JP5533227B2 - Exposure equipment - Google Patents
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、カラーフィルタの露光装置に関するものであり、特に、露光工程でのフォトマスクに付着した異物を除去し、異物に起因した白欠陥の発生を未然に防ぐことを可能とする露光装置に関する。 The present invention relates to an exposure apparatus for a color filter, and more particularly, to an exposure apparatus that can remove foreign matters adhering to a photomask in an exposure process and prevent the occurrence of white defects due to the foreign matters. .
液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板上にブラックマトリックスを形成し、次に、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板上のブラックマトリックスの開口部に位置合わせして着色画素を形成し、更に透明導電膜を形成するといった方法が広く用いられている。 As a manufacturing method of a color filter used in a liquid crystal display device, first, a black matrix is formed on a glass substrate, and then, the color matrix is colored by being aligned with an opening of the black matrix on the glass substrate on which the black matrix is formed. A method of forming pixels and further forming a transparent conductive film is widely used.
ブラックマトリックスは遮光性を有し、ブラックマトリックスの開口部でカラーフィルタの着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとしている。また、ブラックマトリックスは表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックスの形成は、例えば、黒色フォトレジストを用いて形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。 The black matrix has a light shielding property, and the positions of the colored pixels of the color filter are determined at the openings of the black matrix so that the size is uniform. Further, the black matrix has a function of shielding unwanted light when used in a display device, and making an image of the display device a uniform image with no unevenness and an improved contrast. The black matrix is formed by, for example, a photolithography method using a black photoresist.
また、着色画素は、例えば、赤色、緑色、青色の色再現フィルタ機能を有するものであり、このブラックマトリックスが形成されたガラス基板上に、顔料などの色素を分散させた着色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのパターン露光、現像によって着色画素を形成するといった方法がとられている。
また、透明導電膜の形成は、ブラックマトリックス及び着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
The colored pixels have, for example, red, green, and blue color reproduction filter functions, and a colored photoresist coating film in which pigments and other pigments are dispersed on a glass substrate on which the black matrix is formed. And a colored pixel is formed by pattern exposure on the coating film and development.
The transparent conductive film is formed on a glass substrate on which a black matrix and colored pixels are formed by, for example, forming a transparent conductive film by sputtering using ITO (Indium Tin Oxide).
上記方法により製造されたカラーフィルタは、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタとして基本的な機能を備えたものである。多様な液晶表示装置の実用に伴い、例えば、１）スペーサー機能を有するフォトスペーサー（突起部）、２）液晶の配向を制御する配向制御用突起、３）光路差調整層、４）光散乱層、などの種々な機能がカラーフィルタの用途、仕様にもとづき付加されるようになった。 The color filter manufactured by the above method has a basic function as a color filter used in a liquid crystal display device. With the practical use of various liquid crystal display devices, for example, 1) photo spacers (protrusions) having a spacer function, 2) alignment control protrusions for controlling the alignment of liquid crystals, 3) optical path difference adjusting layers, 4) light scattering layers Various functions such as, etc. have been added based on the use and specifications of the color filter.
図１は、ガラス基板（４０）上にブラックマトリックス（４１）、着色画素（４２）、透明導電膜（４３）が順次に形成され、該透明導電膜（４３）上にフォトスペーサー及び配向制御用突起が形成されたカラーフィルタの一例の画素を拡大し模式的に示した平面図である。また、図２は、図１におけるＡ−Ａ線での断面を更に拡大して示した断面図である。 In FIG. 1, a black matrix (41), a colored pixel (42), and a transparent conductive film (43) are sequentially formed on a glass substrate (40), and a photospacer and orientation control are formed on the transparent conductive film (43). It is the top view which expanded and showed typically the pixel of an example of the color filter in which the protrusion was formed. FIG. 2 is a cross-sectional view further enlarging a cross section taken along line AA in FIG.
図１及び図２に示すように、この一例に示すカラーフィルタは、図１中、Ｘ軸及びＹ軸方向に設けられたブラックマトリックス（４１）の交点の上方に平面視で円形のフォトスペーサー（Ｐｓ）が設けられている。また、配向制御用突起（Ｍｖ）として、平面視で円形の配向制御用突起が着色画素（４２）の上方に設けられている例である。
フォトスペーサー（Ｐｓ）、配向制御用突起（Ｍｖ）の形成にあたっても、透明フォトレジストの塗布、パターン露光、現像というフォトリソグラフィ法を用いることが多い。
As shown in FIGS. 1 and 2, the color filter shown in this example has a circular photo spacer (in plan view) above the intersection of the black matrix (41) provided in the X-axis and Y-axis directions in FIG. Ps) is provided. In addition, as the alignment control protrusion (Mv), a circular alignment control protrusion in a plan view is provided above the colored pixel (42).
