JP4881965B2 - 液晶露光装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示用パネル等のパネル基板の製造装置に係り、ガラス基板上にパターンを形成する装置に関する。

フォトレジスト膜などが設けられた基板ガラスとマスクとを１mm以下に近づけ、平行光をマスクに照射してマスクパターンを基板ガラスに転写するプロキシミティ方式の露光装置が、液晶パネル製造用に用いられている。

この液晶露光装置が処理する基板ガラスは、液晶パネルの生産性を向上させるために、一巡の露光工程で作成する液晶パネルの数が多くなるよう大型化が進んでいる。この液晶露光装置の大型化に際して、液晶露光装置の組立工場から液晶パネル製造工場までの搬送時に、または、液晶露光装置自体の製造時に、その重量や大きさが支障とならないよう、液晶露光装置または、液晶露光装置の一部を構成するステージ装置は、いくつかの部品に分割可能な構成からなり、試験時や据付け時に組み立てられるよう構成されている。特許文献１には、ガラス基板の大型化に対応したステージ装置について記述がされている。

特開２００７−１７５８４１号公報

従来技術におけるステージ装置は、分割状態でステージ装置を輸送して、設置場所でステージ装置を組み立てて液晶露光装置を設置することが行われていた。ステージ装置は、組み立てたテーブル上に設けられたレールに沿って可動ステージが移動手段により移動する構成を備えていた。

組み立てられたステージ装置のステージ部において、組み立てられた固定ステージ上にレールが設けられ、そのレールの上を可動ステージが移動する。しかし、固定ステージとなる分割したテーブル間の締結位置を可動ステージが渡るとき、例えば組み立てた２つのテーブルは可動ステージの荷重によってそれぞれ変位する。この変位は、テーブルを締結した場所では小さくても、この位置から離れて可動ステージ上にある基板ガラス位置では大きな変位になってしまう。

そこで、この変位を小さくするために、テーブル同士の締結力を強くする必要がある。
そのためにネジを太くして使用個数を多くしなくてはならないが、接続面積が狭くネジ締め作業の領域を広く取れない場合の対応や、調整のために多数のネジを何回も締めたり弛めたりして時間が掛かる等が問題となっていた。

本発明の目的は、加工と輸送が容易な分割可能なステージ装置を有し、組み立て後のステージ装置において位置決め誤差を小さくすることができる液晶露光装置を提供することにある。

上記目的を解決するために本発明の液晶露光装置は、ワークを搭載するテーブルと、このテーブルの移動機構を有する可動ステージと、この可動ステージの移動機構を有する固定ステージと、前記テーブル上のワークに対してマスクパターンを露光する露光手段を支持するガントリ部と、を有する液晶露光装置において、前記固定ステージは、前記可動ステージの移動方向に直角の方向に複数分割可能な構造を有するものである。

また、上記目的を解決するために本発明の液晶露光装置は、ワークを搭載するテーブルと、このテーブルの移動機構を有する可動ステージと、この可動ステージの移動機構を有する固定ステージと、前記テーブル上のワークに対してマスクパターンを露光する露光手段を支持するガントリ部と、を有する液晶露光装置において、前記固定ステージは複数のテーブルからなり、当該固定ステージの前記可動ステージの移動方向と直角の方向に掛かる曲げモーメントが最小となる位置で前記複数のテーブルを接続したものである。

また、上記目的を解決するために本発明の液晶露光装置は、ワークを搭載するテーブルと、このテーブルの移動機構を有する可動ステージと、この可動ステージの移動機構を有する固定ステージと、前記テーブル上のワークに対してマスクパターンを露光する露光手段を支持するガントリ部と、を有する液晶露光装置において、前記固定ステージは、前記可動ステージが移動する方向に沿って複数の分割面を設けたものである。

本発明によれば、加工と輸送が容易でステージの位置決め誤差を小さくすることが可能な液晶露光装置を提供することができる。

本発明による液晶露光装置の実施例を示す斜視図である。 本発明による液晶露光装置の実施例を示す斜視図である。 図２のステージに掛かる外力を示す図である。 図２のステージに掛かる曲げモーメントを示す図である。 従来技術による液晶露光装置を示す斜視図である。

図１は、本発明による液晶露光装置の一実施例を示す斜視図である。図１に示した液晶露光装置１は、大きく３つの要素を備えていて、光を対象に対して照射する光源部は、光源を有するランプハウス５０１からマスク（図示せず）に光を照射し、マスクを透過した光を、ワークである基板ガラス（図示せず）上に照射する構成を備える。

