專利名稱：支持機構及使用支持機構的掩模載臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種通過多個支持體對掩模等平板進行支持的支持機構、及使用了該支持機構的掩模載臺(mask stage)，適用于照射曝光光將掩模圖形轉印到工件上的曝光裝置，或通過掩模只對涂抹了粘接劑的區(qū)域進行紫外線照射，來粘合2張面板的粘合裝置等。
背景技術：
例如，曝光裝置，使曝光光通過形成圖形的掩模(也稱作中間掩模(reticule))，照射在涂抹了感光劑的工件上，將掩模的圖形轉印到工件上；以及粘合裝置，如液晶面板的粘合工序等，通過形成了遮光部的掩模只對涂抹了粘接劑的區(qū)域進行紫外線照射，來粘合2張面板，在上述曝光裝置及粘合裝置中，形成上述圖形和遮光部的掩模，在裝置內被固定保持在掩模載臺上。
保持上述掩模的掩模載臺，例如記載于專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3等。
專利文獻1中記載的是，在掩模載臺的周邊部設置真空吸附機構，并通過真空吸附來保持掩模。
并且，專利文獻2、3中記載的是，用3點支持體對掩模保持框、或者掩模保持支架進行支持。
圖6表示現(xiàn)有的掩模載臺的結構。
掩模載臺10主要具備保持掩模20的載臺基座11；及載臺移動機構12，使載臺基座11在XYθ(掩模平面內正交的2個方向、及與該平面正交的軸周圍的旋轉)，根據(jù)情況不同也使其在Z方向(對于掩模平面正交的方向)移動。
在載臺基座11上設有開口11a，經由掩模20照射到工件(無圖示)上的光(曝光光·紫外線)通過該開口。
并且，在上述開口11a的周邊部形成用于保持掩模20的真空吸附槽11b，通過對掩模20的周邊部進行吸附，將掩模20保持固定在載臺基座11上。
由于掩模20四周都被吸附保持在載臺基座11上，因此載臺基座11的平面度需要高精度地進行加工。
當載臺基座11的平面度差時，被轉印到工件上的圖形會產生歪斜，或光照射的位置錯位等，曝光精度·光照射精度變差。
專利文獻1日本特開平11-186124號公報專利文獻2日本特開平9-281717號公報專利文獻3日本特開平10-335204號公報被曝光的工件(例如印刷電路基板)或進行粘合的液晶面板逐年大型化。例如，進行粘合的液晶面板用的玻璃基板，出現(xiàn)了一邊超過2m的。
由于隨著工件的大型化，照射光(曝光光·紫外線)的區(qū)域也擴大，因此掩模也大型化。隨著掩模的大型化，保持掩模的掩模載臺的載臺基座也大型化。
如圖6所示的具有開口的大的載臺基座11，難以進行平面度高的加工。對具有開口的部件進行平面加工原本就困難，并且當在平面加工之后設置開口時，在設置開口的加工時會發(fā)生變形或歪斜。
作為其對策，可以考慮改變通過載臺基座對掩模四周進行吸附保持的方法，如上述專利文獻2、3所示，將支持體立在載臺基座上，并在3個點對掩模進行支持。
由于掩模基本上是平板，如圖7所示，如果在載臺基座11上設置3根支持體13、并對掩模20進行3點支持，則理想的是掩模20應該成為平面。但是，在掩模20為大型的情況下，在只有3點的支持中，如圖7的箭頭所示，在掩模20未被支持的部分產生自重變形。當掩模20變形時，如上所述轉印的圖形產生變形、光照射位置錯位等，曝光精度·光照射精度變差。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于，在通過多個支持體對掩模等平板進行支持時，可以補償自重變形，并在保持平面的狀態(tài)下支持平板。
