸びた場合にはその抵抗値が大きくなり、Ｘ方向に縮んだ場合にはその抵抗値が下がるようになっている。歪み検出手段１ａｙ，１ａｚについても前記と同様である。そして、これらの歪み検出手段１ａｘ，１ａｙ，１ａｚで一組の歪み検出手段１ａを構成する。
また、他の７組の歪み検出手段１ｂ，・・・，１ｈについても前記と同様のことがいえる。つまり、外周フレーム７２ａには、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向の歪みを検出するための歪み検出手段が８組（つまり、合計２４個の歪み検出手段１が）設置されている。
【００３０】
また、図３に示すように、外周フレーム７２ａの四隅である隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ挟むように、二組ずつの歪み検出手段１が設置されている。これは、外周フレーム７２ａの上面に設置されている高さ調整機構８１（図２参照）の支持点の位置関係がくずれた場合、その影響による歪みが隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近で最も大きく生じるからである。つまり、歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの各隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近に設置することによって、フォトマスク支持フレーム７２の微少な変形（歪み）をより敏感に検出することができる。
【００３１】
（２．制御装置）
図４は、歪み検出手段と、制御装置と、補正手段との関係を示すブロック図である。
制御装置２は、直流電圧出力手段２１と、ブリッジ回路２２と、歪み値算出手段２３と、変形パターン記憶手段２４と、変形パターン推定手段２５と、補正量算出手段２６と、電圧値算出手段２７と、シャッター開閉手段２８と、を備える。
図４に示すように、直流電圧出力手段２１は、図示しない電源から供給される直流電圧を、各歪み検出手段１ａ，１ｂ・・・，１ｈに対して出力する。
ブリッジ回路２２は、歪み検出手段１を回路の一部として含み、各歪み検出手段１に対応して複数設けられている。そして、ブリッジ回路２２は、直流電圧出力手段２１から電圧が印加される２端子とは対角線の関係にある２端子間の電圧を増幅し、歪み値算出手段２３に対して出力する(図５参照)。
【００３２】
歪み値算出手段２３は、直流電圧出力手段２１及びブリッジ回路２２から入力された電圧値に基づいて、フォトマスク支持フレーム７２のうち、各歪み検出手段１が設置されている箇所での歪み値を算出し、変形パターン推定手段２５に出力する。
変形パターン記憶手段２４には、それぞれの歪み検出手段１の設置位置での歪み分布と、フォトマスク７１の各変形パターンとが対応して記憶されている。
変形パターン推定手段２５は、歪み検出手段１によって検出された歪み値の分布（歪み値算出手段２３からの入力値）と、変形パターン記憶手段２４から読み出した変形パターンとを比較して、フォトマスク７１の変形パターンを推定する。そして、変形パターン推定手段２５は、推定した変形パターン及びひずみ検出手段１の歪み値を補正量算出手段２６に出力する。
【００３３】
補正量算出手段２６は、変形パターン推定手段２５から入力された変形パターン及びひずみ検出手段１の歪み値に基づいて、フォトマスク７１の変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量を電圧値算出手段２７に出力する。
電圧値算出手段２７は、補正手段３が前記補正量だけ変形するのに必要な電圧値を算出し、その電圧を補正手段３に対して出力する。
【００３４】
シャッター開閉手段２８は、圧電素子である補正手段３が変形に要するのに必要な時間ΔＴを、図示しない記憶手段から読み出す。そして、シャッター開閉手段２８は、電圧値算出手段２７が補正手段３に対して電圧を出力した時刻ｔ１を基準（時刻０）として、時刻ｔ１から前記時間ΔＴが経過したと判断した場合、シャッター６１ｄに対して開指令の信号を出力する。ちなみに、シャッター開閉手段２８は、前記時間ΔＴに所定の余裕時間を加えた時間が経過した場合に、シャッター６１ｄに対して開指令の信号を出力することとしてもよい。
そして、シャッター６１ｄが開状態となった場合に、制御装置２は、水銀ランプ６１ａから光を放出させる。
【００３５】
次に、制御装置２の各手段２２〜２７について詳細に説明する。
図５に示すように、例えば、ブリッジ回路２２ａは、歪み検出手段１ａｘ，１ａｙ，１ａｚにそれぞれ対応して、これらの歪み検出手段を一部に含むブリッジ回路（ホイーストンブリッジ）２２ａｘ，２２ａｙ，２２ａｚを形成している。ちなみに、図５に示すブリッジ回路２２ａｘの歪み検出手段１ａｘに接続された配線ｈ１，ｈ２は、制御装置２から出て歪み検出手段１ａｘに接続されている（図３参照）。
【００３６】
そして、例えば、ブリッジ回路２２ａｘの出力電圧Ｖｏｘは、図示しない電圧増幅手段によって増幅されて、歪み値算出手段２３ａｘに出力される。
同様に、直流電圧出力手段２１からブリッジ回路２２ａｙ，２２ａｚに対してそれぞれ所定の電圧Ｖｉが入力され、各出力電圧Ｖｏｙ，Ｖｏｚが、図示しない電圧増幅手段によって増幅されて、歪み値算出手段２３ａｙ，２３ａｚに出力される。
【００３７】
図４において、歪み値算出手段２３は、ブリッジ回路２２の各抵抗の抵抗値と、直流電圧出力手段２１からの電圧値Ｖｉ及びブリッジ回路２２からの各電圧値Ｖｏに基づいて、フォトマスク支持フレーム７２のうち、各歪み検出手段１が設置されている箇所における歪み値を算出する。
