CN102096327B - 曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是有关于曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法。其中的曝光方法包括：一边使夹盘(10)与光束照射装置(20)相对地移动，一边将描画数据供给至光束照射装置(20)的驱动电路(27)。利用设置在夹盘(10)的光接收机构(CCD相机(51))，接收从光束照射装置(20)的头部(20a)照射而来的光束，根据所接收到的光束预先对利用光束所描画的图案(2)的每次扫描的偏移进行检测，且根据检测结果来修正描画数据的坐标。本发明在将光束对基板的扫描进行多次而在基板上描画图案时，使利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移受到抑制，提高了描画精度。

Description

曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种在液晶显示器装置等的显示用面板基板的制造中，对涂布着光致抗蚀剂(photo-resist)的基板照射光束，并利用光束来扫描基板，从而在基板上描画出图案的曝光装置，曝光方法及使用它们的显示用面板基板的制造方法，本发明尤其涉及一种将光束对基板的扫描进行多次的曝光装置、曝光方法、及使用它们的显示用面板基板的制造方法。
背景技术
被用作显示用面板的液晶显示器装置的薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，TFT)基板或彩色滤光片(color filter)基板、等离子显示器面板(plasma display panel)用基板、有机电致发光(Electroluminescence，EL)显示面板用基板等的制造，是使用曝光装置并利用光刻(photolithography)技术而在基板上形成图案来进行。关于曝光装置，以前有如下方式：使用透镜(lens)或反射镜(mirror)将掩模(mask)的图案投影至基板上的投影方式，及在掩模与基板之间设置微小的间隙(接近间隙(proXimity gap))而将掩模的图案转印至基板的接近方式。
近年来，开发了一种对涂布着光致抗蚀剂的基板照射光束，并利用光束来扫描基板，从而在基板上描画出图案的曝光装置。因利用光束来扫描基板，并在基板上直接描画出图案，所以不需要高价的掩模。而且，可通过使描画数据及扫描的程序改变，而与各种显示用面板基板相对应。关于此种曝光装置，例如有专利文献1、专利文献2、及专利文献3所述的曝光装置。
专利文献1：日本专利特开2003-332221号公报
专利文献2：日本专利特开2005-353927号公报
专利文献3：日本专利特开2007-219011号公报
光束对基板的扫描是使照射光束用的光束照射装置、与支撑基板的夹盘(chuck)相对地移动而进行的。图15～图18是说明光束对基板的扫描的图。图15～图18表示如下示例：使用八个光束照射装置，并利用来自八个光束照射装置的八条光束，将基板1的X方向的扫描进行四次，从而对基板1整体进行扫描。各光束照射装置具有头部20a，该头部20a包括对基板1照射光束的照射光学系统，在图15～图18中，由虚线来表示各光束照射装置的头部20a。从各光束照射装置的头部20a照射而来的光束，在Y方向上具有频带宽度(bandwidth)W，通过光束照射装置与夹盘的朝X方向的相对移动，朝箭头所示的方向来扫描基板1。
图15表示第一次扫描，通过朝X方向的第一次扫描，在图15中由灰色表示的扫描区域进行图案的描画。当第一次扫描结束时，通过光束照射装置与夹盘的朝Y方向的相对移动，使扫描区域朝Y方向仅移动与频带宽度W相同的距离。图16表示第二次扫描，利用朝X方向的第二次扫描，在图16中由灰色表示的扫描区域进行图案的描画。当第二次扫描结束时，通过光束照射装置与夹盘的朝Y方向的相对移动，使扫描区域朝Y方向仅移动与频带宽度W相同的距离。图17表示第三次扫描，利用朝X方向的第三次扫描，在图17中由灰色表示的扫描区域进行图案的描画。当第三次扫描结束时，通过光束照射装置与夹盘的朝Y方向的相对移动，使扫描区域朝Y方向仅移动与频带宽度W相同的距离。图18表示第四次扫描，利用朝X方向的第四次扫描，在图18中由灰色表示的扫描区域进行图案的描画，从而基板1整体的扫描结束。
另外，图15～图18中表示的是将基板1的X方向的扫描进行四次，从而对基板1整体进行扫描的示例，但扫描的次数并不限于此，也可进行三次以下或五次以上的基板1的X方向的扫描，从而对基板1整体进行扫描。
