专利名称：支持机构及使用支持机构的掩模载台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过多个支持体对掩模等平板进行支持的支持机构、及使用了该支持机构的掩模载台(mask stage)，适用于照射曝光光将掩模图形转印到工件上的曝光装置，或通过掩模只对涂抹了粘接剂的区域进行紫外线照射，来粘合2张面板的粘合装置等。
背景技术：
例如，曝光装置，使曝光光通过形成图形的掩模(也称作中间掩模(reticule))，照射在涂抹了感光剂的工件上，将掩模的图形转印到工件上；以及粘合装置，如液晶面板的粘合工序等，通过形成了遮光部的掩模只对涂抹了粘接剂的区域进行紫外线照射，来粘合2张面板，在上述曝光装置及粘合装置中，形成上述图形和遮光部的掩模，在装置内被固定保持在掩模载台上。
保持上述掩模的掩模载台，例如记载于专利文献1、专利文献2、专利文献3等。
专利文献1中记载的是，在掩模载台的周边部设置真空吸附机构，并通过真空吸附来保持掩模。
并且，专利文献2、3中记载的是，用3点支持体对掩模保持框、或者掩模保持支架进行支持。
图6表示现有的掩模载台的结构。
掩模载台10主要具备保持掩模20的载台基座11；及载台移动机构12，使载台基座11在XYθ(掩模平面内正交的2个方向、及与该平面正交的轴周围的旋转)，根据情况不同也使其在Z方向(对于掩模平面正交的方向)移动。
在载台基座11上设有开口11a，经由掩模20照射到工件(无图示)上的光(曝光光·紫外线)通过该开口。
并且，在上述开口11a的周边部形成用于保持掩模20的真空吸附槽11b，通过对掩模20的周边部进行吸附，将掩模20保持固定在载台基座11上。
由于掩模20四周都被吸附保持在载台基座11上，因此载台基座11的平面度需要高精度地进行加工。
当载台基座11的平面度差时，被转印到工件上的图形会产生歪斜，或光照射的位置错位等，曝光精度·光照射精度变差。
专利文献1日本特开平11-186124号公报专利文献2日本特开平9-281717号公报专利文献3日本特开平10-335204号公报被曝光的工件(例如印刷电路基板)或进行粘合的液晶面板逐年大型化。例如，进行粘合的液晶面板用的玻璃基板，出现了一边超过2m的。
由于随着工件的大型化，照射光(曝光光·紫外线)的区域也扩大，因此掩模也大型化。随着掩模的大型化，保持掩模的掩模载台的载台基座也大型化。
如图6所示的具有开口的大的载台基座11，难以进行平面度高的加工。对具有开口的部件进行平面加工原本就困难，并且当在平面加工之后设置开口时，在设置开口的加工时会发生变形或歪斜。
作为其对策，可以考虑改变通过载台基座对掩模四周进行吸附保持的方法，如上述专利文献2、3所示，将支持体立在载台基座上，并在3个点对掩模进行支持。
由于掩模基本上是平板，如图7所示，如果在载台基座11上设置3根支持体13、并对掩模20进行3点支持，则理想的是掩模20应该成为平面。但是，在掩模20为大型的情况下，在只有3点的支持中，如图7的箭头所示，在掩模20未被支持的部分产生自重变形。当掩模20变形时，如上所述转印的图形产生变形、光照射位置错位等，曝光精度·光照射精度变差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于，在通过多个支持体对掩模等平板进行支持时，可以补偿自重变形，并在保持平面的状态下支持平板。
在本发明中，如下所述地解决上述问题。
(1)在通过多个支持体支持平板的支持机构中，在基座上设置合计4个以上的高度不变的固定式支持体、和高度可变的变位式支持体。
上述固定式支持体，通过旋转轴承安装在台座上，该台座被安装在上述基座上，并具有从背面保持上述平板的真空吸附部，上述变位式支持体具有使轴上下运动的气缸；与上述轴连结的板状体；保持单元，通过该板状体将上述轴的位置保持在一定位置；真空吸附部，通过旋转轴承安装在上述轴的顶端，并从背面保持上述平板。
(2)在上述(1)中，使固定式支持体为3个以下。
(3)在上述(1)中，使所有支持体为变位式支持体。
(4)在上述(1)(2)(3)中，使平板为形成了图形的掩模。
在本发明中可以得到以下效果。
(1)由于设置合计4个以上的高度不变的固定式支持体、及高度可变的变位式支持体，并通过所述支持体对平板进行支持，因此可以对大型的平板，边补偿自重变形边在保持平面的状态下对表面进行支持。并且，不需要使用用于支持平板的大型平面载台。
(2)如果使所有支持体为变位式支持体，并将变位式支持体作为固定式支持体使用，则不需要准备变位式支持体和固定式支持体2种部件。