ここで、歪み検出手段１の歪み値εは、以下の（式１）で求められる。なお、以下の（式１）において、Ｒは歪み検出手段１のゲージ抵抗、ΔＲは歪み検出手段１が歪みを受けたときの抵抗変化量、Ｋはゲージ率である。
ε＝ΔＲ／（Ｋ・Ｒ） ・・・（式１）
【００３８】
このようにして、ブリッジ回路２２としてホイーストンブリッジを採用することにより、温度変化の影響による検出誤差を少なくすることができる。また、歪み検出手段１の抵抗値の微少な変化を検出し、その抵抗値の変化に基づいて歪み値εを正確に算出することができる。
そして、Ｘ方向・Ｙ方向・Ｚ方向それぞれにおける歪みを検出する８組の歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈに対応して、２４（＝８×３）個の歪み値が算出される（図６参照）。
さらに、歪み値算出手段２３は、各歪み検出手段１に対応した２４個の歪み値を変形パターン推定手段２５に出力する。ちなみに、前記歪み値は、高さ調整機構８１によってフォトマスク７１の高さ調整を行った際の歪み値を基準（歪み値ゼロ）とした場合の歪み値であり、高さ調整時からの歪み値の変化量を表す。
【００３９】
変形パターン記憶手段２４には、それぞれの歪み検出手段１の設置位置での歪み分布と、フォトマスク７１の変形パターンとが対応して記憶されている。
なお、変形パターンとして、例えば、以下に示す（１）〜（６）の６通りのパターンがある。ただし、変形パターンは、以下に示す（１）〜（６）のパターンのみに限定されるものではない。
以下の記載において、例えば、「隅部Ａが隅部Ｂに対して所定量だけ高い」とは、フォトマスク７１がガラス基板５１と略平行となっている状態から、隅部Ａ（図３参照）が所定量だけ高くなる、及び／又は、隅部Ｂ（図３参照）が所定量だけ低くなる状態を指すものとする
【００４０】
（１）隅部Ｂ，Ｄが隅部Ａ，Ｃに対して所定量だけ高い状態。
（２）隅部Ｂ，Ｄが隅部Ａ，Ｃに対して所定量だけ低い状態。
（３）隅部Ａが隅部Ｂに対して所定量だけ高い、及び／又は、隅部Ｃが隅部Ｄに対して所定量だけ低い状態。
（４）隅部Ａが隅部Ｂに対して所定量だけ低い、及び／又は、隅部Ｃが隅部Ｄに対して所定量だけ高い状態。
（５）隅部Ｂが隅部Ｃに対して所定量だけ高い、及び／又は、隅部Ａが隅部Ｄに対して所定量だけ低い状態。
（６）隅部Ｂが隅部Ｃに対して所定量だけ低い、及び／又は、隅部Ａが隅部Ｄに対して所定量だけ高い状態。
【００４１】
図６に示すように、変形パターン記憶手段２４には、それぞれの歪み検出手段１の設置位置（８箇所）及び検出される歪み方向（Ｘ、Ｙ，Ｚ方向）における２４個の歪み値の分布と、上記の６個の変形パターンとが対応付けて記憶されている。ちなみに、図６に示す「変形パターン１」は、前記で示した６個の変形パターンのうち（１）に該当する。
【００４２】
なお、図６に示す歪み値の分布において、例えば歪み値αとは、予め設定されたＸ方向における歪み値であり、変形パターンを推定する際の閾値となる。また、歪み値β，γについても同様である。
また、歪み値α，β，γは正の値であるものとする。例えば、変形パターン１に示すように、歪み検出手段１ａｘの歪み値が「−（α以下）」であり、歪み検出手段１ａｙの歪み値が「−（β以下）」であるとは、前記各歪み値の符号が歪み検出手段１ａｚの歪み値γの符号と反転しており、かつ、それぞれの歪み値の絶対値がα以下、β以下であるという条件を示している。
【００４３】
また、図６に示す変形パターン１において、歪み測定手段１ａｚ，１ｅｚに対応する閾値は、それぞれγとなっている（網掛け部分参照）。これは、歪み測定手段１ａｚ，１ｅｚに対応して算出された歪み値のうちいずれか一方又は両方が、閾値γ以上であるという条件を示している。
これらの歪み値の分布と歪みパターンとの対応関係は、予め実験やシミュレーションを用いて取得され、歪みパターン記憶手段２４に記憶されている。
【００４４】
変形パターン推定手段２５（図４参照）は、歪み値算出手段２３からの入力値（２４個の歪み値）と、変形パターン記憶手段２４から読み出した各変形パターンに対応する歪み値の分布条件とを比較して、フォトマスク７１の変形パターンを推定する。つまり、変形パターン推定手段２５は、歪み値算出手段２３からの入力されたそれぞれの歪み値の分布に基づいて、図６に示す６通りのうち、どの変形パターンに該当するかを推定する。
ちなみに、図６に示す６通りの変形パターンのいずれにも該当しない場合、変形パターン推定手段２５は、フォトマスク７１が変形していないものと判断する。
【００４５】
そして、変形パターン推定手段２５は、歪み値算出手段２３から入力された２４個の歪み値のうち、推定した変形パターンに対応する歪み値の分布条件において、Ｚ方向での歪み値がγとして設定された箇所の歪み値を、補正量算出手段２６（図４参照）に出力する。
例えば、変形パターン推定手段２５は、図６に示す変形パターン１であると推定した場合には、網掛け部分で示す歪み検出手段１ａｚ，１ｅｚに対応する２個の歪み値を補正量算出手段２６に出力する。
これは、後記するように、補正手段３がフォトマスク支持フレーム７２をＺ方向に変形させることによって、フォトマスク７１の変形（ねじれ、たわみなど）を補正するからである。
【００４６】
補正量算出手段２６は、変形パターン推定手段２５から入力される歪み値に基づいて、フォトマスク７１の変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量及び前記歪み値を与えた歪み検出手段１の識別情報を電圧値算出手段２７に出力する。
図７は、Ｚ方向歪み値と補正量との関係を示すグラフである。図７に示すように、Ｚ方向歪み値と補正量とは比例関係となっている。なお、図７に示すＺ方向歪み値と補正量との関係は、予め実験又はシミュレーションによって取得され、それぞれの変形パターンに対応して、補正量算出手段２６の図示しない記憶部に記憶されているものとする。