这样，在将光束对基板的扫描进行多次的情况下，如果光束照射装置与夹盘的扫描方向或与扫描方向成正交的方向的相对移动出现误差，则存在利用光束所描画的图案在每次扫描时发生偏移的问题。而且，在液晶显示器装置等的显示用面板基板的制造中，因曝光区域宽广，所以大多是使用多个光束照射装置并利用多个光束而并行地进行基板的扫描，此时，如果各光束照射装置的头部的位置彼此发生偏移，则存在利用来自各光束照射装置的光束所描画的图案也发生偏移的问题。
以前，此种图案的偏移的检查是通过分析实际进行曝光的基板来进行的。因此，光束照射装置与夹盘的相对移动的误差的修正、或各光束照射装置的头部的位置的调节中，要耗费较多的时间及工夫。
由此可见，上述现有的曝光技术、及显示用面板基板的制造方法显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改时进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般的技术又没有适切的方式能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于：克服现有的曝光技术、及显示用面板基板的制造方法存在的缺陷，而提供一种新的曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法，所要解决的技术问题是，当将光束对基板的扫描进行多次从而在基板上描画出图案时，抑制由光采所描画的图案的每次扫描的偏移，以提高描画精度。而且，当使用多个光束照射装置并利用多个光束而并行地进行基板的扫描时，使利用来自各光束照射装置的光束所描画的图案的偏移受到抑制，以提高描画精度。此外，还要制造出高品质的显示用面板基板。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。为达到上述目的，依据本发明的曝光装置包括：夹盘，对涂布着光致抗蚀剂的基板进行支撑；具有头部的光束照射装置，该头部包括对光束进行调制的空间性光调制器、根据描画数据来驱动空间性光调制器的驱动电路、及照射经空间性光调制器而调制的光束的照射光学系统；以及移动机构，使夹盘与光束照射装置相对地移动，且将来自光束照射装置的光束对基板的扫描进行多次，从而在基板上描画出图案，所述曝光装置包括：描画控制机构，将描画数据供给至光束照射装置的驱动电路；光接收机构，设置在夹盘上，接收从光束照射装置的头部照射而来的光束；以及检测机构，根据由光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测，且描画控制机构根据检测机构的检测结果来修正描画数据的坐标。
而且，本发明的曝光方法中，利用夹盘来对涂布着光致抗蚀剂的基板进行支撑；使夹盘与具有头部的光束照射装置相对地移动，该头部包括对光束进行调制的空间性光调制器、根据描画数据来驱动空间性光调制器的驱动电路、及照射经空间性光调制器而调制的光束的照射光学系统；将来自光束照射装置的光束对基板的扫描进行多次，从而在基板上描画出图案，所述曝光方法一边使夹盘与光束照射装置相对地移动，一边将描画数据供给至光束照射装置的驱动电路；利用设置在夹盘的光接收机构，接收从光束照射装置的头部照射而来的光束；根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测；以及根据检测结果来修正描画数据的坐标。
光束照射装置的空间性光调制器是将反射光束用的多个微小反射镜在两个方向上排列而构成，驱动电路根据描画数据而改变各反射镜的角度，由此对朝基板照射的光束进行调制。经空间性光调制器而调制的光束，从包括光束照射装置的照射光学系统的头部而照射。一边使夹盘与光束照射装置相对地移动，一边将描画数据供给至光束照射装置的驱动电路，利用设置在夹盘的光接收机构，接收从光束照射装置的头部照射而来的光束。然后，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测，且根据检测结果来修正该描画数据的坐标，因此可抑制利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移，从而使描画精度提高。
此外，本发明的曝光装置中，检测机构对由光接收机构接收到的光束的强度的变化进行检测，描画控制机构根据检测机构的检测结果来修正该描画数据，以使光束的光量分布均一。而且，本发明的曝光方法中，对由光接收机构接收到的光束的强度的变化进行检测，且根据检测结果来修正该描画数据，以使光束的光量分布均一。因光束的光量分布均一，所以图案的描画得以均一地进行。