次にガントリ部は、マスクホルダフレーム５０５を有していて、マスクホルダフレーム５０５はマスクを支持して、ガントリフレーム５０７に対して傾きと上下方向の位置を調整する調整機構に支持されている。ガントリフレーム５０７は、ガントリ脚５０３で支持されている。

そして、ステージ装置部は複数のステージを有している。ガントリフレーム５０７の下方に固定ステージ２０１が設けられ、この固定ステージ２０１は、テーブル２１０，２１１，２１２を組み合わせて締結し、一体化したものである。ガントリ部のガントリ脚５０３は、固定ステージ２０１に対して固定され、図１においては、テーブル２１１またはテーブル２１２に対して固定される。

図２は、説明のため、図１で示したランプハウス５０１，ガントリフレーム５０７，ガントリ脚５０３の表示を省いたもので、本発明による液晶露光装置１のステージ装置部について説明する斜視図である。本実施例の固定ステージ２０１は、固定ステージ２０１の中央部分となる中央のテーブル２１０と、中央のテーブル２１０の両側に設けられる側方のテーブル２１１及び側方のテーブル２１２を有する。なお、本実施例においては固定ステージ２０１を構成するテーブルの個数を３つとしたが、個数についてはこの限りでなく、より多くのテーブルを接続した構成としてもよい。

ステージ装置部の構成についてさらに詳細に説明する。固定ステージ２０１の上面には、図２においてはレール２０が６本設置されている。なお、レールの設置数は、この限りでない。レールに掛かる荷重を考慮して、増減することも可能である。レール２０の上には第一可動ステージ４０が設置される。

固定ステージ２０１の上面には、レール２０のほかに、第一可動ステージ駆動用のリニアモータの固定子３０が固定ステージ２０１の上面に設けられた溝の内部に対向して設置されている。なお、固定子３０の設置数は、図２に示した場合に限らず、第一可動ステージ４０の動作目的や使用環境に合わせて増減してもよい。図示しない可動子を備える第一可動ステージ４０は、レール２０の上に設置されるとその可動子が固定子３０に対向するように備えている。固定子３０と可動子とによるリニアモータを制御することによって、第一可動ステージ４０はレール２０方向に移動する。

第一可動ステージ４０の上面には、図２おいて、レール２１が２本設置されている。このレール２１の設置数は、２本に限らず、レール２１に掛かる荷重を考慮して、増減することも可能である。レール２１の上には第二可動ステージ４１が設置される。

第一可動ステージ４０の上面にはレール２１の他に、第二可動ステージ駆動用のリニアモータの固定子３１が、第一可動ステージ４０の上面に設けられた溝の内部に対向して設置されている。固定子３１の設置数は、図２に示した場合に限らず、第二可動ステージ４１の動作目的に合わせて増減してもよい。図示しない可動子を備えた第二可動ステージ４１は、レール２１の上に設置されると、その可動子が固定子３１に対向するように備えている。固定子３１と可動子とによるリニアモータを制御することによって、第二可動ステージ４１はレール２１方向に移動する。

可動ステージ４１の上には、トップテーブル５０が取り付けられている。基板ガラス７０１はトップテーブル５０の上に搭載され、レール２０とレール２１に沿って各リニアモータを制御することにより、固定ステージ２０１上のいずれかの位置に位置決めされる。
図２において、固定ステージ２０１を支える脚２２１，２２２しか図示されていないが、実際には同様の部品が固定ステージ２０１を安定して支えられるよう設けられている。

本実施例において、レール２０は、テーブル２１０と２１１、またはテーブル２１０と２１２、との接続面に対して平行に接続面（分割面）を有するのが良い。また、テーブル２１０と２１１、またはテーブル２１０と２１２、との接続方向にレール２０を設けるのが良い。言い換えるならば、固定ステージ２０１は、固定ステージ２０１上を移動する可動ステージ４０の移動方向と固定ステージ２０１の上面において直交する方向に複数に分割したテーブルによりなる。

これにより、テーブル２１０と２１１、またはテーブル２１０と２１２テーブルとで対向する接続面でのずれによる固定テーブル２０１の上面に生じる段差の影響をレール２０は受けない。また、可動ステージ４０が固定ステージ２０１上を移動する際にその変位は小さく、それにより可動ステージ４０の上を可動ステージ４１が移動する際の可動ステージ４１の姿勢における変位も小さくできる。つまり、トップテーブル５０上に搭載する基板ガラスの位置決めを正確にすることができることになる。

