JP2001044097A - 露光装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の露光装置は、基板を保持する基板ホル
ダーに吸着部が設置され、その吸着部が固定板に真空吸
着されることにより、基板とフォトマスクとが正確な位
置で対峙するように位置合わせしている。吸着部が固定
板との接合する面にキズが付いていたり、塵芥が付着し
ていると、このキズや塵埃によって吸着部と固定板との
間に隙間が生じ、吸着部外から吸着部内に空気が流入す
ることにより、吸着部が真空吸着できなくなり、基板と
フォトマスクとが正確な位置で対峙しないことがある。 【解決手段】 本発明の露光装置の吸着部１０は、真空
状態とされる閉鎖された領域を設けるための一つの内周
壁１１と、その内周壁１１を取り囲む一つの外周壁１２
とから構成する。内周壁１１は剛性材料で形成され、外
周壁１２は少なくとも固定板３に接合する先端側１２ｂ
が塑性材料で形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
や半導体装置などの基板に微細なパターンを焼き付ける
露光装置に関し、詳しくは、基板を保持する基板ホルダ
ーに設けられた吸着部が、基板ホルダーの近傍に配置さ
れた固定板に真空吸着され、基板とフォトマスクとが正
確な位置関係で対峙するようにした露光装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイや半導体装置などの基
板に微細なパターンを形成するには、図２に示すような
露光装置が使用される。この露光装置は、フォトレジス
トを表面に塗布した基板１を保持する基板ホルダー２の
上面に、基板ホルダー２の近傍に配置された固定板３に
真空吸着される枠状の吸着部４が設置されている。基板
ホルダー２は、鉛直方向および水平方向に移動すること
ができ、上方に移動することにより、吸着部４の上面が
固定板３の下面と接合する。吸着部４は、１μｍ以内の
微少な揺れを抑えて固定板３に圧着されるようにするた
め、剛性に近い金属で形成されている。また吸着部４に
は、吸着部４内を排気して真空状態とするため、真空ポ
ンプ（図示せず）を接続した減圧チューブ５が取り付け
られている。

【０００３】さらに、基板ホルダー２に保持された基板
１の上方には、パターンを形成したフォトマスク６が配
置されている。固定板３には、基板１とフォトマスク６
とが対峙できるようにするための窓部３ａが形成されて
いる。基板１とフォトマスク６の各端部の２カ所には、
縦横ともせいぜい１〜２μｍ以内の精度で位置合わせ
（アライメント）するためのマーク１ａ，６ａが付けら
れている。

【０００４】以上のように構成された露光装置によっ
て、基板１にパターンを焼き付けるには、まず図３に示
すように、基板１を保持した基板ホルダー２が水平方向
に移動して、基板１をフォトマスク６に対峙させる。そ
して図４に示すように、基板ホルダー２が上方に移動
し、吸着部４の上面が固定板３の下面に接合した状態
で、基板１とフォトマスク６のマーク１ａ，６ａとが上
方から見たときに重ね合わさるようにアライメントを行
い、減圧チューブ５によって吸着部４内を排気して、減
圧することにより真空状態とする。すると、吸着部４が
固定板３に真空吸着され、基板ホルダー２が固定板３に
固定された状態となる。そして、フォトマスク６を透過
する紫外光によって、基板１が露光されると、基板１上
に微細なパターンが焼き付けられる。このパターンが焼
き付けられた基板１は、液晶ディスプレイや半導体装置
を製造する後工程に送られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】固定板３は剛性に近い
金属で形成され、基板ホルダー２の上面に設置された吸
着部４も、剛性に近い金属で形成されているため、キズ
が付きやすい。吸着部４が固定板３に接合する面に、キ
ズが付くことにより、また塵芥が付着することにより、
吸着部４と固定板３とが接合しても、両者４，３の間に
隙間が生じてしまい、減圧チューブ５によって吸着部４
内を排気しても、吸着部４外の空気がこの隙間から吸着
部４内に流れ込み、吸着部４内は必要な真空圧に達しな
い。

【０００６】すると、吸着部４が固定板３に真空吸着さ
れず、基板ホルダー２が固定板３に対して固定されなく
なり、基板１とフォトマスク６とはアライメントが行わ
れなくなる。この結果、基板１には所期のパターンを焼
き付けることができず、液晶ディスプレイや半導体装置
の品質が低下する。

【０００７】そこで、本発明は吸着部が圧着され、基板
とフォトマスクとが正確な位置関係で対峙するようにし
た露光装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の露光装置
は、フォトレジストを表面に塗布した基板を保持し、そ
の保持された基板がフォトマスクに対峙するように移動
する基板ホルダーと、基板ホルダー上に設置され、基板
ホルダーの近傍に配置された固定板に真空吸着される枠
状の吸着部とを備えた露光装置において、前記吸着部
は、真空状態とされる閉鎖された領域を設ける内周壁
と、前記内周壁を取り囲む外周壁とから構成され、前記
内周壁は剛性材料で形成され、前記外周壁は少なくとも
固定板に接合する先端側が塑性材料で形成されているこ
とを特徴とするものである。