(3)通过将本发明使用于曝光装置的掩模支持，可以不使用用于支持掩模的大型平面载台，并以少的变形量对大型掩模进行支持。因此，可以防止曝光精度·光照射精度的恶化。
图1是表示本发明的实施例的掩模载台10的构成的图。
图2是表示固定式支持体的构造的剖面图。
图3是表示变位式支持体的构造的剖面图。
图4是表示掩模的安装顺序的图。
图5是表示施加到各点的重力的模拟结果的一例的图。
图6是表示现有掩模载台的构成的图。
图7是对在3点支持掩模的情况进行说明的图。
具体实施例方式
图1表示本发明的实施例的掩模载台10的构成。另外，省略使载台基座11在XYθ(Z)方向移动的移动机构。
在载台基座11上，设有3个高度固定的固定式支持体1、及3个高度可变的变位式支持体2。另外，变位式支持体2的个数不限于3个，可根据掩模的自重变形适当设置。
图2表示固定式支持体1的构造。
在台座1a上通过旋转轴承1b安装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与真空配管1e连接。台座1a被安装在载台基座上，并且真空吸附部1c相对于载台基座11高度方向被固定。
图3表示变位式支持体2的构造。该图是剖面图。
在载台基座11上设有气缸2a。气缸2a通过使供给的空气压力变化，用任意的推力使轴2b上下运动。
气缸2a的轴2b与中间台2c连接。在气缸2a和中间台2c之间设有弹簧2g。
在中间台2c的两侧向下方延伸地安装有固定盘2d(例如板簧)，在固定盘2d的两侧设有气塞(air lock)机构2f的垫片(pad)2e。
当对气塞机构2f供给空气时，垫片2e朝图中箭头方向移动，固定盘2d被挟持固定，使真空吸附部2i不可上下运动。
在中间台2c的上部通过旋转轴承2h设有真空吸附部2i。真空吸附部2i的构造与固定式支持体1的相同，在表面上形成真空吸附槽2j并与真空配管2k连接。
下面，通过图4对将掩模20安装到掩模载台10的顺序进行说明。
在图4中，固定式支持体1以三角形进行图示，变位式支持体2以T字形进行图示。并且，在图4中为了说明方便，使固定式支持体1、变位式支持体2配置成直线状地进行表示，但是固定式支持体1、变位式支持体2如图1所示，分别设置在三角形的顶点位置。
如图4(a)所示，掩模20被载放在设置在载台基座11上的3处固定式支持体1的真空吸附部1c上，并被保持固定。此时，变位式支持体2的真空吸附部2i被降下，不与掩模20接触。
在掩模20未被固定式支持体1支持的部分，产生自重变形。
向变位式支持体2的气缸2a供给空气，并如图4(b)所示，使真空吸附部2i上升。真空吸附部2i与掩模20的背面接触，并对掩模20进行吸附保持。在该状态下，对变位式支持体2只施加抵消掩模20发生的自重变形的推力，并顶起掩模20。
此处，所谓「只抵消自重变形的推力」，实际上需要严密的计算，可以如下地进行说明。
例如在对6kg的掩模在3处的固定式支持体和3处的变位式支持体、合计6处进行支持的情况下，理想的是，6kg÷6＝1kg的1kg成为「只抵消自重变形的推力」。
实际上作为求「只抵消自重变形的推力」的方法，可以考虑通过模拟来计算施加到各个支持部件10上的重力的方法。即，根据平板1的大小和重量、以及支持部件10的位置，预先使用计算机等对施加到各个支持部件10上的重力进行计算。
例如，图5是在对2470mm×2170mm×1mm、重量约14kg的平板在6点进行支持的情况下，对施加到各点的重力进行模拟的图。
图5是通过计算机模拟，在6点对上述平板进行支持的情况下，求得变形最少的支持点位置、施加到各个支持点的负荷、及平板的变形量。在该图中所示的2.47kg、2.16kg、…是施加到各个支持点的负荷，所示的如同包围各个支持点的线，是连结变位量相等的点的等高线。
如此，通过计算机模拟，根据掩模的大小和重量、及支持体的位置，预先对施加到各个支持体的重力进行计算。此处，在进行上述计算时，查找工件的变形量最小的支持点，并求得施加到所述支持点的重力。另外，在为掩模的情况下，由于在掩模载台的中央部分设置开口，并且可以支持的部位是掩模的周边部，所以考虑这一点查找支持点。
通过计算所获得的施加到各个支持部件10的重力，例如为2.47kg、2.16kg、2.47kg、2.46kg、2.16kg、2.46kg，并用3处固定式支持体1、3处变位式支持体2对其进行支持。
对变位式支持体2的气缸2a供给空气，以便得到与施加到设置了变位式支持体2的位置的重力相当的推力(保持力)。
由于气缸2a对于供给的空气压力，只有一种决定推力(保持力)的方法，因此如果施加到作为对象的变位式支持体2的重力是2.47kg，则对汽缸施加可获得2.47kg推力(保持力)的压力，并且如果重力是2.16kg，则施加可获得2.16kg推力(保持力)的压力。