例えば、図６の変形パターン１では、補正量算出手段２６は、歪み検出手段１ａｚ，１ｅｚに対応する２個の歪み値から、図７に示す関係に基づいて補正量を算出する。そして、補正量算出手段２６は、算出した補正量（変形量）及び当該補正量だけ変形させる補正手段３の識別情報（補正手段３ａ，３ｅの識別情報）を電圧値算出手段２７に出力する（図４参照）。
【００４７】
ちなみに、前記したように、補正手段３のＸ−Ｙ方向における設置位置は、歪み検出手段１のＸ−Ｙ方向における設置位置に対応した配置となっている。例えば、歪み検出手段１ａｚの歪み値（Ｚ方向歪み値）を用いてフォトマスク７１の変形を補正する場合、当該歪み検出手段１ａｚに対応する補正手段３ａ（図３参照）を変形させることによって補正する。
【００４８】
電圧値算出手段２７は、補正手段３が前記補正量だけ変形するのに必要な電圧値を算出し、その電圧を補正手段３に対して出力する。なお、補正手段３の変形量（補正量）と、その際に印加される電圧との関係は図示しない記憶手段に記憶されている。電圧値算出手段２７は、補正量算出手段２６から入力される補正量と、前記記憶手段から読み出したデータに基づいて補正手段３に印加する電圧を算出し、当該電圧を補正手段３に出力する。また、電圧値算出手段２７は、前記電圧を補正手段３に出力した時刻をシャッター開閉手段２８に出力する。
【００４９】
（３．補正手段）
補正手段３は圧電素子(ピエゾ素子)であり、印加される電圧に応じて変形するようになっている。
図８に示すように、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂには、補正手段３の設置位置に対応して、内周フレーム７２ｂの内側面に対し垂直に穿たれた所定長の長穴部７２ｃが形成されている。
なお、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂは、外周フレーム７２ａ（図３参照）よりも軟質の（剛性が低い）部材で構成されている。つまり、内周フレーム７２ｂは外周フレーム７２ａよりも変形しやすくなっている。
【００５０】
また、図８（ａ）に示すように、長穴部７２ｃの下側の内面と内周フレーム７２ｂの下面との距離Ｌ２は、長穴部７２ｃの上側の内面と内周フレーム７２ｂの上面との距離Ｌ１よりも小さくなるように設計されている。これは、補正手段３がＺ方向に伸縮した場合に、内周フレーム７２ｂのうち、フォトマスク７１が吸着されている側（下側）を変形しやすくするためである。
また、補正手段３は、長穴部７２ｃ内の上面及び下面に密着し、長穴部７２ｃ内で内周フレーム７２ｂの上面に対して垂直方向に伸縮自在に設置されている。そして、補正手段３は、電圧値算出手段２７から入力（印加）された電圧に応じて所定量だけ伸縮する。
【００５１】
例えば、高さ調整機構８１（図１参照）の支持点の高さ関係が外乱によってくずれ、図３に示すフォトフレーム７２の隅部Ｂよりも隅部Ａのほうが高くなったとする。この場合、フォトフレーム７２が変形するため、図８（ａ）に示す右側の内周フレーム７２ｂが変形する。そうすると、図示しないチャックによって内周フレーム７２ｂの下面に吸着されているフォトフレーム７１も、内周フレーム７２ｂの変形に追従して変形することとなる。
【００５２】
ここで、図８（ｂ）に示すように、補正手段３ａに電圧を印加して伸長させ、内周フレーム７２ｂの伸縮方向における長さＬ３を大きくした場合、内周フレーム７２ｂのうち補正手段３ａの下面に密着している部分が下側に押圧され、長穴部７２ｃの開口部がさらに開かれる。つまり、内周フレーム７２ｂのうち、補正手段３ａが設置されている部分が局部的に変形する。
そして、フォトマスク７１は内周フレーム７２ｂの変形に応じて変形し、図８（ｂ）に示すようにフォトマスク７１とガラス基板５１（図２参照）とが略平行になる。
【００５３】
ちなみに、図８（ａ）に示した場合とは逆に、フォトマスク７１の右側が下がっている場合には、補正手段３ａの前記長さＬ３を小さくするように変形させることによって、内周フレーム７２ｂのうち補正手段３ａの下面に密着している部分を上側に引き付ける。
【００５４】
また、補正手段３を、図９（ａ）に示すように設置してもよい。この場合には、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂには、補正手段３の設置位置に対応して、内周フレーム７２ｂの内側面に対し垂直に穿たれた所定長の第１長穴部７２ｄが形成されている。また、第１長穴部７２ｄと連通し、下方向に伸びることによって第１長穴部７２ｄとともにＬ字状の長穴部を形成する第２長穴部７２ｅが形成されている。このように補正手段３を設置することによって、内周フレーム７２ｂをより薄く形成することができる。
なお、前記で説明したように、フォトマスク支持フレーム７２の内周フレーム７２ｂは、外周フレーム７２ａ（図３参照）よりも軟質の（剛性が低い）部材で構成されている。
【００５５】
また、第２長穴部７２ｅの底面と内周フレーム７２ｂの下面との距離Ｌ４が比較的小さくなるように設計されている。同様に、第１長穴部７２ｄの底面に対向する第２長穴部７２ｅの内壁面と内周フレーム７２ｂの内側面との距離Ｌ５も比較的小さくなるように設計されている。これは、補正手段３の伸縮に応じて内周フレーム７２ｂが変形しやすくするためである。
【００５６】
補正手段３は、第２長穴部７２ｅ内で内周フレーム７２ｂの内側面に対し垂直方向に伸縮自在に設置され、補正手段３の伸縮方向に対応する前記Ｌ字状の長穴部の内面と密着している。また、補正手段３は、電圧値算出手段２７から入力（印加）された電圧に応じて所定量だけ伸縮する。
