JP2009258195A - プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、及び表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大型の基板の露光を行うプロキシミティ露光装置において、リニアモータを用いて、ガイドに掛かる負荷を軽減させ、移動ステージの運動性能及び剛性を低下させることなく、基板の移動を高速かつ高精度に行う。
【解決手段】偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子４２を、第２のステージ（１６）のＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子４１を、第１のステージ（１４）にそのリニアモータの可動子４２と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付け、固定子４１と可動子４２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第２のガイド（１５）に沿って第２のステージ（１６）を移動して、基板１のＹ方向（又はＸ方向）への移動を行う。
【選択図】図２

Description

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基板移動方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に大型の基板をＸＹ方向へ移動して基板の位置決め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基板移動方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。

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フォトマスク（以下、「マスク」と称す）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。

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、移動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。

従来、プロキシミティ露光装置において、基板のＸＹ方向への移動には、ボールねじ等の送りねじが使用されていた。しかしながら、表示用パネルの大画面化に伴って基板が大型化する程、基板の移動を高速かつ高精度に行いたいという要求が強くなり、送りねじを使用した従来の移動ステージでは、基板を移動する速度及び精度の向上に限界があった。

送りねじに代わる機構として、磁石又はコイルを内蔵した固定子と、コイル又は磁石を内蔵した可動子とを用いるリニアモータが開発されている。固定子と可動子は、わずかな隙間を介して接触しない様に設置され、コイルに電流を流すと、コイルの電流と磁石の磁界とから、フレミングの左手の法則によって、可動子に推力（ローレンツ力）が働く。固定子と可動子が非接触で摩擦が無いため、高速かつ高精度な移動が可能である。この様なリニアモータを使用したプロジェクション方式の露光装置として、特許文献１及び特許文献２に記載のものがある。
特開平１０−１２７０３５号公報 特開２００４−２１５４１９号公報

特許文献１及び特許文献２に記載の露光装置は、半導体ウェーハ等の比較的小さな対象物の露光に用いる縮小投影型の露光装置である。この様なステージの移動距離が短い装置では、リニアモータの固定子側にコイルが内蔵され、可動子側に磁石が内蔵される。磁石の方がコイルより軽量なので、高い加速度が得られる。これに対し、大型の基板の露光を行うプロキシミティ露光装置では、ステージの移動距離が長く、リニアモータを用いる場合は、固定子側に磁石を内蔵し、可動子側にコイルを内蔵する方が、より安価に構成できる。

図９は、リニアモータを用いたプロキシミティ露光装置の一例を示す図である。基板１を搭載したチャック１０は、移動ステージによりＸ方向（図９の図面横方向）及びＹ方向（図９の図面奥行き方向）へ移動される。チャック１０に搭載された基板１の上空には、マスクホルダ２０によりマスク２が保持されている。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板１へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板１の表面に転写され、基板１上にパターンが形成される。

マスクホルダ２０の下方にはステージベース１１が配置され、ステージベース１１上にはＸ方向へ伸びるＸガイド１３が設けられている。移動ステージは、Ｘステージ１４、Ｙガイド１５、Ｙステージ１６、θステージ１７、及びチャック支持台１９を含んで構成されている。Ｘステージ１４は、ステージベース１１に設けられたＸガイド１３に搭載され、Ｘガイド１３に沿ってＸ方向へ移動する。Ｘステージ１４上にはＹ方向へ伸びるＹガイド１５が設けられている。Ｙステージ１６は、Ｘステージ１４に設けられたＹガイド１５に搭載され、Ｙガイド１５に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ１７は、Ｙステージ１６に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台１９は、θステージ１７に搭載され、チャック１０を支持する。

本例は、磁石を内蔵した板状の固定子４１とコイルを内蔵した板状の可動子４２とから成るリニアモータを、Ｙステージ１６のＹ方向への移動に使用し、リニアモータの固定子４１と可動子４２とを、上下に向き合わせて配置したものである。リニアモータの固定子４１は、Ｘステージ１４の上面にＹ方向へ伸ばして取り付けられている。リニアモータの可動子４２は、Ｙステージ１６の下面に固定子４１と向き合わせて取り付けられている。本例の様に、リニアモータの固定子４１と可動子４２とを上下に向き合わせて配置した場合、固定子４１と可動子４２との間で発生する磁気吸引力により、Ｙガイド１５に上下方向の負荷が掛かるという問題がある。