在本發(fā)明中，如下所述地解決上述問題。
(1)在通過多個支持體支持平板的支持機構中，在基座上設置合計4個以上的高度不變的固定式支持體、和高度可變的變位式支持體。
上述固定式支持體，通過旋轉軸承安裝在臺座上，該臺座被安裝在上述基座上，并具有從背面保持上述平板的真空吸附部，上述變位式支持體具有使軸上下運動的氣缸；與上述軸連結的板狀體；保持單元，通過該板狀體將上述軸的位置保持在一定位置；真空吸附部，通過旋轉軸承安裝在上述軸的頂端，并從背面保持上述平板。
(2)在上述(1)中，使固定式支持體為3個以下。
(3)在上述(1)中，使所有支持體為變位式支持體。
(4)在上述(1)(2)(3)中，使平板為形成了圖形的掩模。
在本發(fā)明中可以得到以下效果。
(1)由于設置合計4個以上的高度不變的固定式支持體、及高度可變的變位式支持體，并通過所述支持體對平板進行支持，因此可以對大型的平板，邊補償自重變形邊在保持平面的狀態(tài)下對表面進行支持。并且，不需要使用用于支持平板的大型平面載臺。
(2)如果使所有支持體為變位式支持體，并將變位式支持體作為固定式支持體使用，則不需要準備變位式支持體和固定式支持體2種部件。
(3)通過將本發(fā)明使用于曝光裝置的掩模支持，可以不使用用于支持掩模的大型平面載臺，并以少的變形量對大型掩模進行支持。因此，可以防止曝光精度·光照射精度的惡化。


圖1是表示本發(fā)明的實施例的掩模載臺10的構成的圖。
圖2是表示固定式支持體的構造的剖面圖。
圖3是表示變位式支持體的構造的剖面圖。
圖4是表示掩模的安裝順序的圖。
圖5是表示施加到各點的重力的模擬結果的一例的圖。
圖6是表示現(xiàn)有掩模載臺的構成的圖。
圖7是對在3點支持掩模的情況進行說明的圖。
具體實施例方式
圖1表示本發(fā)明的實施例的掩模載臺10的構成。另外，省略使載臺基座11在XYθ(Z)方向移動的移動機構。
在載臺基座11上，設有3個高度固定的固定式支持體1、及3個高度可變的變位式支持體2。另外，變位式支持體2的個數(shù)不限于3個，可根據(jù)掩模的自重變形適當設置。
圖2表示固定式支持體1的構造。
在臺座1a上通過旋轉軸承1b安裝有在表面上形成了真空吸附槽1d的真空吸附部1c。真空吸附部1c與真空配管1e連接。臺座1a被安裝在載臺基座上，并且真空吸附部1c相對于載臺基座11高度方向被固定。
圖3表示變位式支持體2的構造。該圖是剖面圖。
在載臺基座11上設有氣缸2a。氣缸2a通過使供給的空氣壓力變化，用任意的推力使軸2b上下運動。
氣缸2a的軸2b與中間臺2c連接。在氣缸2a和中間臺2c之間設有彈簧2g。
在中間臺2c的兩側向下方延伸地安裝有固定盤2d(例如板簧)，在固定盤2d的兩側設有氣塞(air lock)機構2f的墊片(pad)2e。
當對氣塞機構2f供給空氣時，墊片2e朝圖中箭頭方向移動，固定盤2d被挾持固定，使真空吸附部2i不可上下運動。
在中間臺2c的上部通過旋轉軸承2h設有真空吸附部2i。真空吸附部2i的構造與固定式支持體1的相同，在表面上形成真空吸附槽2j并與真空配管2k連接。
下面，通過圖4對將掩模20安裝到掩模載臺10的順序進行說明。
在圖4中，固定式支持體1以三角形進行圖示，變位式支持體2以T字形進行圖示。并且，在圖4中為了說明方便，使固定式支持體1、變位式支持體2配置成直線狀地進行表示，但是固定式支持體1、變位式支持體2如圖1所示，分別設置在三角形的頂點位置。
如圖4(a)所示，掩模20被載放在設置在載臺基座11上的3處固定式支持體1的真空吸附部1c上，并被保持固定。此時，變位式支持體2的真空吸附部2i被降下，不與掩模20接觸。