例えば、図９（ａ）に示すように、右側の内周フレーム７２ｂが変形した場合、図９（ｂ）に示すように、補正手段３ａが伸長する。補正手段３ａの伸縮方向における長さＬ６が大きくなった場合、補正手段３ａの前記変形に追従して、内周フレーム７２ｂが下側に押圧される。つまり、内周フレーム７２ｂのうち、補正手段３ａが設置されている部分が局部的に変形する。
そして、フォトマスク７１が内周フレーム７２ｂの変形に応じて変形し、図９（ｂ）に示すフォトマスク７１とガラス基板５１（図２参照）とが略平行になる。
【００５７】
＜転写処理の概要＞
図１、図２に示した液晶露光装置１００において、フォトマスク７１の下面のパターンをガラス基板５１に転写する一連の動作は、以下のとおりである。
まず、搬送ロボット（図示せず）が、ガラス基板５１をチャック４３ａ（図２参照）上に置き、チャック４３ａがガラス基板５１を真空吸着する。次に、制御装置２の指令に従って、アクチュエータ（図示せず）がＸステージ４２と、Ｙステージ４３とをそれぞれ所定の位置に移動させる。そして、制御装置２の指令に従って、高さ調整機構８１（図２参照）がフォトマスク７１とガラス基板５１が平行かつ数十〜数百μｍの間隔になるように調整する。なお、前記のようにいったん高さ調整した後は、転写が終了するまで高さ調整機構８１を用いた調整は行わない。
【００５８】
次に、制御装置２は、歪み検出手段１によって検出された歪みの分布に基づいて、補正手段３に所定の電圧を印加し、補正手段３を変形させることによりフォトマスク７１の変形(ねじれ、たわみなど)を補正する。その後、制御装置２からの指令に従ってシャッター６１ｄ（図２参照）が開き、水銀ランプ６１ａ（図２参照）の光を通過させてフォトマスク７１の下面のパターンをガラス基板５１に転写する。
【００５９】
なお、フォトマスク７１のパターンをガラス基板５１に１回転写することによって、当該ガラス基板５１に対する転写処理が終了するとは限らない。つまり、フォトマスク７１のサイズに対してガラス基板５１のサイズが大きい場合には、１枚のガラス基板５１に対して複数回（例えば、４回）の転写を行うこととなる。この場合、制御装置２は、転写ごとにＸステージ機構４２（図１参照）及びＹステージ機構４３（図１参照）を駆動することによって、ガラス基板５１の位置を所定の転写位置に移動させる。
【００６０】
さらに、制御装置２は、フォトマスク７１のパターンを転写する各転写位置にガラス基板５１を移動させる毎に補正手段３の変形量（補正量）を算出し、当該補正量に対応する電圧を補正手段３に出力する。
【００６１】
＜フォトマスクの変形補正処理の処理手順＞
図１０は、制御装置におけるフォトマスクの変形補正処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ステップＳ１０１で、制御装置２の歪み値算出手段２３（図４参照）は、直流電圧出力手段２１から入力される電圧値、及び、各歪み検出手段１に対応するブリッジ回路２２から入力される電圧値に基づいて、各歪み値を算出する。
【００６２】
ステップＳ１０２で、制御装置２の変形パターン推定手段２５（図４参照）は、歪み値が所定値以上であるか否かを判断する。より具体的には、変形パターン推定手段２５は、変形パターンごとに特定の歪み検出手段１（例えば、変形パターン１の場合には、歪み検出手段１ａｚ，１ｂｘ，１ｅｚ，１ｆｘ：図６参照）の歪み値が所定値以上であるか否かを判断する。
ステップＳ１０２で、歪み値が所定値以上である場合（ステップＳ１０２→Ｙｅｓ）、制御装置２の処理はステップＳ１０３に進む。また、ステップＳ１０２で、歪み値が所定値未満である場合（ステップＳ１０２→Ｎｏ）、制御装置２の処理はステップＳ１０７に進む。
【００６３】
ステップＳ１０３で、変形パターン推定手段２５（図４参照）は、歪み値算出手段２３によって算出された歪み値の分布から、フォトマスク７１の変形パターンを推定（特定）する。
ステップＳ１０４で、制御装置２の補正量算出手段２６（図４参照）は、歪み値から補正量を算出する。より具体的には、補正量算出手段２６は、ステップＳ１０３で推定した変形パターンに対応する歪み値の分布条件において、Ｚ方向での歪み値が所定値（α）以上として設定された歪み検出手段１の歪み値（例えば、変形パターン１では、歪み検出手段１ａｚ，１ｅｚの歪み値：図６参照）から、補正量を算出する。
【００６４】
ステップＳ１０５で、制御装置２の電圧値算出手段２７（図４参照）は、前記補正量に基づいて、当該補正量だけ補正手段（圧電素子）３を変形させるための電圧値を算出し、特定の補正手段３（例えば、変形パターン１に該当する場合には、補正手段３ａ，３ｅ：図６参照）に前記電圧を出力する。
ステップＳ１０６で、制御装置２のシャッター開閉手段２８（図４参照）は、電圧値算出手段２７が補正手段３に対して電圧を出力した時刻から補正処理時間が経過下か否かを判断する。ちなみに、補正処理時間とは、前記したように補正手段３が電圧を印加されてから変形を終えるまでに要する時間（＋所定の余裕時間）である。
【００６５】
ステップＳ１０６で、補正処理時間が経過した場合、制御装置２の処理はステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６で、補正処理時間が経過していない場合、シャッター開閉手段２８はステップＳ１０６の処理を繰り返す。
ステップＳ１０７で、シャッター開閉手段２８は、シャッター６１ｄ（図２参照）に内蔵されているシャッター開閉回路（図示せず）対して、シャッター開指令信号を出力する。
【００６６】
＜効果＞
本実施形態に係る液晶露光装置１００によれば、制御装置２が、歪み検出手段１によって検出された歪みの分布を、変形パターン記憶手段２４に記憶されている各変形パターンにおける歪み値の分布と比較することによって、フォトマスク７１の変形パターンを適切かつ容易に推定することができる。