図１０は、リニアモータを用いたプロキシミティ露光装置の他の例を示す図である。本例は、２つのリニアモータをＹステージ１６のＹ方向への移動に使用し、各リニアモータの固定子４１と可動子４２とを横方向に向き合わせて、２つのリニアモータを左右対称に配置したものである。各リニアモータの固定子４１は、各固定子取り付けベース４３により、Ｘステージ１４に立てた状態でＹ方向へ伸ばして取り付けられている。各リニアモータの可動子４２は、共通の可動子取り付けベース４４により、Ｙステージ１６にそのリニアモータの固定子４１と向き合わせて取り付けられている。Ｙガイド１５は、Ｘステージ１４に設けられた台４５上に設けられている。各リニアモータで発生する磁気吸引力は互いに打ち消し合い、Ｙガイド１５に掛かる負荷が軽減される。しかしながら、本例の様に、リニアモータの固定子４１と可動子４２とをＸステージ１４とＹステージ１６との間に立てた状態で配置した場合、固定子４１及び可動子４２を配置する空間を確保するために台４５が必要となる。このため、移動ステージの重心が高くなって、移動ステージの運動性能が低下するという問題がある。

図１１は、リニアモータを用いたプロキシミティ露光装置のさらに他の例を示す図である。本例は、図１０に示した例に対して、リニアモータの固定子４１及び可動子４２を配置する空間を確保するために、Ｘステージ１４に溝を設けたものである。各リニアモータの固定子４１は、各固定子取り付けベース４３により、Ｘステージ１４に設けた溝内に立てた状態でＹ方向へ伸ばして取り付けられている。各リニアモータの可動子４２は、共通の可動子取り付けベース４４により、Ｙステージ１６にそのリニアモータの固定子４１と向き合わせて取り付けられている。Ｙガイド１５はＸステージ１４上に設けられ、図１０の台４５は不要である。リニアモータの固定子４１と可動子４２とを横方向に向き合わせて配置しても、リニアモータの固定子４１及び可動子４２をＸステージ１４の溝内に配置すると、移動ステージの重心が高くなるのを抑え、移動ステージの運動性能の低下を防止することができる。しかしながら、本例の様に、Ｘステージ１４に溝を設けた場合、Ｘステージ１４の剛性が低下するという問題がある。また、剛性を上げるためにＸステージ１４を厚くすると、移動ステージの重量が大きくなって、移動ステージの運動性能が低下するという問題がある。

本発明の課題は、大型の基板の露光を行うプロキシミティ露光装置において、リニアモータを用いて、ガイドに掛かる負荷を軽減させ、移動ステージの運動性能及び剛性を低下させることなく、基板の移動を高速かつ高精度に行うことである。また、本発明の課題は、パターンの焼付けを短い間隔で精度良く行い、高いスループットで高品質な基板を製造することである。

本発明のプロキシミティ露光装置は、基板を保持するチャックと、マスクを保持するマスクホルダと、マスクホルダの下方に配置されたステージベースと、ステージベース上に設けられたＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる第１のガイドと、第１のガイドに沿って移動する第１のステージ、第１のステージ上に設けられたＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる第２のガイド、及び第２のガイドに沿って移動する第２のステージを有し、チャックを搭載して、基板の移動を行う移動ステージと、第１のステージを移動する第１の移動手段と、第２のステージを移動する第２の移動手段とを備え、第２の移動手段は、磁石を内蔵した板状の固定子とコイルを内蔵した板状の可動子とから成る偶数個のリニアモータを有し、各リニアモータの可動子は、第２のステージのＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付けられ、各リニアモータの固定子は、第１のステージにそのリニアモータの可動子と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付けられ、偶数個のリニアモータが、固定子と可動子とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されたものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、マスクを保持するマスクホルダの下方にステージベースを配置し、ステージベース上にＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる第１のガイドを設け、Ｘ方向（又はＹ方向）へ移動する第１のステージ、第１のステージ上に設けられたＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる第２のガイド、及びＹ方向（又はＸ方向）へ移動する第２のステージを有する移動ステージにチャックを搭載して、基板をチャックで保持し、偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第２のステージのＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、第１のステージにそのリニアモータの可動子と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付け、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第２のガイドに沿って第２のステージを移動して、基板のＹ方向（又はＸ方向）への移動を行うものである。