此外，本发明的曝光装置中，移动机构使夹盘与光束照射装置相对地来回移动，光接收机构在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处，分别接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，检测机构根据由光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的扫描方向的偏移进行检测。而且，本发明的曝光方法中，使夹盘与光束照射装置相对地来回移动，利用设置在夹盘的光接收机构，在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处分别接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的扫描方向的偏移进行检测。当使夹盘与光束照射装置相对地来回移动而将光束对基板的扫描进行多次时，即便在去路与归路上夹盘与光束照射装置的相对移动出现误差，也可抑制利用光束所描画的图案的扫描方向的偏移。
而且，本发明的曝光装置中，光接收机构在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，检测机构根据由光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测。而且，本发明的曝光方法中，利用设置在夹盘的光接收机构，在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测。即便在改变光束对基板的扫描区域时夹盘与光束照射装置的相对移动出现误差，也可使利用光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移受到抑制。
而且，本发明的曝光装置包括多个光束照射装置，利用来自多个光束照射装置的多个光束而并行地进行基板的扫描，光接收机构在来自一个光束照射装置的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置的头部照射而来的光束，检测机构根据由光接收机构接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置的光束所描画的图案与利用来自另一个光束照射装置的光束所描画的图案的偏移进行检测。而且，本发明的曝光方法中，设置多个光束照射装置，利用来自多个光束照射装置的多个光束而并行地进行基板的扫描，利用设置在夹盘的光接收机构，在来自一个光束照射装置的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置的光束所描画的图案与利用来自另一个光束照射装置的光束所描画的图案的偏移进行检测。当使用多个光束照射装置并利用多个光束而并行地进行基板的扫描时，即便各光束照射装置的头部的位置彼此发生偏移，也可抑制利用来自各光束照射装置的光束所描画的图案的偏移，从而使描画精度提高。
本发明的显示用面板基板的制造方法使用所述任一曝光装置或曝光方法来进行基板的曝光。通过使用所述曝光装置或曝光方法，可使利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移受到抑制，从而使描画精度提高，因此制造出高品质的显示用面板基板。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明提供的曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法至少具有下列优点及有益效果：
根据本发明的曝光装置及曝光方法，一边使夹盘与光束照射装置相对地移动，一边将描画数据供给至光束照射装置的驱动电路，利用设置在夹盘的光接收机构，接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测，且根据检测结果来修正描画数据的坐标，由此可使利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移受到抑制，从而可提高描画精度。
此外，根据本发明的曝光装置及曝光方法，对由光接收机构接收到的光束的强度的变化进行检测，根据检测结果来修正描画数据，以使光束的光量分布均一，由此可均一地进行图案的描画。
此外，根据本发明的曝光装置及曝光方法，利用设置在夹盘的光接收机构，在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处分别接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的扫描方向的偏移进行检测，由此当使夹盘与光束照射装置相对地来回移动而将光束对基板的扫描进行多次时，即便在去路与归路上夹盘与光束照射装置的相对移动出现误差，也可使利用光束所描画的图案的扫描方向的偏移受到抑制。