空气的压力，通过设置在与各个变位式支持体2连接的空气配管上的调节器(无图示)进行调节。
通过在变位式支持体2上施加通过上述计算所求得的规定推力，由此在固定式支持体1上也施加与计算值一致的重力。
在如上所述的在掩模20上施加可抵消自重变形的推力的状态下，使变位式支持体2的气塞机构2f动作，并通过垫片2e挟持固定盘2d，来固定变位式支持体2高度方向的位置。成为对固定式支持部件1和变位式支持部件2平均施加了掩模20的重量的状态。由此，如图4(b)所示，掩模20在上述固定式支持部件1、变位式支持部件2上被支持为平面状。
通过以上，完成向掩模载台安装掩模。
另外，如上所述，在将变位式支持体2降下的状态载放掩模20，并在载放掩模后以希望的推力使变位式支持体2上升，但是也可以在载放掩模20之前，向变位式支持体2供给得到根据计算值所得的推力的压力，预先使气缸2a上升，并在其上载放掩模20。
另外，作为固定式支持体举例表示了图2的构造，但可以将图3所示的变位式支持体2作为固定式支持体使用。
固定式支持体1的高度方向被固定，并用3点形成平面，但是如果图3所示的变位式支持体2，也通过气塞机构2f固定高度方向，则可以进行与固定式支持体1相同的动作。
如果将变位式支持体2作为固定式支持体1使用，则不需要准备变位式支持体2和固定式支持体1的2种部件。
下面，对在所有支持体为变位式支持体2的情况下保持掩模20的方法进行说明。
首先，将掩模20放置在掩模载台10上。掩模20被载放在气缸2a为降下状态的变位式支持体2的真空吸附部2i上，并被保持固定。
然后，以上述实施例所示的、可得到通过模拟求得的抵消掩模20自重变形的推力的压力，向各个变位式支持体2的气缸2a供给空气。掩模20在各个支持体2取得重力平衡的状态下上升。
在该状态下，使气塞机构2f动作并通过垫片2e挟持固定盘2d，来固定变位式支持体2的高度方向的位置。对各变位式支持体2平均施加掩模20的重量。
例如，安装于曝光装置的掩模，其平面必须相对于曝光光的光轴正交地设置。在这种情况下，在掩模载台10的载台基座11上设置牵连机构，调整相对于光轴的角度。
另外，也可以在载放掩模20之前，预先对变位式支持体2供给得到与载放掩模时相同的推力的压力，预先使气缸2a上升，并在其上载放掩模20。
另外，在上述实施例中，以将本实施例的支持机构使用于支持掩模20的掩模载台10的情况为例进行了说明，但是也可以将本实施例所示的支持机构，例如在曝光装置中，作为对折返曝光光的光路的反射镜进行支持的机构来使用。
符号说明1固定式支持体 1a台座 1b旋转轴承1c真空吸附部1d真空吸附槽1e真空配管2变位式支持体 2a气缸 2b轴2c中间台2d固定盘2e垫片2f气塞机构 2g弹簧 2h旋转轴承2i真空吸附部2j真空吸附槽2k真空配管10掩模载台 11载台基座 20掩模
权利要求
1.一种支持机构，通过多个支持体支持平板，其特征为具有设置了支持体的基座，并且该支持体包括高度不变的固定式支持体，通过旋转轴承安装在被安装在上述基座上的台座上，并具有从背面保持上述平板的真空吸附部；及高度可变的变位式支持体，该高度可变的变位式支持体具有使轴上下运动的气缸；与上述轴连接的板状体；保持单元，通过上述板状体将上述轴的位置保持在一定的位置；真空吸附部，通过旋转轴承安装在上述轴的顶端，并从背面保持上述平板，上述固定式支持体和变位式支持体的合计为4个以上。
2.如权利要求1所述的支持机构，其特征为上述支持体中固定式支持体为3个以下。
3.如权利要求1所述的支持机构，其特征为上述支持体全部为变位式支持体。
4.一种掩模载台，使用了权利要求1、2或权利要求3的支持机构，其特征为上述平板是形成了图形的掩模。
全文摘要
一种支持机构，通过多个支持体支持掩模等平板时，可以补偿自重变形，并在保持平面的状态下对平板进行支持。在载台基座(11)上设置合计4个以上的高度不变的固定式支持体(1)、及高度可变的变位式支持体(2)。固定式支持体(1)具有通过旋转轴承安装在台座上的真空吸附部。变位式支持体(2)具有使轴上下运动的气缸；通过旋转轴承安装在轴顶端的真空吸附部；限制轴的动作并固定高度的单元。由固定式支持体(1)的真空吸附部从背面保持掩模(20)，并在3点支持掩模(20)，并且对变位式支持体(2)的气缸只施加抵消掩模(20)自重变形的推力，并将掩模(20)顶起固定在所述位置，并由真空吸附部从背面保持掩模(20)。
文档编号H01L21/683GK1991593SQ20061017271
公开日2007年7月4日 申请日期2006年12月28日 优先权日2005年12月28日
发明者田中米太 申请人:优志旺电机株式会社