Ｘ方向（又はＹ方向）へ移動する第１のステージ、第１のステージ上に設けられたＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる第２のガイド、及びＹ方向（又はＸ方向）へ移動する第２のステージを有する移動ステージにチャックを搭載して、基板をチャックで保持し、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第２のガイドに沿って第２のステージを移動して、基板のＹ方向（又はＸ方向）への移動を行うので、各リニアモータで発生する磁気吸引力が互いに打ち消し合い、第２のガイドに掛かる負荷が軽減される。そして、各リニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第２のステージのＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付け、各リニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、第１のステージにそのリニアモータの可動子と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付けるので、第１のステージと第２のステージとの間にリニアモータの固定子及び可動子を配置する空間を確保するための台を設ける必要がない。このため、移動ステージの重心が高くならず、移動ステージの運動性能が低下しない。また、第１のステージに溝を設ける必要がなく、第１のステージの剛性が低下しない。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、ステージベースが、Ｘ方向（又はＹ方向）へ伸びる溝を有し、第１の移動手段が、磁石を内蔵した板状の固定子とコイルを内蔵した板状の可動子とから成る偶数個のリニアモータを有し、各リニアモータの固定子が、ステージベースの溝内に立てた状態でＸ方向（又はＹ方向）へ伸ばして取り付けられ、各リニアモータの可動子が、第１のステージにそのリニアモータの固定子と向き合わせて取り付けられ、偶数個のリニアモータが、固定子と可動子とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されたものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、ステージベースにＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる溝を設け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、ステージベースの溝内に立てた状態でＸ方向（又はＹ方向）へ伸ばして取り付け、偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第１のステージにそのリニアモータの固定子と向き合わせて取り付け、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第１のガイドに沿って第１のステージを移動して、基板のＸ方向（又はＹ方向）への移動を行うものである。

固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第１のガイドに沿って第１のステージを移動して、基板のＸ方向（又はＹ方向）への移動を行うので、各リニアモータで発生する磁気吸引力が互いに打ち消し合い、第１のガイドに掛かる負荷が軽減される。そして、ステージベースにＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる溝を設け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、ステージベースの溝内に立てた状態でＸ方向（又はＹ方向）へ伸ばして取り付け、偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第１のステージにそのリニアモータの固定子と向き合わせて取り付けるので、ステージベースと第１のステージとの間にリニアモータの固定子及び可動子を配置する空間を確保するための台を設ける必要がなく、装置全体の高さが抑えられる。

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基板移動方法を用いて基板を位置決めし、基板の露光を行うものである。基板の移動が高速かつ高精度に行われるので、パターンの焼付けが短い間隔で精度良く行われ、高いスループットで高品質な基板が製造される。

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基板移動方法によれば、Ｘ方向（又はＹ方向）へ移動する第１のステージ、第１のステージ上に設けられたＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる第２のガイド、及びＹ方向（又はＸ方向）へ移動する第２のステージを有する移動ステージにチャックを搭載して、基板をチャックで保持し、偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第２のステージのＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、第１のステージにそのリニアモータの可動子と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付け、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第２のガイドに沿って第２のステージを移動して、基板のＹ方向（又はＸ方向）への移動を行うことにより、大型の基板の露光を行うプロキシミティ露光装置において、リニアモータを用いて、第２のガイドに掛かる負荷を軽減させ、移動ステージの運動性能及び剛性を低下させることなく、基板のＹ方向（又はＸ方向）への移動を高速かつ高精度に行うことができる。

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基板移動方法によれば、ステージベースにＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる溝を設け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、ステージベースの溝内に立てた状態でＸ方向（又はＹ方向）へ伸ばして取り付け、偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第１のステージにそのリニアモータの固定子と向き合わせて取り付け、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第１のガイドに沿って第１のステージを移動して、基板のＸ方向（又はＹ方向）への移動を行うことにより、大型の基板の露光を行うプロキシミティ露光装置において、リニアモータを用いて、第１のガイドに掛かる負荷を軽減させ、装置全体の高さを抑え、基板のＸ方向（又はＹ方向）への移動を高速かつ高精度に行うことができる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、基板の移動を高速かつ高精度に行うことができるので、パターンの焼付けを短い間隔で精度良く行い、高いスループットで高品質な基板を製造することができる。