【００６７】
外周フレーム７２ａの上面に設置されている高さ調整機構８１（図２参照）の位置関係がくずれた場合に、その影響によって最も変形しやすいのは、隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（図３参照）付近である。したがって、隅部Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近に設置されている歪み検出手段１によって高さ調整機構８１の位置関係のずれによって生じるフォトマスク支持フレーム７２の微少な歪みを検出することができる。
【００６８】
また、補正手段３は、フォトマスク支持フレーム７２のうちの内周フレーム７２ｂに設置されている。当該内周フレーム７２ｂは、外周フレーム７２ａよりも剛性が低い部材で構成されているため、補正手段３の変形に応じて変形しやすくなっている。つまり、補正手段３の伸縮を内周フレーム７２ｂ及びフォトマスク７１の変形に適切に反映させることができる。
一方、外周フレーム７２ａは内周フレーム７２ｂよりも剛性が高い部材で構成されているため、補正手段３の伸縮に伴う内周フレーム７２ｂの変形の影響を受けることがない。したがって、外周フレーム７２ａ及び高さ調整機構８１に余計な応力がかからず、フォトマスク７１を安定して支持することができる。
【００６９】
このようにして、液晶露光装置１００は、フォトマスク支持フレーム７２の一部を変形させることによって、フォトマスク７１の変形(ねじれ、たわみなど)を補正することができる。したがって、フォトマスク７１とガラス基板５１とを平行にすることにより、転写精度を向上させることができる。
【００７０】
また、従来技術では、フォトマスク７１が変形してしまった場合、フォトマスク７１の全面の変形を測定するか、ガラス基板５１への転写結果から変形の度合いを判断していた。そして、高さ調整機構８１を微少に動かすことにより、フォトマスク７１の変形を補正していた。このように、従来技術では、フォトマスク７１が変形した場合の補正に長時間を要し、生産性が低下してしまうという問題があった。
これに対して本実施形態に係る液晶露光装置１００では、いったん高さ調整を行った後は転写が終了するまで高さ調整を行わず、フォトマスク支持フレーム７２に設置された補正手段３を変形させることによって短時間でフォトマスク７１の変形（ねじれ、たわみなど）を補正し、生産性の向上を図ることができる。
【００７１】
≪第２実施形態≫
第１実施形態では、歪み検出手段１として歪みゲージを用いたが、第２実施形態では、歪み検出手段１として不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路を用いる点が異なる。その他の構成については、第２実施形態は第１実施形態と同様である。
したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００７２】
図１１に示すように、歪み検出手段１は、フォトマスク支持フレーム７２の外周フレーム７２ａの上面及び側面に設置されている。
なお、各歪み検出手段１ａ（１ａ１，１ａ２：以下、同様である。），１ｂ，・・・，１ｈの設置位置は、第１実施形態で説明した各歪み検出手段１ａ，１ｂ，・・・，１ｈ（図３参照）の設置位置に対応している。ちなみに、各補正手段３の設置位置は、第１実施形態の場合と同様である。
【００７３】
また、歪み検出手段１はｐ型不純物拡散抵抗であり、外部から応力が加わることによって変形し、当該変形に対応して抵抗値が変化するようになっている。図１１の部分拡大図に示すように、外周フレーム７２ａの上面に設置されたシリコン基板１ａ１上に、４個のｐ型不純物拡散抵抗１０１，１０２，１０３，１０４が設置されている。また、ｐ型不純物拡散抵抗１０１，１０３は、自身が設置される外周フレーム７２ａの稜線に平行になるように設置されている。また、ｐ型不純物拡散抵抗１０２，１０４は、自身が設置される外周フレーム７２ａの稜線に垂直になるように設置されている。
また、外周フレーム７２ａの側面に設置されたシリコン基板１ａ２上に、４個のｐ型不純物拡散抵抗１０５，１０６，１０７，１０８が設置されている。なお、各抵抗の配置は前記したものと同様であるから、説明を省略する。
【００７４】
ここで、各ｐ型不純物拡散抵抗は、自身に電流が流れる方向(長手方向)が、シリコン基板１ａ１，１ａ２の結晶方位と一致するように設置されている。これによって、図１２に示すように、ｐ型不純物拡散抵抗１０１，１０２，１０３，１０４、及び、ｐ型不純物拡散抵抗１０５，１０６，１０７，１０８がそれぞれ接続されて、ホイーストンブリッジを構成している。
また、図１２に示すように、２個のホイーストンブリッジは、制御装置２の直流電流入力手段２１と、歪み値算出手段２３（２３ａｘ，２３ａｙ，２３ａｚ）に接続されている。つまり、図１１に示す各シリコン基板１ａ１，１ａ２・・・１ｈ１，１ｈ２に設置されたそれぞれのｐ型不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路が、図４に示すブリッジ回路２２に相当する。
【００７５】
このように各ｐ型不純物拡散抵抗を配置することにより、ピエゾ抵抗効果によって大きな抵抗値の変化が得られ、高感度で外周フレーム７２ａの歪みを検出することができる。
なお、歪みを検出した後の制御装置２の動作は、第１実施形態で説明したものと同様であるから、説明を省略する。
【００７６】
＜効果＞
本実施形態に係る液晶露光装置１００Ａによれば、歪み検出手段１としてｐ型不純物拡散抵抗を用いる。これによって、当該歪み検出手段１は、その内部に微細なブリッジ回路を形成することとなる。したがって、前記ブリッジ回路が小さく内部を磁束が通り抜け難くなり、ブリッジ回路に対する電磁ノイズの影響を低減することができる。