In forming the photospacer (Ps) and the alignment control protrusion (Mv), photolithography methods such as application of a transparent photoresist, pattern exposure, and development are often used.
このような構成のカラーフィルタを製造する際の中間工程、例えば、着色画素を形成する工程で欠陥が生じることがある。欠陥は、主として画素の一部が欠損した白欠陥と異物
の付着などによる黒欠陥に分類される。
ネガ型の着色フォトレジストを用いた場合、白欠陥は、例えば、ガラス基板表面のフォトレジストの弾き、フォトレジスト中の気泡、画素上の異物の脱落に伴う膜剥がれ、フォトマスク上への異物の付着により生じる画素の欠落部である。フォトマスク上への異物の付着は、ガラス基板表面からの転移、装置内の塵埃などが原因として挙げられる。白欠陥（ピンホール）のあるカラーフィルタが液晶表示装置に組み込まれると、白欠陥部が白点として光って観視されるので表示品質を損ねる。
A defect may occur in an intermediate process when manufacturing a color filter having such a configuration, for example, a process of forming a colored pixel. Defects are mainly classified into white defects in which part of the pixels are lost and black defects due to adhesion of foreign matters.
When using a negative colored photoresist, white defects are caused by, for example, flipping of the photoresist on the surface of the glass substrate, bubbles in the photoresist, film peeling due to the removal of foreign matter on the pixels, and foreign matter on the photomask. This is a missing portion of a pixel caused by adhesion. The adhesion of foreign matter on the photomask can be caused by transfer from the glass substrate surface, dust in the apparatus, or the like. When a color filter having a white defect (pinhole) is incorporated in a liquid crystal display device, the white defect portion is lit as a white point and viewed, so the display quality is impaired.
また、黒欠陥は、工程中で発生するパーティクル、浮遊する塵埃などの異物が付着したものであり画素上の異物は暗く観視される。この黒欠陥は、画素上で突起となることが多く、例えば、この突起の高さが液晶表示装置を構成するカラーフィルタ基板と対向する対向基板に接触するような高さであると、黒欠陥部で電気的な短絡を起こし表示品質を損ねる。従って、白欠陥や黒欠陥などに対しては修正が施される。 Further, the black defect is a particle to which foreign matters such as particles generated in the process and floating dust adhere, and the foreign matter on the pixel is viewed darkly. This black defect often becomes a protrusion on the pixel. For example, if the height of the protrusion is high enough to come into contact with the counter substrate facing the color filter substrate constituting the liquid crystal display device, the black defect This causes electrical short circuit at the part and impairs display quality. Therefore, corrections are made for white defects and black defects.
図３は、ガラス基板上に着色画素が形成された現像後の平面図である。図３に示すカラーフィルタは、ブラックマトリックス（４１）が良好に形成されたガラス基板（４０）上に、第１色目の赤色着色画素（４２Ｒ）が形成された段階のカラーフィルタである。 FIG. 3 is a plan view after development in which colored pixels are formed on a glass substrate. The color filter shown in FIG. 3 is a color filter at the stage where the first colored red pixel (42R) is formed on the glass substrate (40) on which the black matrix (41) is well formed.
図３に示すように、この段階のカラーフィルタの赤色着色画素（４２Ｒ）に、フォトマスク上に付着した異物に起因した白欠陥（Ｄ）が発生している例である。この白欠陥は、このカラーフィルタの現像後の検査にて検出されたものであり、複数枚のカラーフィルタに連続して同一の白欠陥が発生していることから共通欠陥と判断されたものである。 As shown in FIG. 3, this is an example in which a white defect (D) caused by a foreign substance attached on the photomask occurs in the red colored pixel (42R) of the color filter at this stage. This white defect was detected in the inspection after development of this color filter, and was judged to be a common defect because the same white defect occurred continuously in a plurality of color filters. is there.
上記のように、フォトマスクを用いたパターン露光、現像というフォトリソグラフィ法においては、ネガ型の着色フォトレジストを用いた場合、フォトマスクに異物付着などがあると、その部位に対応した着色フォトレジスト層の部位はパターン露光によって露光されず、白欠陥となる。
この種の、露光工程でのフォトマスクへの異物の付着に起因した欠陥は、同一の白欠陥が複数のカラーフィルタに連続して発生する、所謂、共通欠陥となることが多い。
As described above, in the photolithographic method of pattern exposure and development using a photomask, when a negative colored photoresist is used, if there is foreign matter attached to the photomask, the colored photoresist corresponding to the part The part of the layer is not exposed by pattern exposure and becomes a white defect.
This type of defect caused by the adhesion of foreign matter to the photomask during the exposure process is often a so-called common defect in which the same white defect is continuously generated in a plurality of color filters.