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上面図である。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側面図である。プロキシミティ露光装置は、チャック１０、ステージベース１１、Ｘガイド１３、移動ステージ、マスクホルダ２０、複数のリニアモータ、固定子取り付けベース３３，４３、及び可動子取り付けベース３４を含んで構成されている。なお、露光装置は、これらの他に、露光光を照射する照射光学系、基板１を搬入する搬入ユニット、基板１を搬出する搬出ユニット、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。

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。

図２において、基板１の露光を行う露光位置の上空に、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１へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板１の表面に転写され、基板１上にパターンが形成される。

マスクホルダ２０の下方には、ステージベース１１が配置されている。ステージベース１１は、複数のベース１１ａ，１１ｂから構成されている。ステージベース１１上には、Ｘ方向へ伸びるＸガイド１３が設けられている。チャック１０は、後述する移動ステージにより、Ｘガイド１３に沿って、ベース１１ａ上のロード／アンロード位置とベース１１ｂ上の露光位置との間を移動される。図１及び図２は、チャック１０が露光位置にある状態を示している。基板１は、ベース１１ａ上のロード／アンロード位置において、図示しない搬入ユニットによりチャック１０へ搭載され、また図示しない搬出ユニットによりチャック１０から回収される。チャック１０は、基板１を真空吸着して保持する。

チャック１０は、移動ステージに搭載されている。移動ステージは、Ｘステージ１４、Ｙガイド１５、Ｙステージ１６、θステージ１７、及びチャック支持台１９を含んで構成されている。Ｘステージ１４は、ステージベース１１に設けられたＸガイド１３に搭載され、Ｘガイド１３に沿ってＸ方向へ移動する。Ｘステージ１４上にはＹ方向（図２の図面奥行き方向）へ伸びるＹガイド１５が設けられている。Ｙステージ１６は、Ｘステージ１４に設けられたＹガイド１５に搭載され、Ｙガイド１５に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ１７は、Ｙステージ１６に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台１９は、θステージ１７に搭載され、チャック１０を支持する。

Ｘステージ１４のＸ方向への移動により、チャック１０は、ベース１１ａ上のロード／アンロード位置とベース１１ｂ上の露光位置との間を移動される。ベース１１ｂ上の露光位置において、Ｘステージ１４のＸ方向への移動及びＹステージ１６のＹ方向への移動により、チャック１０に保持された基板１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１４のＸ方向への移動、Ｙステージ１６のＹ方向への移動、及びθステージ１７のθ方向への回転により、露光時の基板１の位置決めが行われる。また、図示しないＺ−チルト機構によりマスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。

なお、本実施の形態では、マスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行っているが、移動ステージにＺ−チルト機構を設けて、チャック１０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせを行ってもよい。

以下、本実施の形態のプロキシミティ露光装置の基板移動方法について説明する。図３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正面図である。本実施の形態では、Ｘステージ１４を移動する第１の移動手段として、２つのリニアモータを使用する。各リニアモータは、磁石を内蔵した板状の固定子３１と、コイルを内蔵した板状の可動子３２とから成る。

図３において、ステージベース１１には、Ｘ方向（図３の図面奥行き方向）へ伸びる溝が設けられている。ステージベース１１の溝の左右の隅には、Ｘ方向へ伸びる固定子取り付けベース３３がそれぞれ取り付けられている。各固定子取り付けベース３３には、各リニアモータの固定子３１が取り付けられている。各リニアモータの固定子３１は、固定子取り付けベース３３により、ステージベース１１に設けた溝内に立てた状態でＸ方向へ伸ばして取り付けられている。一方、Ｘステージ１４の下面には、断面がＴ字型の可動子取り付けベース３４が取り付けられている。可動子取り付けベース３４の左右の側面には、各リニアモータの可動子３２が取り付けられている。各リニアモータの可動子３２は、共通の可動子取り付けベース３４により、Ｘステージ１４にそのリニアモータの固定子３１と向き合わせて取り付けられている。２つのリニアモータは、固定子３１と可動子３２とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されている。