而且，根据本发明的曝光装置及曝光方法，利用设置在夹盘的光接收机构，在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收的光束，预先对利用光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测，由此即便在改变光束对基板的扫描区域时夹盘与光束照射装置的相对移动出现误差，也可使利用光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移受到抑制。
而且，根据本发明的曝光装置及曝光方法，利用设置在夹盘的光接收机构，在来自一个光束照射装置的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置的头部照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置的光束所描画的图案与利用来自另一个光束照射装置的光束所描画的图案的偏移进行检测，由此当使用多个光束照射装置并利用多个光束而并行地进行基板的扫描时，即便各光束照射装置的头部的位置彼此发生偏移，也可使利用来自各光束照射装置的光束所描画的图案的偏移受到抑制，从而可提高描画精度。
根据本发明的显示用面板基板的制造方法，可使利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移受到抑制，从而可提高描画精度，因此可制造出高品质的显示用面板基板。
综上所述，本发明提供的曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法有效提高了描画精度。在技术上有显著的进步，并具有明显的积极效果，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的曝光装置的概略构成的图。
图2是本发明的一实施方式的曝光装置的侧视图。
图3是本发明的一实施方式的曝光装置的主视图。
图4是表示光束照射装置的概略构成的图。
图5是说明激光测长系统的动作的图。
图6是表示描画控制部的概略构成的图。
图7是说明本发明的一实施方式的曝光方法的图。
图8是图7所示的夹盘的俯视图。
图9是图7所示的夹盘的主视图。
图10是表示利用光束所描画的图案的一例的图。
图11是表示利用光束所描画的图案的另一例的图。
图12(a)是表示在CCD相机的视场内所描画的图案的图。
图12(b)、图12(c)是表示光束的强度的图。
图13是表示液晶显示器装置的TFT基板的制造工序的一例的流程图。
图14是表示液晶显示器装置的彩色滤光片基板的制造工序的一例的流程图。
图15是说明光束对基板的扫描的图。
图16是说明光束对基板的扫描的图。
图17是说明光束对基板的扫描的图。
图18是说明光束对基板的扫描的图。
1基板        2图案         3基座
4X导件       5X平台        6Y导件
7Y平台       8θ平台       10夹盘
10a切口部    11快门        20光束照射装置
20a头部      21激光光源单元22光纤
23透镜       24反射镜      25DMD
26投影透镜   27DMD驱动电路 31、33线性标尺
32、34编码器 40激光测长系统控制装置
41激光光源   42、44激光干涉仪43、45棒反射镜
50图像处理装置51CCD相机     51a  CCD相机的视场
60平台驱动电路70主控制装置  71描画控制部
72、76存储器  73频带宽度设定部74中心点坐标决定部
75坐标决定部  77描画数据作成部
101～106、201～204步骤
B、C  虚线                    X、Y、Z、θ方向
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的曝光装置、曝光方法、及显示用面板基板的制造方法其具体实施方式、结构、步骤、特征及其功效，详细说明如后。
图1是表示本发明的一实施方式的曝光装置的概略构成的图。而且，图2是本发明的一实施方式的曝光装置的侧视图，图3是本发明的一实施方式的曝光装置的主视图(即正视图)。曝光装置包括基座3、X导件4、X平台5、Y导件6、Y平台7、θ平台8、夹盘10、快门(gate)11、光束照射装置20、线性标尺(linear scale)31、33、编码器32、34、激光测长系统、激光测长系统控制装置40、图像处理装置50、电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)相机51、平台驱动电路60、及主控制装置70。另外，图2及图3中，省略了激光测长系统的激光光源41、激光测长系统控制装置40、图像处理装置50、平台驱动电路60及主控制装置70。曝光装置除包括这些之外，还包括：将基板1搬入至夹盘10、且将基板1从夹盘10搬出的基板搬送机械手(robot)，及进行装置内的温度管理的温度控制单元等。