従って、フォトマスクに異物付着が生じた場合には、フォトマスクを露光装置より取り外し、フォトマスクに洗浄を施して異物の除去を行うことになるといった問題がある。 Therefore, when foreign matter adheres to the photomask, there is a problem that the photomask is removed from the exposure apparatus and the photomask is cleaned to remove the foreign matter.
図４は、複数のカラーフィルタを連続して製造した際の、フォトマスクへの異物の付着に起因した、同一の白欠陥（共通欠陥）が発生した状況の一例を表したものである。図４の横軸は連続して製造したカラーフィルタのロット番号、縦軸は１枚のカラーフィルタに発生した、直径１０μｍ以上の同一の白欠陥（共通欠陥）数である。また、白太矢印は、異物の付着したフォトマスクに洗浄を施うため、異物が付着していない清浄な予備フォトマスクとの交換時点を表している。 FIG. 4 shows an example of a situation in which the same white defect (common defect) is generated due to adhesion of foreign matter to the photomask when a plurality of color filters are continuously manufactured. The horizontal axis of FIG. 4 is the lot number of the color filter manufactured continuously, and the vertical axis is the number of the same white defects (common defects) having a diameter of 10 μm or more, generated in one color filter. Also, the white arrow indicates the point of time for replacement with a clean backup photomask to which no foreign matter is attached because the photomask to which foreign matter is attached is cleaned.
図４に示すように、経時と共に、共通欠陥である同一の白欠陥は増加し、また、洗浄はフォトマスクに付着した異物の除去に効果があることが示されている。 As shown in FIG. 4, it is shown that the same white defects, which are common defects, increase with time, and that cleaning is effective in removing foreign substances attached to the photomask.
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、ガラス基板上にブラックマトリックス、着色画素、透明導電膜、フォトスペーサー、配向制御用突起を順次に形成するカラーフィルタの製造において、フォトマスクを用いたパターン露光、現像というフォトリソグラフィ法を用いた際に、露光工程でのフォトマスクに付着した異物を除去し、異物に起因した白欠陥の発生を未然に防ぐことを可能とする、すなわち、フォトマスクに洗浄を施して異物の除去を行うことなく、連続して作業を行うことを可能とし、良品率の向上、及び作業効率の向上に寄与する露光装置を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and in the manufacture of a color filter in which a black matrix, a colored pixel, a transparent conductive film, a photospacer, and an alignment control protrusion are sequentially formed on a glass substrate. When using a photolithographic method such as pattern exposure and development using a photomask, it is possible to remove foreign matter adhering to the photomask during the exposure process and prevent the occurrence of white defects caused by the foreign matter. In other words, it is an object to provide an exposure apparatus that can continuously work without removing foreign matter by cleaning the photomask, contributing to improvement of the yield rate and work efficiency. It is what.
本発明は、その上面に基板を真空吸着により固定する基板チャックと、フォトマスクを保持するマスクホルダーを備え、該フォトマスクを介して基板にパターン露光を行う露光装置において、前記フォトマスクの膜面に付着した異物を除去するガスを、基板チャック中央部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙に吹出すガス吹出機構を基板チャックに設け、基板チャック周辺部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙から排出されるガスを吸引するガス吸引機構を基板チャックとマスクホルダーの周辺部の近傍に設けた露光装置であって、
１）前記基板チャックはチャック筐体とチャック上板で構成され、
ａ）チャック上板には、チャック上板を貫通するエアーの吸引孔を複数設け、
ｂ）チャック筐体上部には、チャック上板の中央部の吸引孔に対応した吸引路Ａと、中央部以外の吸引孔に対応した吸引路Ｂとを隔壁により区分して設け、
ｃ）チャック筐体には、吸引路Ａからチャック筐体下面に貫通する筐体内吸引路Ａと、吸引路Ｂからチャック筐体下面に貫通する筐体内吸引路Ｂを設け、
２）前記ガス吹出機構は、筐体内吸引路Ａに接続する配管Ａと、開閉弁Ａと、配管Ａ２と、配管Ａ３とで構成され、基板を真空吸着により固定する際にエアーを吸引するエアー吹出機構を兼ね、
３）前記ガス吸引機構は、吸引ノズルと排気ダクトで構成され、吸引ノズルを基板チャックとマスクホルダーの間隙に対向させ、基板チャックとマスクホルダーの周囲部の四辺近傍に設けたことを特徴とする露光装置である。
The present invention provides an exposure apparatus comprising a substrate chuck for fixing a substrate on the upper surface thereof by vacuum suction and a mask holder for holding a photomask, and performing pattern exposure on the substrate through the photomask. The substrate chuck is provided with a gas blowing mechanism that blows out gas that removes foreign matter adhering to the gap between the substrate chuck surface at the center of the substrate chuck and the photomask film surface, and the substrate chuck surface and photomask film surface at the periphery of the substrate chuck An exposure apparatus provided with a gas suction mechanism for sucking gas discharged from the gap between the substrate chuck and the periphery of the mask holder ,
1) The substrate chuck comprises a chuck housing and a chuck upper plate,
a) The chuck upper plate is provided with a plurality of air suction holes penetrating the chuck upper plate,
b) In the upper part of the chuck housing, a suction path A corresponding to the suction hole in the center part of the chuck upper plate and a suction path B corresponding to the suction holes other than the center part are provided by partitioning,
c) The chuck housing is provided with an in-housing suction path A penetrating from the suction path A to the lower surface of the chuck housing, and an in-housing suction path B penetrating from the suction path B to the lower surface of the chuck housing.