固定子３１と可動子３２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された２つのリニアモータを用いて、Ｘガイド１３に沿ってＸステージ１４を移動して、基板のＸ方向への移動を行う。各リニアモータで発生する磁気吸引力が互いに打ち消し合い、Ｘガイド１３に掛かる負荷が軽減される。そして、ステージベース１１にＸ方向へ伸びる溝を設け、各リニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子３１を、ステージベース１１の溝内に立てた状態でＸ方向へ伸ばして取り付け、各リニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子３２を、Ｘステージ１４にそのリニアモータの固定子３１と向き合わせて取り付けるので、ステージベース１１とＸステージ１４との間にリニアモータの固定子３１及び可動子３２を配置する空間を確保するための台を設ける必要がなく、装置全体の高さが抑えられる。

図４は、図３の一部を拡大した図である。また、図５は、図４の固定子取り付けベース及び可動子取り付けベースを下から見た状態を示す図である。図４及び図５において、可動子取り付けベース３４の底面には、２つのローラ保持具３５が取り付けられている。図５に示す様に、各ローラ保持具３５には、それぞれ２つのローラ３６が回転可能に取り付けられている。各ローラ保持具３５は、弾性を有する材料で構成され、各２つのローラ３６を各固定子取り付けベース３３の方向へ付勢して、各２つのローラ３６を各固定子取り付けベース３３へ押し付けている。各２つのローラ３６は、各固定子取り付けベース３３に接触しながら、Ｘステージ１４の移動に伴って回転する。

基板の大型化に伴ってステージベース１１が大型化すると、運搬のために、大型のステージベースを複数のベース１１ａ，１１ｂに分割する必要が生じて来る。ステージベース１１を複数のベース１１ａ，１１ｂに分割して構成したとき、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１と可動子３２とを横方向に向き合わせて配置すると、固定子３１を複数のベース１１ａ，１１ｂ間に渡って均一の高さで取り付けることが難しくなり、固定子３１の高さがベース１１ａ，１１ｂ間で変動することがある。リニアモータの固定子３１の高さが変動すると、リニアモータの可動子３２が固定子３１に合わせて上下に変位しようとする力を受けるため、可動子３２の取り付け部分に負荷が掛かる。また、各リニアモータの固定子３１と可動子３２との隙間が変動して、各リニアモータで発生する磁気吸引力が変動するため、可動子３２の取り付け部分に負荷が掛かる。

本実施の形態では、各ローラ保持具３５により各固定子取り付けベース３３の方向へ付勢された各２つのローラ３６が、各固定子取り付けベースに３３接触して、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１と可動子３２との隙間の変動を抑制する。各２つのローラ３６は、Ｘステージ１４の移動に応じて、各固定子取り付けベース３３に接触しながら回転し、各リニアモータの固定子３１の高さが変動したとき、各リニアモータの可動子３２の上下動を妨げない。ローラ保持具３５及びローラ３６を用いた簡単な構成で、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの可動子３２の上下動を許容しながら、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１と可動子３２との隙間の変動が抑制される。

ステージベース１１を複数に分割し、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの可動子３２の上下動を許容しながら、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１と可動子３２との隙間の変動を抑制するので、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１の高さが変動しても、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの可動子３２の取り付け部分に掛かる負荷が軽減される。また、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの磁気吸引力のばらつきが抑えられるので、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータのゲイン調整幅が広がる。

図６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からＹステージより上の部分を取り除いた状態を示す上面図である。本実施の形態では、Ｙステージ１６を移動する第２の移動手段として、２つのリニアモータを使用する。各リニアモータは、磁石を内蔵した板状の固定子４１と、コイルを内蔵した板状の可動子４２とから成る。

図２及び図６において、各リニアモータの可動子４２は、Ｙステージ１６のＹ方向（図２の図面奥行き方向）へ伸びる側面に取り付けられている。Ｘステージ１４の上面の左右の端には、Ｙ方向へ伸びる固定子取り付けベース４３がそれぞれ取り付けられている。各リニアモータの固定子４１は、各固定子取り付けベース４３により、Ｘステージ１４に立てた状態でそのリニアモータの可動子４２と向き合わせてＹ方向へ伸ばして取り付けられている。２つのリニアモータは、固定子４１と可動子４２とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されている。