基板ガラスのサイズは拡大の一途をたどり、この基板ガラスをレール２０またはレール２１方向に移動させながら正確に位置決めするためには、基板ガラスの移動領域に渡って固定ステージ２０１がこれを支える必要がある。

図１での固定ステージ２０１を、図５での固定ステージ２０２のように一体物として製作すれば、基板ガラスの移動領域に渡って、ステージの変形による位置決め誤差を最小にすることができるが、鋳物製作での製作サイズ上限，加工サイズの上限，搬送サイズの上限から、いくつかに分割して製作するのが妥当である。

固定ステージを分割して複数のテーブルを組み合わせて設置するようにした場合、ステージの剛性は接続部が一番弱くなり、ここに大きな曲げモーメントが掛かると曲がりによる変形が大きくなる。図１での固定ステージ２０１は、これを構成するテーブル２１０，２１１，２１２が、固定ステージ２０１を支える脚２２１，２２２による反力と、テーブル自重による曲げモーメントによって変形する。

図３は、図１での固定ステージ２０１に掛かる外力を模式化したもので、図２でのリニアモータ固定子３０の方向を正面に見たものである。可動ステージ４０と４１は、その配置によって掛かる荷重が変化するため、ここでは、固定ステージ２０１の分布荷重４０１と、固定ステージ２０１を支える脚２２１の反力４０２と、脚２２２の反力４０４のみを考慮する。

脚２２１は、固定ステージ２０１の左端からａのところに設置され、脚２２２は、固定ステージ２０１の右端からａ、脚２２１と脚２２２との間の距離をｂとした。固定ステージ２０１は、１ｍ辺りｗの分布荷重とする。

図４は、図１における固定ステージ２０１の曲げモーメントの分布を示したものである。

固定ステージ２０１に掛かる曲げモーメントは、中央で最大
−ｗ(２ａ＋ｂ)²／８−ｗａ(２ａ＋ｂ)／２
となり、固定ステージ２０１を２分割し、その分割位置を中央に設けた場合に、ここで変形が最大となる。固定ステージ２０１の脚２２１，２２２の位置での曲げモーメントは−ｗａ²／２である。

固定ステージ２０１の脚２２１，２２２の間で、曲げモーメントが０になる位置があり、ここに分割位置を設けると、固定ステージ２０１の変形は最小になる。そこで、本実施例では、固定ステージ２０１に掛かる曲げモーメントが０になる付近に分割位置を設けることにした。すなわち、テーブル幅Ｗ１を中央に設置し、その両側にＷ２のテーブルを配置する３つのテーブルで固定ステージ２０１を構成することにした。

これにより、自重による曲げモーメントが最大の位置は中央に配置するテーブルの剛性により変形を抑え、曲げモーメントが０になる位置で他のテーブルと接続することにより、テーブル間の接続部分における接続面のずれを最小に抑えることができる。よって、固定ステージ２０１の加工や輸送においても取扱いが容易となり、また据付けにおいても位置きめ誤差を極めて小さくすることが可能となる。

本実施例のステージ装置部の固定ステージ２０１においては、脚２２１，２２２と二つで説明したが、脚の個数が増えても同様にテーブル間の接続部分の位置を変えることにより、同様の効果を達成することが可能である。

２０ レール
３０，３１ リニアモータの固定子
４０ 第一可動ステージ
４１ 第二可動ステージ
５０ トップテーブル
２０１，２０２ 固定ステージ
２１０，２１１，２１２ テーブル
２２１，２２２ 脚
５０１ ランプハウス
５０３ ガントリ脚
５０５ マスクホルダフレーム
５０７ ガントリフレーム
６０１ 基板ガラス

Claims (17)