2) The gas blowing mechanism is composed of a pipe A connected to the suction path A in the housing, an on-off valve A, a pipe A2, and a pipe A3, and air that sucks air when the substrate is fixed by vacuum suction. Also serves as a blowout mechanism,
3) The gas suction mechanism includes a suction nozzle and an exhaust duct, and the suction nozzle is provided in the vicinity of the four sides of the periphery of the substrate chuck and the mask holder so as to face the gap between the substrate chuck and the mask holder. It is an exposure apparatus.
本発明は、上記発明による露光装置において、
前記ガスが、窒素ガス又は清浄な乾燥空気であることを特徴とする露光装置である。
The present invention provides an exposure apparatus according to the above invention,
An exposure apparatus wherein the gas is nitrogen gas or clean dry air.
本発明は、基板を真空吸着により固定する基板チャックと、フォトマスクを保持するマスクホルダーを備え、フォトマスクを介して基板にパターン露光を行う露光装置において、フォトマスクの膜面に付着した異物を除去するガスを基板チャック中央部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙に吹出すガス吹出機構を基板チャックに設け、基板チャック周辺部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙から排出されるガスを吸引するガス吸引機構を基板チャックとマスクホルダーの周辺部に設けたので、露光工程でのフォトマスクに付着した異物を除去し、異物に起因した白欠陥の発生を未然に防ぐことを可能とする、すなわち、フォトマスクに洗浄を施して異物の除去を行うことなく、連続して作業を行うことを可能とし、良品率の向上、及び作業効率の向上に寄与する露光装置となる。 The present invention provides a substrate chuck for fixing a substrate by vacuum suction and a mask holder for holding a photomask, and in an exposure apparatus that performs pattern exposure on the substrate through the photomask, foreign matter adhered to the film surface of the photomask. A gas blowing mechanism for blowing the gas to be removed to the gap between the substrate chuck surface at the center of the substrate chuck and the photomask film surface is provided in the substrate chuck, and the gas is discharged from the gap between the substrate chuck surface at the periphery of the substrate chuck and the photomask film surface. A gas suction mechanism that sucks in gas is provided at the periphery of the substrate chuck and mask holder, so it is possible to remove foreign matter adhering to the photomask during the exposure process and prevent the occurrence of white defects due to foreign matter. In other words, it is possible to work continuously without cleaning the photomask and removing the foreign matter. Improved, and a contributing exposure apparatus to improvement of work efficiency.
以下に、本発明の形態を詳細に説明する。
図５は、本発明の露光装置における露光部の一例を示す平面図である。また、図６は、図５のＸ−Ｘ線での断面図である。図５及び図６に示すように、露光部は、上面にガラス基板（４０）を真空吸着により固定する基板チャック（２０）と、その上方にフォトマスク（ＰＭ）を保持するマスクホルダー（１０）を備え、フォトマスク（ＰＭ）を介してガラス基板（４０）にパターン露光を行う。
図５及び図６は、基板チャック（２０）の上面にガラス基板（４０）が真空吸着により固定され、ガラス基板（４０）にフォトマスク（ＰＭ）を介した露光が行われている状態を表したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 5 is a plan view showing an example of an exposure unit in the exposure apparatus of the present invention. 6 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the exposure unit has a substrate chuck (20) for fixing the glass substrate (40) on the upper surface by vacuum suction, and a mask holder (10) for holding a photomask (PM) thereabove. The glass substrate (40) is subjected to pattern exposure through a photomask (PM).
5 and 6 show a state where the glass substrate (40) is fixed to the upper surface of the substrate chuck (20) by vacuum suction, and the glass substrate (40) is exposed through the photomask (PM). It is a thing.