【０００９】この露光装置によれば、吸着部が固定板に
接合した状態で、内周壁内および内周壁と外周壁との間
に閉鎖された領域が形成される。剛性材料で形成された
内周壁が固定板と接合する面にキズが付いたり、塵芥が
付着して、内周壁と固定板との間に隙間が生じた状態
で、内周壁内が排気されることにより減圧されると、内
周壁と外周壁との間の閉鎖された領域内の限られた量の
空気が内周壁内に流れ込む。塑性材料で形成された外周
壁も、固定板と接合しているため、外周壁外の空気が外
周壁内から内周壁内に流れ込むことはない。したがっ
て、減圧された内周壁内は真空状態となり、剛性材料で
形成された内周壁が固定板に確実な状態で圧着される。

【００１０】本発明の第２の露光装置は、前記第１の露
光装置であって、前記吸着部は、一つの内周壁と一つの
外周壁とからなる２重構造とされていることを特徴とす
るものである。

【００１１】この露光装置によれば、吸着部を内周壁と
外周壁の２重構造としたことにより、内周壁と外周壁と
の間に一つの閉鎖された領域が形成され、内周壁と固定
板との間に隙間が生じた場合は、この閉鎖された領域内
の空気のみが内周壁内に流れ込む。

【００１２】本発明の第３の露光装置は、前記第１また
は第２の露光装置であって、前記吸着部の内周壁内のみ
排気する減圧チューブが内周壁に接続されていることを
特徴とするものである。

【００１３】この露光装置によれば、減圧チューブが内
周壁に接続されたことにより、内周壁と外周壁との間の
領域内の空気が排気され、その領域内が減圧されること
がないため、塑性材料で構成された外周壁が固定板に圧
着することなく、剛性材料で形成された内周壁が確実な
状態で固定板と圧着する。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の露光装置を、図１を参照
しながら説明する。ただし、従来と同一部分は同一符号
を付して、その説明を省略する。

【００１５】本発明の露光装置は、基板１ホルダーに設
置された吸着部１０を、閉鎖された領域を設ける一つの
内周壁１１と、その内周壁１１を取り囲む一つの外周壁
１２とから構成された２重構造とする。内周壁１１は、
例えばステンレス（ＳＵＳ３４３）のような剛性材料で
形成される。また外周壁１２は、基板ホルダー２に固定
される基部側１２ａを、例えばステンレス（ＳＵＳ３４
３）のような剛性材料とし、固定板３と接合する先端側
１２ｂをシリコンゴムのような塑性材料とした２層構造
とし、塑性材料を適宜、交換できるようにする。そし
て、内周壁１１内のみ排気して、真空状態とするための
減圧チューブ５が外周壁１２を貫通して内周壁１１に接
続されている。

【００１６】本発明の露光装置は以上のように構成さ
れ、次に使用方法について説明する。本発明の露光装置
においても、基板１を保持した基板ホルダー２が移動す
ることにより、吸着部１０の上面と固定板３の下面とが
接合し、内周壁１１内および内周壁１１と外周壁１２と
の間に閉鎖された領域が設けられる。そして、基板ホル
ダー２に保持された基板１とフォトマスク６の両マーク
１ａ，６ａが上方から見て重なり合うようにしてアライ
メントを行う。次に、減圧チューブ５によって吸着部１
０の内周壁１１内を排気することにより、減圧する。

【００１７】内周壁１１が固定板３と接合する面にキズ
が付いておらず、また塵芥が付着していないときは、内
周壁１１と固定板３との間に隙間が生じないため、内周
壁１１内は減圧されることにより真空状態となる。した
がって、剛性材料で形成された内周壁１１の上面が固定
板３の下面に確実な状態で圧着され、基板ホルダー２が
固定板３に固定された状態となり、基板ホルダー２に保
持された基板１とフォトマスク６とは高精度なアライメ
ントが行われる。

【００１８】一方、吸着部１０の内周壁１１の上面にキ
ズが付いていたり、塵芥が付着していると、内周壁１１
の上面と固定板３との間に隙間が生じる。このときは、
内周壁１１と外周壁１２との間の閉鎖された領域内の限
られた量の空気が、この隙間から内周壁１１内に流れ込
む。しかし、塑性材料で構成された外周壁１２の先端側
１２ｂの上面が固定板３と接合しているため、外周壁１
２外の空気が外周壁１２内から内周壁１１内に流れ込む
ことはない。

【００１９】したがって、吸着部１０の内周壁１１の上
面にキズが付いていたり、塵芥が付着して、内周壁１１
の上面と固定板３との間に隙間が生じていても、内周壁
１１内が減圧されることにより、内周壁１１と外周壁１
２との間の限られた量の空気が内周壁１１内に流れ込ん
だ後は、内周壁１１内は真空状態となる。すると、剛性
材料で形成された内周壁１１が固定板３に圧着した状態
となり、基板ホルダー２に保持された基板１とフォトマ
スク６とは高精度なアライメントが行われる。