【００７７】
また、ｐ型不純物拡散抵抗を用いた歪み検出手段１は、歪みゲージを用いた歪み検出手段に比べ温度の影響を受けにくく、かつ、より高感度である。したがって、ｐ型不純物拡散抵抗を用いた歪み検出手段１を用いることで、高精度な歪み測定が可能となる。これによって制御装置２は、外周フレーム７２ａの変形パターンをより適切に推定し、かつ、フォトマスク７１をガラス基板５１と平行にするための補正量も適切に算出することが可能となる。
【００７８】
≪変形例≫
以上、本発明に係る液晶露光装置について、各実施形態により説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更などを行うことができる。
例えば、第１実施形態では、歪み検出手段１（図３参照）を外周フレーム７２ａの上面及び外側面に設置することとしたが、これに限らない。すなわち、Ｘ方向又はＹ方向の歪みを検出する歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの下面又は内部に設けてもよい。
ちなみに、歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの内部に設ける場合には、例えば、外周フレーム７２ａの上面に対して平行な長穴部（図示せず）を設け、当該長穴部の上側又は下側の内面に歪み検出手段１を設置することとすればよい。
同様に、Ｚ方向の歪みを検出する歪み検出手段１を外周フレーム７２ａの内側面又は内部に設置することとしてもよい。
【００７９】
また、第１実施形態では、Ｘ方向の歪み検出手段１と、Ｙ方向の歪み検出手段１とをＸ−Ｙ平面上において異なる位置に設置していたが（図３参照）、これに限らない。すなわち、Ｘ方向の歪み検出手段１と、Ｙ方向の歪み検出手段１とを積層させることとしてもよい。
【００８０】
また、第１実施形態では、歪み検出手段１を一部に含むブリッジ回路２２によって歪みを検出することとしたが、これに限らない。例えば、歪み検出手段１として圧電体（図示せず）付近に超電導体（図示せず）を設置し、移動電界の作用で超電導体中のキャリアの抵抗率を測定することによって、歪みを検出することとしてもよい。この場合には、歪み検出手段１と制御装置２とを非接触とすることができる。
【００８１】
また、前記各実施形態では、ブリッジ回路２２（図４参照）としてホイーストンブリッジを用いた例を示したが、これに限らない。すなわち、歪み検出手段１の微少な抵抗値の変化を検出できるものであれば、他のブリッジ回路を用いてもよい。
また、前記各実施形態では、補正手段３として圧電素子（ピエゾ素子）を用いたが、これに限らない。例えば、補正手段３として、空圧又は油圧で駆動するアクチュエータを使用してもよい。
【００８２】
また、前記各実施形態では、８個の補正手段３を内周フレーム７２ｂに設置することとしたが、これに限らない。前記したように、補正手段３の伸縮によって、内周フレーム７２ｂのうち補正手段３ａが設置されている部分が局部的に変形する。したがって、補正手段３を多数設けることによって、より高次の変形にも対応できる。
また、第２実施形態では、歪み検出手段１としてｐ型不純物拡散抵抗を用いたが、ｐ型不純物拡散抵抗に代えてｎ型不純物拡散抵抗を用いてもよい。
【００８３】
また、前記した各実施形態では、フォトマスク支持フレーム７２（図３参照）を、外周フレーム７２ａと、外周フレーム７２ａに対して剛性が低い内周フレーム７２ｂとを一体で形成することとしたが、これに限らない。すなわち、外周フレーム７２ａと内周フレーム７２ｂとを同じ部材で形成してもよい。この場合でも、例えば、図８の長さＬ２で示す部分を肉薄に形成することによって、補正手段３がＺ方向に伸縮した場合に、内周フレーム７２ｂのうち、フォトマスク７１が吸着されている側（下側）が変形しやすくなる。
【００８４】
また、前記した各実施形態では、フォトマスク支持フレーム７２（図３参照）の外周フレーム７２ａに歪み検出手段１を設置することとしたが、これに限らない。すなわち外周フレーム７２ａに代えて、内周フレーム７２ｂに歪み検出手段１を設置することとしてもよい。
【００８５】
また、前記した各実施形態では、フォトマスク支持フレーム７２（図３参照）の内周フレーム７２ｂに補正手段３を設置することとしたが、これに限らない。すなわち内周フレーム７２ｂに代えて、外周フレーム７２ａに補正手段３を設置することとしてもよい。この場合には、外周フレーム７２ａのうち、垂直方向に見てフォトマスク７１が吸着されている領域まで穿たれた溝部を形成し、例えば、図８の長さＬ２に示す部分と同様に、フォトマスク７１が吸着される側を肉薄にする。これによって、外周フレーム７２ａに設置された補正手段３の変形に追従して、フォトマスク７１も変形することとなる。
【００８６】
また、前記した各実施形態では、歪み検出手段１と補正手段３とが１対１で対応していることとしたが、これに限らない。すなわち、例えば、歪みパターンの数（上記各実施形態では６パターン）に対応して所定箇所に補正手段３を設置することとしてもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１００，１００Ａ 液晶露光装置
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｈ 歪み検出手段
２ 制御装置
２１ 直流電圧出力手段（制御手段）
２２ ブリッジ回路
２３ 歪み値算出手段（制御手段）
２４ 変形パターン記憶手段
２５ 変形パターン推定手段（制御手段）
２６ 補正量算出手段（制御手段）