本発明における基板チャック（２０）には、ガス吹出機構（５０）とガス吸引機構（３０）が設けられている。ガス吹出機構（５０）は、基板チャック中央部の基板チャック（２０）表面とフォトマスク（ＰＭ）膜面の間隙にガスを吹出し、フォトマスク（ＰＭ）の膜面に付着した異物を除去するガス吹出機構であり、基板チャック（２０）の下面に設けられている。
また、ガス吸引機構（３０）は、基板チャック周辺部の基板チャック（２０）表面とフォトマスク（ＰＭ）膜面の間隙から排出されるガスを吸引し、除去したガス中の異物がフォトマスク（ＰＭ）の膜面に再付着したり、周囲への飛散を防ぐためのガス吸引機構（３０）であり、基板チャックとマスクホルダーの周辺部の四辺近傍に設けられている。
The substrate chuck (20) in the present invention is provided with a gas blowing mechanism (50) and a gas suction mechanism (30). The gas blowing mechanism (50) blows gas into the gap between the surface of the substrate chuck (20) and the photomask (PM) film surface at the center of the substrate chuck, and removes foreign matter adhering to the film surface of the photomask (PM). It is a blowing mechanism and is provided on the lower surface of the substrate chuck (20).
In addition, the gas suction mechanism (30) sucks the gas discharged from the gap between the surface of the substrate chuck (20) and the photomask (PM) film surface in the periphery of the substrate chuck, and foreign matter in the removed gas is removed from the photomask ( (PM) is a gas suction mechanism (30) for reattaching to the film surface and preventing scattering to the surroundings, and is provided in the vicinity of the four sides of the periphery of the substrate chuck and the mask holder.
基板チャック（２０）上面に固定されたガラス基板（４０）にはフォトマスク（ＰＭ）
が密着された状態での密着露光、或いは、３０μｍ〜１５０μｍ程度の間隙（Ｇ）を保った近接状態でのプロキシミティ（近接）露光が行えるようになっいる。
所望するパターンの鮮明度によって異なり、多くの場合５０μｍ〜８０μｍ程度の近接露光が行われる。
Photomask (PM) on glass substrate (40) fixed on top of substrate chuck (20)
Can be performed in close contact with each other, or proximity (proximity) exposure in a close state with a gap (G) of about 30 μm to 150 μm.
Depending on the sharpness of the desired pattern, proximity exposure of about 50 μm to 80 μm is often performed.
図７は、図６に示す、露光部の一例における基板チャック（２０）の平面図である。また、図８は、図７のＸ−Ｘ線での断面図である。図７及び図８に示すように、基板チャック（２０）は、チャック筐体（２１）とチャック上板（２２）で構成されている。
チャック上板（２２）には、チャック上板を貫通するエアーの吸引孔（２３）が複数設けられている。
FIG. 7 is a plan view of the substrate chuck (20) in the example of the exposure unit shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. As shown in FIGS. 7 and 8, the substrate chuck (20) includes a chuck housing (21) and a chuck upper plate (22).
The chuck upper plate (22) is provided with a plurality of air suction holes (23) penetrating the chuck upper plate.
チャック筐体（２１）上部には、チャック上板の中央部の複数の吸引孔に対応した吸引路Ａ（２４Ａ）と、中央部以外の複数の吸引孔に対応した吸引路Ｂ（２４Ｂ）とが隔壁（２５）により区分して設けられている。図７中、符号（２５）にて点線で示す領域内が吸引路Ａ（２４Ａ）であり、点線で示す領域外が吸引路Ｂ（２４Ｂ）である。
また、チャック筐体（２１）には、吸引路Ａ（２４Ａ）からチャック筐体（２１）下面に貫通する筐体内吸引路Ａ（２６Ａ）と、吸引路Ｂ（２４Ｂ）からチャック筐体（２１）下面に貫通する筐体内吸引路Ｂ（２６Ｂ）が設けられている。
In the upper part of the chuck housing (21), a suction path A (24A) corresponding to a plurality of suction holes in the center part of the chuck upper plate, and a suction path B (24B) corresponding to a plurality of suction holes other than the center part are provided. Are provided by partition walls (25). In FIG. 7, the area indicated by the dotted line with reference numeral (25) is the suction path A (24A), and the area outside the area indicated by the dotted line is the suction path B (24B).
The chuck housing (21) includes a suction passage A (26A) in the housing penetrating from the suction path A (24A) to the lower surface of the chuck housing (21), and a chuck housing (21 from the suction path B (24B). ) An in-housing suction path B (26B) penetrating the lower surface is provided.