固定子４１と可動子４２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された２つのリニアモータを用いて、Ｙガイド１５に沿ってＹステージ１６を移動して、基板のＹ方向への移動を行う。各リニアモータで発生する磁気吸引力が互いに打ち消し合い、Ｙガイド１５に掛かる負荷が軽減される。そして、各リニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子４２を、Ｙステージ１６のＹ方向へ伸びる側面に取り付け、各リニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子４１を、Ｘステージ１４にそのリニアモータの可動子４２と向き合わせてＹ方向へ伸ばして取り付けるので、Ｘステージ１４とＹステージ１６との間にリニアモータの固定子４１及び可動子４２を配置する空間を確保するための台を設ける必要がない。このため、移動ステージの重心が高くならず、移動ステージの運動性能が低下しない。また、Ｘステージ１４に溝を設ける必要がなく、Ｘステージ１４の剛性が低下しない。

以上説明した実施の形態によれば、Ｘ方向へ移動するＸステージ１４、Ｘステージ１４上に設けられたＹ方向へ伸びるＹガイド１５、及びＹ方向へ移動するＹステージ１６を有する移動ステージにチャック１０を搭載して、基板１をチャック１０で保持し、２つのリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子４２を、Ｙステージ１６のＹ方向へ伸びる側面に取り付け、２つのリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子４１を、Ｘステージ１４にそのリニアモータの可動子４２と向き合わせてＹ方向へ伸ばして取り付け、固定子４１と可動子４２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された２つのリニアモータを用いて、Ｙガイド１５に沿ってＹステージ１６を移動して、基板１のＹ方向への移動を行うことにより、Ｙガイド１５に掛かる負荷を軽減させ、移動ステージの運動性能及び剛性を低下させることなく、基板１のＹ方向への移動を高速かつ高精度に行うことができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、ステージベース１１にＸ方向へ伸びる溝を設け、２つのリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子３１を、ステージベース１１の溝内に立てた状態でＸ方向へ伸ばして取り付け、２つのリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子３２を、Ｘステージ１４にそのリニアモータの固定子３１と向き合わせて取り付け、固定子３１と可動子３２とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された２つのリニアモータを用いて、Ｘガイド１３に沿ってＸステージ１４を移動して、基板１のＸ方向への移動を行うことにより、Ｘガイド１３に掛かる負荷を軽減させ、装置全体の高さを抑え、基板１のＸ方向への移動を高速かつ高精度に行うことができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、ステージベース１１を複数に分割し、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの可動子３２の上下動を許容しながら、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１と可動子３２との隙間の変動を抑制することにより、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１の高さが変動しても、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの可動子３２の取り付け部分に掛かる負荷を軽減させることができる。また、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータのゲイン調整幅を広げて、基板１のＸ方向の位置決め性能を向上することができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、複数の固定子取り付けベース３３をステージベース１１に取り付け、可動子取り付けベース３４をＸステージ１４の下面に取り付け、複数のローラ保持具３５を可動子取り付けベース３４に取り付けて、ローラ３６を各ローラ保持具３５に取り付け、各ローラ３６を各ローラ保持具３５により各固定子取り付けベース３３の方向へ付勢して、各ローラ３６を各固定子取り付けベース３３に接触させることにより、ローラ保持具３５及びローラ３６を用いた簡単な構成で、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの可動子３２の上下動を許容しながら、Ｘステージ１４を移動する各リニアモータの固定子３１と可動子３２との隙間の変動を抑制することができる。

なお、以上説明した実施の形態では、Ｘステージ１４を移動する第１の移動手段として２つのリニアモータを使用しているが、本発明はこれに限らず、各リニアモータの固定子と可動子とを横方向に向き合わせて、偶数個のリニアモータを左右対称に配置すればよい。同様に、以上説明した実施の形態では、Ｙステージ１６を移動する第２の移動手段として２つのリニアモータを使用しているが、本発明はこれに限らず、各リニアモータの固定子と可動子とを横方向に向き合わせて、偶数個のリニアモータを左右対称に配置すればよい。

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基板移動方法を用いて基板を位置決めし、基板の露光を行うことにより、基板の移動を高速かつ高精度に行うことができるので、パターンの焼付けを短い間隔で精度良く行い、高いスループットで高品質な基板を製造することができる。