在掩模20未被固定式支持體1支持的部分，產生自重變形。
向變位式支持體2的氣缸2a供給空氣，并如圖4(b)所示，使真空吸附部2i上升。真空吸附部2i與掩模20的背面接觸，并對掩模20進行吸附保持。在該狀態(tài)下，對變位式支持體2只施加抵消掩模20發(fā)生的自重變形的推力，并頂起掩模20。
此處，所謂「只抵消自重變形的推力」，實際上需要嚴密的計算，可以如下地進行說明。
例如在對6kg的掩模在3處的固定式支持體和3處的變位式支持體、合計6處進行支持的情況下，理想的是，6kg÷6＝1kg的1kg成為「只抵消自重變形的推力」。
實際上作為求「只抵消自重變形的推力」的方法，可以考慮通過模擬來計算施加到各個支持部件10上的重力的方法。即，根據(jù)平板1的大小和重量、以及支持部件10的位置，預先使用計算機等對施加到各個支持部件10上的重力進行計算。
例如，圖5是在對2470mm×2170mm×1mm、重量約14kg的平板在6點進行支持的情況下，對施加到各點的重力進行模擬的圖。
圖5是通過計算機模擬，在6點對上述平板進行支持的情況下，求得變形最少的支持點位置、施加到各個支持點的負荷、及平板的變形量。在該圖中所示的2.47kg、2.16kg、…是施加到各個支持點的負荷，所示的如同包圍各個支持點的線，是連結變位量相等的點的等高線。
如此，通過計算機模擬，根據(jù)掩模的大小和重量、及支持體的位置，預先對施加到各個支持體的重力進行計算。此處，在進行上述計算時，查找工件的變形量最小的支持點，并求得施加到所述支持點的重力。另外，在為掩模的情況下，由于在掩模載臺的中央部分設置開口，并且可以支持的部位是掩模的周邊部，所以考慮這一點查找支持點。
通過計算所獲得的施加到各個支持部件10的重力，例如為2.47kg、2.16kg、2.47kg、2.46kg、2.16kg、2.46kg，并用3處固定式支持體1、3處變位式支持體2對其進行支持。
對變位式支持體2的氣缸2a供給空氣，以便得到與施加到設置了變位式支持體2的位置的重力相當?shù)耐屏?保持力)。
由于氣缸2a對于供給的空氣壓力，只有一種決定推力(保持力)的方法，因此如果施加到作為對象的變位式支持體2的重力是2.47kg，則對汽缸施加可獲得2.47kg推力(保持力)的壓力，并且如果重力是2.16kg，則施加可獲得2.16kg推力(保持力)的壓力。
空氣的壓力，通過設置在與各個變位式支持體2連接的空氣配管上的調節(jié)器(無圖示)進行調節(jié)。
通過在變位式支持體2上施加通過上述計算所求得的規(guī)定推力，由此在固定式支持體1上也施加與計算值一致的重力。
在如上所述的在掩模20上施加可抵消自重變形的推力的狀態(tài)下，使變位式支持體2的氣塞機構2f動作，并通過墊片2e挾持固定盤2d，來固定變位式支持體2高度方向的位置。成為對固定式支持部件1和變位式支持部件2平均施加了掩模20的重量的狀態(tài)。由此，如圖4(b)所示，掩模20在上述固定式支持部件1、變位式支持部件2上被支持為平面狀。
通過以上，完成向掩模載臺安裝掩模。
另外，如上所述，在將變位式支持體2降下的狀態(tài)載放掩模20，并在載放掩模后以希望的推力使變位式支持體2上升，但是也可以在載放掩模20之前，向變位式支持體2供給得到根據(jù)計算值所得的推力的壓力，預先使氣缸2a上升，并在其上載放掩模20。
另外，作為固定式支持體舉例表示了圖2的構造，但可以將圖3所示的變位式支持體2作為固定式支持體使用。