ガス吹出機構（５０）は、筐体内吸引路Ａ（２６Ａ）に接続する配管Ａ（５１Ａ）と、開閉弁Ａ（ＶＡ）と、配管Ａ２（５１Ａ２）と、配管Ａ３（５１Ａ３）とで構成される。このガス吹出機構（５０）は、図示せぬガス供給タンクからのガスを配管Ａ３（５１Ａ３）、開閉弁Ａ（ＶＡ）、配管Ａ（５１Ａ）を経て筐体内吸引路Ａ（２６Ａ）に供給し、吸引路Ａ（２４Ａ）を経て吸引孔（２３）から基板チャック中央部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙に吹出す機能を有するものである。 The gas blowing mechanism (50) includes a pipe A (51A) connected to the in-casing suction path A (26A), an on-off valve A (VA), a pipe A2 (51A2), and a pipe A3 (51A3). The The gas blowing mechanism (50) supplies gas from a gas supply tank (not shown) to the suction passage A (26A) in the housing via the pipe A3 (51A3), the on-off valve A (VA), and the pipe A (51A). Then, it has a function to blow out from the suction hole (23) through the suction path A (24A) to the gap between the substrate chuck surface and the photomask film surface at the center of the substrate chuck.
また、このガス吹出機構（５０）は、ガラス基板を真空吸着により固定する際にエアーを吸引するエアー吸引機構を兼ねている。ガス吹出機構（５０）は、開閉弁Ａ（ＶＡ）の切り換えにより、エアー吸引機構として機能する。ガス吹出機構（５０）は、開閉弁Ａ（ＶＡ）の切り換えにより、図示せぬ吸引ポンプの吸引でチャック上板（２２）の吸引孔（２３）からエアーを吸引し、チャック上板（２２）上に固定するガラス基板（４０）の中央部を真空吸着する機能を有するものとなる。 The gas blowing mechanism (50) also serves as an air suction mechanism that sucks air when the glass substrate is fixed by vacuum suction. The gas blowing mechanism (50) functions as an air suction mechanism by switching the on-off valve A (VA). The gas blowing mechanism (50) sucks air from the suction hole (23) of the chuck upper plate (22) by suction of a suction pump (not shown) by switching the on-off valve A (VA), thereby It has a function of vacuum-sucking the central portion of the glass substrate (40) to be fixed thereon.
図８に示すように、基板チャック（２０）の下面には、複数個のエアー吸引機構（６０）が設けられている。エアー吸引機構（６０）は、筐体内吸引路Ｂ（２６Ｂ）に接続する配管Ｂ（６１Ｂ）と、開閉弁Ｂ（ＶＢ）と、配管Ｂ２（６１Ｂ２）とで構成される。
このエアー吸引機構（６０）は、開閉弁Ｂ（ＶＢ）の切り換えにより、図示せぬ吸引ポンプの吸引でチャック上板（２２）の吸引孔（２３）からエアーを吸引し、チャック上板（２２）上に固定するガラス基板（４０）の中央部以外を真空吸着する機能を有するものである。
As shown in FIG. 8, a plurality of air suction mechanisms (60) are provided on the lower surface of the substrate chuck (20). The air suction mechanism (60) includes a pipe B (61B) connected to the suction path B (26B) in the housing, an on-off valve B (VB), and a pipe B2 (61B2).
The air suction mechanism (60) sucks air from the suction hole (23) of the chuck upper plate (22) by suction of a suction pump (not shown) by switching the on-off valve B (VB). ) It has a function of vacuum adsorbing other than the central part of the glass substrate (40) to be fixed thereon.
図９は、基板チャック（２０）のチャック上板（２２）に設けられた吸引孔（２３）からエアーを吸引する動作を示す説明図である。エアー吸引機構を兼ねたガス吹出機構（５０）は、開閉弁Ａ（ＶＡ）の切り換えにより、配管Ａ（５１Ａ）と配管Ａ２（５１Ａ２）を導通させ、吸引ポンプによる吸引（Ｋ）で吸引路Ａ（２４Ａ）に対応したチャック上板（２２）の吸引孔（２３）からエアーを吸引（Ａ）する。 FIG. 9 is an explanatory view showing the operation of sucking air from the suction hole (23) provided in the chuck upper plate (22) of the substrate chuck (20). The gas blowing mechanism (50), which also serves as an air suction mechanism, connects the pipe A (51A) and the pipe A2 (51A2) by switching the on-off valve A (VA), and the suction path A by suction (K) by the suction pump. Air is sucked (A) from the suction hole (23) of the chuck upper plate (22) corresponding to (24A).