另外，以下说明的实施方式中的XY方向为例示，也可将X方向与Y方向调换。
在图1及图2中，夹盘10位于进行基板1的交付的交付位置处。在交付位置处，利用未图式的基板搬送机械手将基板1搬入至夹盘10，且利用未图式的基板搬送机械手将基板1从夹盘10搬出。夹盘10真空吸附基板1的背面以对其进行支撑。基板1的表面涂布着光致抗蚀剂。
在进行基板1的曝光的曝光位置的上空，横跨基座3而设置着快门11。快门11中搭载着多个光束照射装置20。另外，本实施方式表示使用八个光束照射装置20的曝光装置的示例，但光束照射装置的数量并不限于此，本发明适用于使用一个或两个以上的光束照射装置的曝光装置。
图4是表示光束照射装置的概略构成的图。光束照射装置20包括光纤22、透镜23、反射镜24、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device，DMD)25、投影透镜26、及DMD驱动电路27。光纤22将由激光光源单元21产生的紫外光的光束导入至光束照射装置20内。从光纤22射出的光束经由透镜23及反射镜24而朝DMD25照射。DMD25是将反射光束用的多个微小反射镜在两个方向上排列而构成的空间性光调制器，改变各反射镜的角度来调制光束。经DMD25调制的光束从包括投影透镜26的头部20a照射。DMD驱动电路27根据由主控制装置70所供给的描画数据来改变DMD25的各反射镜的角度。
在图2及图3中，夹盘10搭载于θ平台8，在θ平台8下设置着Y平台7及X平台5。X平台5搭载于设置在基座3的X导件4上，沿着X导件4朝X方向移动。Y平台7搭载于设置在X平台5的Y导件6上，沿着Y导件6朝Y方向移动。θ平台8搭载于Y平台7上，朝θ方向旋转。在X平台5、Y平台7、及θ平台8上设置着滚珠丝杠(ballscrew)及电动机、或线性电动机(linear motor)等的未图式的驱动机构，各驱动机构由图1的平台驱动电路60而驱动。
通过θ平台8的朝θ方向的旋转，搭载于夹盘10上的基板1以正交的二边朝向X方向及Y方向的方式旋转。通过X平台5的朝X方向的移动，夹盘10在交付位置与曝光位置之间移动。在曝光位置处，通过X平台5的朝X方向的移动，从各光束照射装置20的头部20a照射而来的光束朝X方向扫描基板1。而且，通过Y平台7的朝Y方向的移动，从各光束照射装置20的头部20a照射而来的光束对基板1的扫描区域朝Y方向移动。图1中，主控制装置70对平台驱动电路60进行控制，从而进行θ平台8的朝θ方向的旋转、X平台5的朝X方向的移动、及Y平台7的朝Y方向的移动。
另外，本实施方式中，是通过利用X平台5使夹盘10朝X方向移动，而进行来自光束照射装置20的光束对基板1的扫描，但也可通过移动光束照射装置20而进行来自光束照射装置20的光束对基板1的扫描。而且，本实施方式中，是通过利用Y平台7使夹盘10朝Y方向移动，而改变来自光束照射装置20的光束对基板1的扫描区域，但也可通过移动光束照射装置20而改变来自光束照射装置20的光束对基板1的扫描区域。
在图1及图2中，基座3上设置着朝X方向延伸的线性标尺31。线性标尺31上附有用于对X平台5的朝X方向的移动量进行检测的刻度。而且，X平台5上设置着朝Y方向延伸的线性标尺33。线性标尺33上附有用于对Y平台7的朝Y方向的移动量进行检测的刻度。
在图1及图3中，在X平台5的一侧面，与线性标尺31相对向地安装着编码器32。图1的主控制装置70对编码器32的坐标系的基准位置进行设定。编码器32从基准位置起开始进行线性标尺31的刻度的检测，并将脉冲信号输出至主控制装置70。而且，在图1及图2中，在Y平台7的一侧面，与线性标尺33相对向地安装着编码器34。图1的主控制装置70对编码器34的坐标系的基准位置进行设定。编码器34从基准位置起开始进行线性标尺33的刻度的检测，并将脉冲信号输出至主控制装置70。主控制装置70对编码器32的脉冲信号进行计数，检测X平台5的朝X方向的移动量，且对编码器34的脉冲信号进行计数，检测Y平台7的朝Y方向的移动量。
图5是说明激光测长系统的动作的图。另外，图5中省略了图1所示的快门11、光束照射装置20、及图像处理装置50。激光测长系统是公知的激光干涉式的测长系统，包括激光光源41、激光干涉仪42、44、及棒反射镜(bar mirror)43、45。棒反射镜43安装在夹盘10的朝Y方向延伸的一侧面。而且，棒反射镜45安装在夹盘10的朝X方向延伸的一侧面。