固定式支持體1的高度方向被固定，并用3點形成平面，但是如果圖3所示的變位式支持體2，也通過氣塞機構2f固定高度方向，則可以進行與固定式支持體1相同的動作。
如果將變位式支持體2作為固定式支持體1使用，則不需要準備變位式支持體2和固定式支持體1的2種部件。
下面，對在所有支持體為變位式支持體2的情況下保持掩模20的方法進行說明。
首先，將掩模20放置在掩模載臺10上。掩模20被載放在氣缸2a為降下狀態(tài)的變位式支持體2的真空吸附部2i上，并被保持固定。
然后，以上述實施例所示的、可得到通過模擬求得的抵消掩模20自重變形的推力的壓力，向各個變位式支持體2的氣缸2a供給空氣。掩模20在各個支持體2取得重力平衡的狀態(tài)下上升。
在該狀態(tài)下，使氣塞機構2f動作并通過墊片2e挾持固定盤2d，來固定變位式支持體2的高度方向的位置。對各變位式支持體2平均施加掩模20的重量。
例如，安裝于曝光裝置的掩模，其平面必須相對于曝光光的光軸正交地設置。在這種情況下，在掩模載臺10的載臺基座11上設置牽連機構，調整相對于光軸的角度。
另外，也可以在載放掩模20之前，預先對變位式支持體2供給得到與載放掩模時相同的推力的壓力，預先使氣缸2a上升，并在其上載放掩模20。
另外，在上述實施例中，以將本實施例的支持機構使用于支持掩模20的掩模載臺10的情況為例進行了說明，但是也可以將本實施例所示的支持機構，例如在曝光裝置中，作為對折返曝光光的光路的反射鏡進行支持的機構來使用。
符號說明1固定式支持體 1a臺座 1b旋轉軸承1c真空吸附部1d真空吸附槽1e真空配管2變位式支持體 2a氣缸 2b軸2c中間臺2d固定盤2e墊片2f氣塞機構 2g彈簧 2h旋轉軸承2i真空吸附部2j真空吸附槽2k真空配管10掩模載臺 11載臺基座 20掩模
權利要求
1.一種支持機構，通過多個支持體支持平板，其特征為具有設置了支持體的基座，并且該支持體包括高度不變的固定式支持體，通過旋轉軸承安裝在被安裝在上述基座上的臺座上，并具有從背面保持上述平板的真空吸附部；及高度可變的變位式支持體，該高度可變的變位式支持體具有使軸上下運動的氣缸；與上述軸連接的板狀體；保持單元，通過上述板狀體將上述軸的位置保持在一定的位置；真空吸附部，通過旋轉軸承安裝在上述軸的頂端，并從背面保持上述平板，上述固定式支持體和變位式支持體的合計為4個以上。
2.如權利要求1所述的支持機構，其特征為上述支持體中固定式支持體為3個以下。
3.如權利要求1所述的支持機構，其特征為上述支持體全部為變位式支持體。
4.一種掩模載臺，使用了權利要求1、2或權利要求3的支持機構，其特征為上述平板是形成了圖形的掩模。
全文摘要
一種支持機構，通過多個支持體支持掩模等平板時，可以補償自重變形，并在保持平面的狀態(tài)下對平板進行支持。在載臺基座(11)上設置合計4個以上的高度不變的固定式支持體(1)、及高度可變的變位式支持體(2)。固定式支持體(1)具有通過旋轉軸承安裝在臺座上的真空吸附部。變位式支持體(2)具有使軸上下運動的氣缸；通過旋轉軸承安裝在軸頂端的真空吸附部；限制軸的動作并固定高度的單元。由固定式支持體(1)的真空吸附部從背面保持掩模(20)，并在3點支持掩模(20)，并且對變位式支持體(2)的氣缸只施加抵消掩模(20)自重變形的推力，并將掩模(20)頂起固定在所述位置，并由真空吸附部從背面保持掩模(20)。
文檔編號H01L21/683GK1991593SQ20061017271
公開日2007年7月4日 申請日期2006年12月28日 優(yōu)先權日2005年12月28日
發(fā)明者田中米太 申請人:優(yōu)志旺電機株式會社