また、複数のエアー吸引機構（６０）は、開閉弁Ｂ（ＶＢ）の切り換えにより、配管Ｂ（６１Ｂ）と配管Ｂ２（６１Ｂ２）を導通させ、吸引ポンプによる吸引（Ｋ）で吸引路Ｂ（２４Ｂ）に対応したチャック上板（２２）の吸引孔（２３）からエアーを吸引（Ａ）す
る。ガス吹出機構（５０）による吸引（Ｋ）と、エアー吸引機構（６０）による吸引（Ｋ）によりチャック上板（２２）に設けられた全吸引孔（２３）からエアーの吸引（Ａ）が行われる。
Further, the plurality of air suction mechanisms (60) connect the pipe B (61B) and the pipe B2 (61B2) by switching the on-off valve B (VB), and the suction path B (24B) by suction (K) by the suction pump. The air is sucked (A) from the suction hole (23) of the chuck upper plate (22) corresponding to (). Air suction (A) is performed from all suction holes (23) provided in the chuck upper plate (22) by suction (K) by the gas blowing mechanism (50) and suction (K) by the air suction mechanism (60). Is called.
図１０は、基板チャック（２０）のチャック上板（２２）に設けられた吸引孔（２３）からガスを吹出す動作を示す説明図である。エアー吸引機構を兼ねたガス吹出機構（５０）は、開閉弁Ａ（ＶＡ）の切り換えにより、配管Ａ３（５１Ａ３）と配管Ａ（５１Ａ）を導通させ、ガス供給タンクからのガスを供給（Ｋ２）し、吸引路Ａ（２４Ａ）に対応したチャック上板（２２）の吸引孔（２３）からガスを吹出（Ｆ）す。 FIG. 10 is an explanatory view showing the operation of blowing gas from the suction hole (23) provided in the chuck upper plate (22) of the substrate chuck (20). The gas blowing mechanism (50), which also serves as an air suction mechanism, connects the pipe A3 (51A3) and the pipe A (51A) by switching the on-off valve A (VA), and supplies gas from the gas supply tank (K2). Then, gas is blown out (F) from the suction hole (23) of the chuck upper plate (22) corresponding to the suction path A (24A).
図１１は、フォトマスクの膜面に付着した異物をガスの吹出しによって除去する状態を示す断面図である。図１１に示すように、基板チャック（２０）の上面にはガラス基板（２０）は載置、固定されておらず、基板チャック（２０）表面とフォトマスク（ＰＭ）膜面の間には間隙（Ｇ２）が設けられている。 FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which foreign matter adhering to the film surface of the photomask is removed by blowing gas. As shown in FIG. 11, the glass substrate (20) is not placed and fixed on the upper surface of the substrate chuck (20), and there is a gap between the surface of the substrate chuck (20) and the photomask (PM) film surface. (G2) is provided.
ガス吹出機構（５０）の作動により、ガスは、基板チャック中央部の基板チャック（２０）表面とフォトマスク（ＰＭ）膜面の間隙（Ｇ２）に吹出され（Ｆ）、基板チャック周辺部の基板チャック（２０）表面とフォトマスク（ＰＭ）膜面の間隙（Ｇ２）から排出される。この間のガスによりフォトマスク膜面に付着した異物は除去され、ガスと共に排出される。この間隙から排出される異物を含むガスは、ガス吸引機構（３０）によって吸引され外部へ排出される。 By the operation of the gas blowing mechanism (50), gas is blown into the gap (G2) between the surface of the substrate chuck (20) at the central portion of the substrate chuck and the photomask (PM) film surface (F2), and the substrate at the peripheral portion of the substrate chuck. It is discharged from the gap (G2) between the chuck (20) surface and the photomask (PM) film surface. During this time, the foreign matter adhering to the photomask film surface is removed by the gas and is discharged together with the gas. The gas containing foreign matter discharged from the gap is sucked by the gas suction mechanism (30) and discharged to the outside.
この際の、基板チャック（２０）表面とフォトマスク（ＰＭ）膜面の間隙（Ｇ２）の大きさは適宜に設定される。フォトマスク膜面に付着した異物を除去するための、このガス吹出しの頻度、吹出時間、ガス流量などは適宜に設定される。
また、フォトマスク膜面に付着した異物を除去するために用いられるガスとしては、窒素ガス、清浄な乾燥空気が挙げられる。
At this time, the size of the gap (G2) between the surface of the substrate chuck (20) and the photomask (PM) film surface is appropriately set. The gas blowing frequency, blowing time, gas flow rate, etc. for removing foreign substances adhering to the photomask film surface are appropriately set.
In addition, examples of the gas used for removing foreign substances attached to the photomask film surface include nitrogen gas and clean dry air.
上記のように、本発明の露光装置は、フォトマスクの膜面に付着した異物を除去するガスを、基板チャック中央部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙に吹出すガス吹出機構を基板チャックに設け、基板チャック周辺部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙から排出されるガスを吸引するガス吸引機構を基板チャックとマスクホルダーの周辺部の近傍に設けたので、露光工程でのフォトマスクに付着した異物を除去し、異物に起因した白欠陥の発生を未然に防ぐことが可能な露光装置となる。 As described above, the exposure apparatus of the present invention has a gas blowing mechanism that blows out gas that removes foreign matters adhering to the film surface of the photomask into the gap between the substrate chuck surface in the center of the substrate chuck and the photomask film surface. A gas suction mechanism is provided in the vicinity of the periphery of the substrate chuck and the mask holder so that the gas discharged from the gap between the surface of the substrate chuck and the photomask film surface at the periphery of the substrate chuck is provided in the chuck. The exposure apparatus can remove foreign matters attached to the photomask and prevent the occurrence of white defects due to the foreign matters.