1. ワークを搭載するワークテーブルと、このワークテーブルの移動機構を有する可動ステージと、この可動ステージの移動機構を有する固定ステージと、前記テーブル上のワークに対してマスクパターンを露光する露光手段を支持するガントリ部と、を有する液晶露光装置において、
   前記固定ステージは、前記可動ステージの移動方向に直角の方向に複数分割可能な構造を有し、
   前記固定ステージの分割面は、前記固定ステージの前記可動ステージの移動方向と直角の方向に掛かる曲げモーメントが最小となる位置に設けられ、
   さらに、前記曲げモーメントが最小となる位置は、前記ガントリ固定ステージの脚の位置と前記ガントリ固定ステージの中央部との間にある液晶露光装置。
2. 請求項１記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージは、前記可動ステージの移動方向に直角の方向に二つの分割面を有する液晶露光装置。
3. 請求項１記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージは、前記可動ステージの移動を支持するレールを有し、前記レールと平行に分割面を有する液晶露光装置。
4. 請求項１記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージは複数のレールを有し、前記ガントリ部と接続する接続部を有する二つの側方ステージ部と、前記ガントリ部との接続部を有しない中央テーブル部とからなる液晶露光装置。
5. 請求項４記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージは複数のレールを有し、前記側方テーブル部と前記中央テーブル部にそれぞれレールが設けられ、前記中央テーブル部に設けられた前記複数のレールのうち、前記可動ステージの移動方向に外側に設けられた二つのレールは、前記固定ステージの分割面近傍に設けられた液晶露光装置。
6. 請求項１記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージの分割面は、前記可動ステージの移動方向に沿って設けられている液晶露光装置。
7. ワークを搭載するテーブルと、このテーブルの移動機構を有する可動ステージと、この可動ステージの移動機構を有するステージと、前記テーブル上のワークに対してマスクパターンを露光する露光手段を支持するガントリ部と、を有する液晶露光装置において、
   前記ステージのうち前記ガントリ部を固定するガントリ固定ステージ部は、当該ガントリ固定ステージ部の前記可動ステージの移動方向と直角の方向に掛かる曲げモーメントが最小となる位置で分割可能であり、さらに、前記曲げモーメントが最小となる位置は、前記ガントリ固定ステージの脚の位置と前記ガントリ固定ステージの中央部との間にある液晶露光装置。
8. 請求項７記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージは、前記可動ステージの移動方向に直角の方向に二つの分割面を有する液晶露光装置。
9. 請求項７記載の液晶露光装置において、
   前記固定ステージは、前記可動ステージの移動を支持するレールを有し、前記レールと平行に分割面を有する液晶露光装置。
10. 請求項７記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージは複数のレールを有し、前記ガントリ部と接続する接続部を有する二つの側方テーブル部と、前記ガントリ部との接続部を有しない中央テーブル部とからなる液晶露光装置。
11. 請求項１０記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージは複数のレールを有し、前記側方テーブル部と前記中央テーブル部にそれぞれレールが設けられ、前記中央テーブル部に設けられた前記複数のレールのうち、前記可動ステージの移動方向に外側に設けられた二つのレールは、前記方向に沿って複数の分割面を設けた液晶露光装置。
12. 請求項７記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージの分割面は、前記可動ステージの移動方向に沿って設けられている液晶露光装置。
13. ワークを搭載するテーブルと、このテーブルの移動機構を有する可動ステージと、この可動ステージの移動機構を有するステージと、前記テーブル上のワークに対してマスクパターンを露光する露光手段を支持するガントリ部と、を有する液晶露光装置において、
    前記ステージのうち前記ガントリ部を固定するガントリ固定ステージ部は、前記可動ステージが移動する方向に沿って複数の分割面を設け、前記複数の分割面は、当該ガントリ固定ステージ部での前記可動ステージの移動方向と直角の方向に掛かる曲げモーメントが最小となる位置にあり、
    さらに、前記曲げモーメントが最小となる位置は、前記ガントリ固定ステージの脚の位置と前記ガントリ固定ステージの中央部との間にある液晶露光装置。
14. 請求項１３記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージは、前記可動ステージの移動方向に直角の方向に二つの分割面を有する液晶露光装置。
15. 請求項１３記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージは、前記可動ステージの移動を支持するレールを有し、前記レールと平行に分割面を有する液晶露光装置。
16. 請求項１３記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージは複数のレールを有し、前記ガントリ部と接続する接続部を有する二つの側方テーブル部と、前記ガントリ部との接続部を有しない中央テーブル部とからなる液晶露光装置。
17. 請求項１６記載の液晶露光装置において、
    前記固定ステージは複数のレールを有し、前記側方テーブル部と前記中央テーブル部にそれぞれレールが設けられ、前記中央テーブル部に設けられた前記複数のレールのうち、前記可動ステージの移動方向に外側に設けられた二つのレールは、前記固定ステージの分割面近傍に設けられた液晶露光装置。

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