【００２０】また、減圧チューブ５は吸着部１０の内周
壁１１内を排気して減圧するのみで、内周壁１１と外周
壁１２との間の領域は排気しない。したがって、先ず内
周壁１１内が減圧され、次いで内周壁１１と外周壁１２
との間の領域が減圧されるので、内周壁１１の上面にキ
ズが付いているか否かに拘わらず、常に剛性材料で形成
された内周壁１１の上面が固定板３の下面に確実な状態
で圧着され、基板ホルダー２が固定板３に固定された状
態となる。尚、参考までに述べると、減圧チューブを、
内周壁１１内、および内周壁１１と外周壁１２との間に
それぞれ接続して減圧を並行して行うように構成した場
合、内周壁１１の上面と固定板３間の隙間が大きいと、
主として外周壁１２で吸着・固定された状態となる。か
かる場合、外周壁１２の先端部が塑性材料とされている
ので、固定板３への基板ホルダー２の吸着・固定が不確
かなものとなり、露光時に高精度のアライメントができ
ないという問題が生じる。この点に関して、本発明で
は、減圧チューブ５は吸着部１０の内周壁１１内を排気
して減圧するのみであるので、上記したように剛性材料
で形成された内周壁１１の上面が固定板３の下面に確実
な状態で圧着され、基板ホルダー２が固定板３に固定さ
れた状態となり、常に、高精度なアライメントを達成す
ることができる。

【００２１】また、内周壁１１を取り囲むように外周壁
１２を設けるようにしたので、外周壁１２が固定板３に
接合することにより、外周壁１２の周囲の塵芥が外周壁
１２内に吸い込まれにくくなるため、内周壁１１の上面
にキズが付いたり、塵芥が付着したりしにくくなる。

【００２２】このようにしてアライメントが行われた基
板１は、フォトマスク６を透過する紫外光によって露光
され、所期の微細なパターンが焼き付けられる。

【００２３】なお、本発明は上記の発明の実施の形態に
限定することなく、本発明の特許請求の範囲に記載した
技術的事項の範囲内において、種々の変更が可能であ
る。例えば、内周壁と外周壁は３重構造以上とすること
も可能である。また、外周壁は剛性材料と塑性材料の２
層構造ではなく、すべて塑性材料で構成することもでき
る。さらに吸着部は、図面において基板ホルダーの１カ
所にのみ設けた場合が描かれているが、複数カ所に設け
ることも可能である。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、吸着部を剛性材料の内
周壁と塑性材料の外周壁とで構成したことにより、内周
壁が固定板と接合する面に、キズが付いていたり塵芥が
付着して、内周壁と固定板との間に隙間が生じても、内
周壁と外周壁との間の限られた空気が内周壁内に流れ込
むだけで、内周壁内は必要な真空圧が確保され、剛性材
料の内周壁は固定板に圧着される。したがって、本発明
の露光装置によって製造された基板には微細なパターン
が正確に焼き付けられ、この基板を備えた液晶ディスプ
レイ装置や半導体装置の品質を向上させることができ、
また従来と比べてスループットが上がる。

【００２５】また、塑性材料で構成された外周壁は、固
定板に接合するため、塵芥が外周壁内に吸い込まれない
ようにすることができる。したがって、吸着部の内周壁
はキズが付きにくく、また塵芥が付着しないようにする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の露光装置の要部概略斜視図である。

【図２】従来の露光装置の概略斜視図である。

【図３】従来の露光装置によって露光する前の段階の正
面断面図である。

【図４】従来の露光装置によって露光するときの段階の
正面断面図である。

【符号の説明】

１……基板 ２……基板ホルダー ３……固定板 ５……減圧チューブ １０……吸着部 １１……内周壁 １２……外周壁 １２ｂ…先端側

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フォトレジストを表面に塗布した基板を保
   持し、その保持された基板がフォトマスクに対峙するよ
   うに移動する基板ホルダーと、基板ホルダー上に設置さ
   れ、基板ホルダーの近傍に配置された固定板に真空吸着
   される枠状の吸着部とを備えた露光装置において、 前記吸着部は、真空状態とされる閉鎖された領域を設け
   る内周壁と、前記内周壁を取り囲む外周壁とから構成さ
   れ、前記内周壁は剛性材料で形成され、前記外周壁は少
   なくとも固定板に接合する先端側が塑性材料で形成され
   ていることを特徴とする露光装置。
2. 【請求項２】前記吸着部は、一つの内周壁と一つの外周
   壁とからなる２重構造とされていることを特徴とする請
   求項１に記載の露光装置。
3. 【請求項３】前記吸着部の内周壁内のみ排気する減圧チ
   ューブが内周壁に接続されていることを特徴とする請求
   項１または２に記載の露光装置。