激光干涉仪42将来自激光光源41的激光光束朝棒反射镜43照射，并接收经棒反射镜43反射的激光光束，从而对来自激光光源41的激光光束与经棒反射镜43反射的激光光束的干涉进行测定。该测定在Y方向的2个部位进行。主控制装置70对激光测长系统控制装置40的坐标系的基准位置进行设定。激光测长系统控制装置40根据激光干涉仪42的测定结果来检测夹盘10的X方向的位置及旋转。
另一方面，激光干涉仪44将来自激光光源41的激光光束朝棒反射镜45照射，并接收经棒反射镜45反射的激光光束，从而对来自激光光源41的激光光束与经棒反射镜45反射的激光光束的干涉进行测定。激光测长系统控制装置40根据激光干涉仪44的测定结果，来检测夹盘10的Y方向的位置。
图4中，主控制装置70包括对光束照射装置20的DMD驱动电路27供给描画数据的描画控制部。图6是表示描画控制部的概略构成的图。描画控制部71包括存储器72、76、频带宽度设定部73、中心点坐标决定部74、坐标决定部75、及描画数据作成部77。
存储器76中存储着设计值映像(design value map)。设计值映像中以XY坐标来表示描画数据。描画数据作成部77根据存储在存储器76中的设计值映像，而作成对各光束照射装置20的DMD驱动电路27供给的描画数据。存储器72将描画数据作成部77所作成的描画数据的XY坐标作为位址(address)而加以存储。
频带宽度设定部73决定从存储器72读出的描画数据的Y坐标的范围，由此对从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束的Y方向的频带宽度进行设定。
激光测长系统控制装置40对开始进行曝光位置处的基板1的曝光之前的夹盘10的XY方向的位置进行检测。中心点坐标决定部74根据由激光测长系统控制装置40所检测出的夹盘10的XY方向的位置，来决定开始进行基板1的曝光之前的夹盘10的中心点的XY坐标。图1中，当利用来自光束照射装置20的光束进行基板1的扫描时，主控制装置70对平台驱动电路60进行控制，以利用X平台5使夹盘10朝X方向移动。当移动基板1的扫描区域时，主控制装置70对平台驱动电路60进行控制，以利用Y平台7使夹盘10朝Y方向移动。在图6中，中心点坐标决定部74对来自编码器32、34的脉冲信号进行计数，检测X平台5的朝X方向的移动量及Y平台7的朝Y方向的移动量，从而决定夹盘10的中心点的XY坐标。
坐标决定部75根据由中心点坐标决定部74决定的夹盘10的中心点的XY坐标，来决定对各光束照射装置20的DMD驱动电路27供给的描画数据的XY坐标。存储器72将由坐标决定部75决定的XY坐标作为位址而输入，并将存储在所输入的XY坐标的位址中的描画数据输出至各光束照射装置20的DMD驱动电路27。
以下，对本发明的一实施方式的曝光方法进行说明。图7是说明本发明的一实施方式的曝光方法的图。而且，图8是图7所示的夹盘的俯视图，图9是图7所示的夹盘的主视图。另外，在图7及图8中省略了图1所示的快门11及光束照射装置20，且以虚线来表示光束照射装置20的头部20a。
在图8及图9中，夹盘10上设置着切口部10a，切口部10a中设置着两个CCD相机51。各光束照射装置20的头部20a在Y方向上以等间隔而配置着，两个CCD相机51按照各光束照射装置20的头部20a的间隔的整数倍的间隔而设置在夹盘10上。各CCD相机51的焦点对准搭载于夹盘10的基板的表面的高度。另外，本实施方式中，在夹盘10设置着两个CCD相机51，但也可在夹盘10设置三个以上的CCD相机51。
本实施方式中，在开始进行基板的曝光之前，使用设置在夹盘10的CCD相机51，接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束。并且，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测。图7中，首先，主控制装置70使编码器32、34及激光测长系统控制装置40的坐标系的基准位置发生位移，该位移的量相当于用来检测该偏移的图案的基板上的位置、与用于检测的CCD相机51的位置的差异。
然后，主控制装置70在夹盘10上未搭载着基板的状态下，根据激光测长系统控制装置40的检测结果来控制平台驱动电路60，并利用X平台5及Y平台7而使夹盘10朝开始进行曝光之前的规定的位置移动。然后，主控制装置70控制平台驱动电路60，使Y平台7朝Y方向移动而改变光束的扫描区域，以使描画出检测偏移的图案的光束通过CCD相机51的视场。然后，主控制装置70控制平台驱动电路60，一边使X平台5朝X方向移动，一边将描画数据从描画控制部71供给至光束照射装置20的DMD驱动电路27。