例えば、図７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。

また、図８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。

図７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８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プロキシミティ露光装置の基板移動方法を適用することができる。

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上面図である。 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側面図である。 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正面図である。 図３の一部を拡大した図である。 図４の固定子取り付けベース及び可動子取り付けベースを下から見た状態を示す図である。 本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置からＹステージより上の部分を取り除いた状態を示す上面図である。 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。 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。 リニアモータを用いたプロキシミティ露光装置の一例を示す図である。 リニアモータを用いたプロキシミティ露光装置の他の例を示す図である。 リニアモータを用いたプロキシミティ露光装置のさらに他の例を示す図である。

符号の説明

１ 基板
２ マスク
１０ チャック
１１ ステージベース
１１ａ，１１ｂ ベース
１３ Ｘガイド
１４ Ｘステージ
１５ Ｙガイド
１６ Ｙステージ
１７ θステージ
１９ チャック支持台
２０ マスクホルダ
３１，４１ 固定子
３２，４２ 可動子
３３，４３ 固定子取り付けベース
３４，４４ 可動子取り付けベース
３５ ローラ保持具
３６ ローラ
４５ 台

Claims (6)

1. 基板を保持するチャックと、
   フォトマスクを保持するマスクホルダと、
   前記マスクホルダの下方に配置されたステージベースと、
   前記ステージベース上に設けられたＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる第１のガイドと、
   前記第１のガイドに沿って移動する第１のステージ、該第１のステージ上に設けられたＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる第２のガイド、及び該第２のガイドに沿って移動する第２のステージを有し、前記チャックを搭載して、基板の移動を行う移動ステージと、
   前記第１のステージを移動する第１の移動手段と、
   前記第２のステージを移動する第２の移動手段とを備え、
   前記第２の移動手段は、磁石を内蔵した板状の固定子とコイルを内蔵した板状の可動子とから成る偶数個のリニアモータを有し、各リニアモータの可動子は、前記第２のステージのＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付けられ、各リニアモータの固定子は、前記第１のステージにそのリニアモータの可動子と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付けられ、偶数個のリニアモータが、固定子と可動子とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置されたことを特徴とするプロキシミティ露光装置。
2. 前記ステージベースは、Ｘ方向（又はＹ方向）へ伸びる溝を有し、
   前記第１の移動手段は、磁石を内蔵した板状の固定子とコイルを内蔵した板状の可動子とから成る偶数個のリニアモータを有し、各リニアモータの固定子は、前記ステージベースの溝内に立てた状態でＸ方向（又はＹ方向）へ伸ばして取り付けられ、各リニアモータの可動子は、前記第１のステージにそのリニアモータの固定子と向き合わせて取り付けられ、偶数個のリニアモータが、固定子と可動子とを横方向に向き合わせて、左右対称に配置された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。
3. フォトマスクを保持するマスクホルダの下方にステージベースを配置し、
   ステージベース上にＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる第１のガイドを設け、
   Ｘ方向（又はＹ方向）へ移動する第１のステージ、第１のステージ上に設けられたＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる第２のガイド、及びＹ方向（又はＸ方向）へ移動する第２のステージを有する移動ステージにチャックを搭載して、基板をチャックで保持し、
   偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第２のステージのＹ方向（又はＸ方向）へ伸びる側面に取り付け、偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、第１のステージにそのリニアモータの可動子と向き合わせてＹ方向（又はＸ方向）へ伸ばして取り付け、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第２のガイドに沿って第２のステージを移動して、基板のＹ方向（又はＸ方向）への移動を行うことを特徴とするプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
4. ステージベースにＸ方向（又はＹ方向）へ伸びる溝を設け、
   偶数個のリニアモータの磁石を内蔵した板状の固定子を、ステージベースの溝内に立てた状態でＸ方向（又はＹ方向）へ伸ばして取り付け、偶数個のリニアモータのコイルを内蔵した板状の可動子を、第１のステージにそのリニアモータの固定子と向き合わせて取り付け、固定子と可動子とが横方向に向き合わせて左右対称に配置された偶数個のリニアモータを用いて、第１のガイドに沿って第１のステージを移動して、基板のＸ方向（又はＹ方向）への移動を行うことを特徴とする請求項３に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
5. 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。
6. 請求項３又は請求項４に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて基板を位置決めし、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。

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