２７ 電圧値算出手段（制御手段）
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ，３ｈ 補正手段
４２ Ｘステージ機構（ステージ機構）
４３ Ｙステージ機構（ステージ機構）
５１ ガラス基板
７１ フォトマスク
７２ フォトマスク支持フレーム
７２ａ 外周フレーム
７２ｂ 内周フレーム
７２ｃ 長穴部
７２ｄ 第１長穴部
７２ｅ 第２長穴部
８１ 高さ調整機構
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 隅部
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６，１０７，１０８ ｐ型不純物拡散抵抗（不純物拡散抵抗）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトマスクとガラス基板とを所定の間隔で対向配置し、前記フォトマスクのパターンを前記ガラス基板に転写する液晶露光装置において、
前記ガラス基板を前記フォトマスクに対して相対的に移動させるステージ機構と、
前記フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームと、
前記フォトマスク支持フレームの各位置での歪みを検出する複数の歪み検出手段と、
前記フォトマスクの変形を補正する補正手段と、
前記歪み検出手段の各位置での歪み分布と、前記フォトマスクの変形パターンと、が対応して記憶されている変形パターン記憶手段と、
前記ステージ機構を駆動させて前記ガラス基板を転写位置に移動させ、
前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、前記変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定し、
推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を前記補正手段に対して出力する制御手段と、を備えること
を特徴とする液晶露光装置。
【請求項２】
前記フォトマスク支持フレームは、一体に形成された外周フレームと、内周フレームとを有し、
複数の前記歪み検出手段は、前記外周フレームに設置され、
前記補正手段は、前記内周フレームに設置されていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶露光装置。
【請求項３】
前記フォトマスク支持フレームは、前記外周フレームの剛性に対して前記内周フレームの剛性が低くなるように構成されていること
を特徴とする請求項２に記載の液晶露光装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ステージ機構を駆動することによって、前記フォトマスクのパターンを転写する各転写位置に前記ガラス基板を移動させる毎に、前記補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を前記補正手段に対して出力すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項５】
前記歪み検出手段は、外部から応力が加わることによって変形し、当該変形に対応して抵抗値が変化する歪みゲージであること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項６】
前記歪み検出手段は、外部から応力が加わることによって変形し、当該変形に対応して抵抗値が変化する不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路であること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項７】
前記内周フレームには、前記補正手段の設置位置に対応して、当該内周フレームの内側面に対し垂直に穿たれた長穴部が形成され、
前記補正手段は、前記長穴部内で前記内周フレームの上面に対して垂直方向に伸縮自在に設置され、前記長穴部内の上面及び下面に密着していること
を特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項８】
前記内周フレームには、前記補正手段の設置位置に対応して、当該内周フレームの内側面に対し垂直に穿たれた第１長穴部と、
前記第１長穴部と連通し、下方向に伸びることによって前記第１長穴部とともにＬ字状の長穴部を形成する第２長穴部と、が形成され、
前記補正手段は、前記第２長穴部内で前記内周フレームの内側面に対し垂直方向に伸縮自在に設置され、前記Ｌ字状の長穴部の前記伸縮方向に対応する内面と密着していること
を特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項９】
フォトマスクとガラス基板とを所定の間隔で対向配置し、前記フォトマスクのパターンを前記ガラス基板に転写する液晶露光装置の露光処理方法において、
ステージ機構を駆動させて前記ガラス基板を転写位置に移動させるステップと、
前記フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームの各位置での歪みを、複数の歪み検出手段を用いて検出するステップと、
複数の前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定するステップと、
推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出するステップと、
当該補正量に対応する電圧を、前記フォトマスクの変形を補正する補正手段に対して出力するステップと、有すること