１０・・・マスクホルダー
２０・・・基板チャック
２１・・・チャック筐体
２２・・・チャック上板
２３・・・エアーの吸引孔
２４Ａ・・・吸引路Ａ
２４Ｂ・・・吸引路Ｂ
３０・・・ガス吸引機構
４０・・・ガラス基板
４１・・・ブラックマトリックス
４１’・・・修正用ブラックマトリックス
４２・・・着色画素
４３・・・透明導電膜
５０・・・ガス吹出機構
６０・・・エアー吸引機構
Ａ・・・エアーの吸引
Ｄ・・・白欠陥
Ｆ・・・エアーの吹出し
Ｇ２・・・基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙
Ｋ・・・吸引ポンプによる吸引
Ｋ２・・・ガスの供給
Ｍｖ・・・配向制御用突起
ＰＭ・・・フォトマスク
Ｐｓ・・・フォトスペーサー
ＶＡ、ＶＢ・・・開閉弁Ａ、開閉弁Ｂ
10 ...
23 ...
24B ... suction path B
30 ...
Claims (2)
て、前記フォトマスクの膜面に付着した異物を除去するガスを、基板チャック中央部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙に吹出すガス吹出機構を基板チャックに設け、基板チャック周辺部の基板チャック表面とフォトマスク膜面の間隙から排出されるガスを吸引するガス吸引機構を基板チャックとマスクホルダーの周辺部の近傍に設けた露光装置であって、
１）前記基板チャックはチャック筐体とチャック上板で構成され、
ａ）チャック上板には、チャック上板を貫通するエアーの吸引孔を複数設け、
ｂ）チャック筐体上部には、チャック上板の中央部の吸引孔に対応した吸引路Ａと、中央部以外の吸引孔に対応した吸引路Ｂとを隔壁により区分して設け、
ｃ）チャック筐体には、吸引路Ａからチャック筐体下面に貫通する筐体内吸引路Ａと、吸引路Ｂからチャック筐体下面に貫通する筐体内吸引路Ｂを設け、
２）前記ガス吹出機構は、筐体内吸引路Ａに接続する配管Ａと、開閉弁Ａと、配管Ａ２と、配管Ａ３とで構成され、基板を真空吸着により固定する際にエアーを吸引するエアー吹出機構を兼ね、
３）前記ガス吸引機構は、吸引ノズルと排気ダクトで構成され、吸引ノズルを基板チャックとマスクホルダーの間隙に対向させ、基板チャックとマスクホルダーの周囲部の四辺近傍に設けたことを特徴とする露光装置。 Foreign matter adhering to the film surface of the photomask in an exposure apparatus having a substrate chuck for fixing the substrate on the upper surface by vacuum suction and a mask holder for holding a photomask, and performing pattern exposure on the substrate through the photomask A gas blow-off mechanism is provided in the substrate chuck to blow off the gas to remove the gas into the gap between the substrate chuck surface and the photomask film surface at the center of the substrate chuck, and the gas is discharged from the gap between the substrate chuck surface and the photomask film surface at the periphery of the substrate chuck. An exposure apparatus provided with a gas suction mechanism for sucking the gas to be provided in the vicinity of the periphery of the substrate chuck and the mask holder ,
1) The substrate chuck comprises a chuck housing and a chuck upper plate,
a) The chuck upper plate is provided with a plurality of air suction holes penetrating the chuck upper plate,
b) In the upper part of the chuck housing, a suction path A corresponding to the suction hole in the center part of the chuck upper plate and a suction path B corresponding to the suction holes other than the center part are provided by partitioning,
c) The chuck housing is provided with an in-housing suction path A penetrating from the suction path A to the lower surface of the chuck housing, and an in-housing suction path B penetrating from the suction path B to the lower surface of the chuck housing.
2) The gas blowing mechanism is composed of a pipe A connected to the suction path A in the housing, an on-off valve A, a pipe A2, and a pipe A3, and air that sucks air when the substrate is fixed by vacuum suction. Also serves as a blowout mechanism,
3) The gas suction mechanism includes a suction nozzle and an exhaust duct, and the suction nozzle is provided in the vicinity of the four sides of the periphery of the substrate chuck and the mask holder so as to face the gap between the substrate chuck and the mask holder. Exposure device.
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