を特徴とする露光処理方法。
【請求項１】
フォトマスクとガラス基板とを所定の間隔で対向配置し、前記フォトマスクのパターンを前記ガラス基板に転写する液晶露光装置において、
前記ガラス基板を前記フォトマスクに対して相対的に移動させるステージ機構と、
前記フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームと、
前記フォトマスク支持フレームの各位置での歪みを検出する複数の歪み検出手段と、
前記フォトマスクの変形を補正する補正手段と、
前記歪み検出手段の各位置での歪み分布と、前記フォトマスクの変形パターンと、が対応して記憶されている変形パターン記憶手段と、
前記ステージ機構を駆動させて前記ガラス基板を転写位置に移動させ、
前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、前記変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定し、
推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を前記補正手段に対して出力する制御手段と、を備えること
を特徴とする液晶露光装置。
【請求項２】
前記フォトマスク支持フレームは、一体に形成された外周フレームと、内周フレームとを有し、
複数の前記歪み検出手段は、前記外周フレームに設置され、
前記補正手段は、前記内周フレームに設置されていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶露光装置。
【請求項３】
前記フォトマスク支持フレームは、前記外周フレームの剛性に対して前記内周フレームの剛性が低くなるように構成されていること
を特徴とする請求項２に記載の液晶露光装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ステージ機構を駆動することによって、前記フォトマスクのパターンを転写する各転写位置に前記ガラス基板を移動させる毎に、前記補正量を算出し、当該補正量に対応する電圧を前記補正手段に対して出力すること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項５】
前記歪み検出手段は、外部から応力が加わることによって変形し、当該変形に対応して抵抗値が変化する歪みゲージであること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項６】
前記歪み検出手段は、外部から応力が加わることによって変形し、当該変形に対応して抵抗値が変化する不純物拡散抵抗で構成されるブリッジ回路であること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項７】
前記内周フレームには、前記補正手段の設置位置に対応して、当該内周フレームの内側面に対し垂直に穿たれた長穴部が形成され、
前記補正手段は、前記長穴部内で前記内周フレームの上面に対して垂直方向に伸縮自在に設置され、前記長穴部内の上面及び下面に密着していること
を特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項８】
前記内周フレームには、前記補正手段の設置位置に対応して、当該内周フレームの内側面に対し垂直に穿たれた第１長穴部と、
前記第１長穴部と連通し、下方向に伸びることによって前記第１長穴部とともにＬ字状の長穴部を形成する第２長穴部と、が形成され、
前記補正手段は、前記第２長穴部内で前記内周フレームの内側面に対し垂直方向に伸縮自在に設置され、前記Ｌ字状の長穴部の前記伸縮方向に対応する内面と密着していること
を特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の液晶露光装置。
【請求項９】
フォトマスクとガラス基板とを所定の間隔で対向配置し、前記フォトマスクのパターンを前記ガラス基板に転写する液晶露光装置の露光処理方法において、
ステージ機構を駆動させて前記ガラス基板を転写位置に移動させるステップと、
前記フォトマスクを支持するフォトマスク支持フレームの各位置での歪みを、複数の歪み検出手段を用いて検出するステップと、
複数の前記歪み検出手段によって検出された歪み分布と、変形パターン記憶手段から読み出した変形パターンの歪み分布とを比較して、前記フォトマスクの変形パターンを推定するステップと、
推定した前記変形パターン、及び、前記歪み検出手段によって検出された歪み量に基づいて、前記フォトマスクの変形を打ち消す補正量を算出するステップと、
当該補正量に対応する電圧を、前記フォトマスクの変形を補正する補正手段に対して出力するステップと、有すること
を特徴とする露光処理方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０１２７２（Ｐ２０１３−１０１２７２Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５７４６（Ｐ２０１１−２４５７４６）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【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２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【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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