图6中，描画控制部71的中心点坐标决定部74根据坐标系的基准位置已发生位移的激光测长系统控制装置40及编码器32、34的输出信号，来决定夹盘10的中心点坐标，因此从描画控制部71供给至DMD驱动电路27的描画数据，设为使XY坐标只偏移(offset)了如下量，该量相当于用来检测该偏移的图案的基板上的位置、与用于检测的CCD相机51的位置的差异。
图9中，CCD相机51使焦点对准手支撑在夹盘10上的基板的表面的高度，接收从光束照射装置20照射而来的光束。图7中，CCD相机51将所接收到的光束的图像信号输出至图像处理装置50。图像处理装置50对CCD相机51的图像信号进行处理，并对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测。
图6中，描画控制部71的描画数据作成部77根据图像处理装置50的检测结果，对存储在存储器76中的设计值映像的描画数据的XY坐标进行转换，从而新作成对各光束照射装置20的DMD驱动电路27供给的描画数据。当进行基板1的曝光时，主控制装置70使编码器32、34及激光测长系统控制装置40的坐标系的基准位置恢复为正常，主控制装置70的描画控制部71将新作成的描画数据供给至DMD驱动电路27。利用设置在夹盘10的CCD相机51，接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测，且根据检测结果来修正描画数据的坐标，因此可抑制利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移，从而使描画精度提高。
图10是表示利用光束所描画的图案的一例。图10中，将利用光束所描画的图案2涂黑来表示。如图15～图18所示的示例那样，当使夹盘10与光束照射装置20相对地来回移动而将光束对基板1的扫描进行多次时，如果在去路与归路上夹盘10与光束照射装置20的相对移动出现误差，则如图10所示，利用光束所描画的图案2在去路的扫描区域1与归路的扫描区域2，在扫描方向(X方向)上发生偏移。
图10中的虚线表示CCD相机51的视场，本实施方式中，利用设置在夹盘10的CCD相机51，在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处分别接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案2的扫描方向的偏移进行检测，且根据检测结果来修正描画数据的坐标。即便在去路与归路上夹盘10与光束照射装置20的相对移动出现误差，也可抑制利用光束所描画的图案2的扫描方向的偏移。
图11是表示利用光束所描画的图案的另一例的图。图11中与图10同样地，将利用光束所描画的图案2涂黑来表示。如果在改变光束对基板1的扫描区域时夹盘10与光束照射装置20的相对移动出现误差，则如图11所示，利用光束所描画的图案2在与扫描方向正交的方向(Y方向)上发生偏移。
图11中的虚线表示CCD相机51的视场，本实施方式中，利用设置在夹盘10的CCD相机51，在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案2的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测，且根据检测结果来修正描画数据的坐标。即便在改变光束对基板1的扫描区域时夹盘10与光束照射装置20的相对移动出现误差，也可使利用光束所描画的图案2的与扫描方向正交的方向的偏移受到抑制。
而且，如本实施方式所示，当设置多个光束照射装置20且利用来自多个光束照射装置20的多个光束而并行地进行基板1的扫描时，如果各光束照射装置20的头部20a的位置彼此发生偏移，则利用来自各光束照射装置20的光束所描画的图案2也会发生偏移。
本实施方式中，利用设置在夹盘10的CCD相机51，在来自一个光束照射装置20的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置20的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置20的光束所描画的图案2与利用来自另一个光束照射装置20的光束所描画的图案2的偏移进行检测，且根据检测结果来修正描画数据的坐标。当使用多个光束照射装置20并利用多个光束而并行地进行基板1的扫描时，即便各光束照射装置20的头部20a的位置彼此发生偏移，也可使利用来自各光束照射装置20的光束所描画的图案的偏移受到抑制，从而使描画精度提高。并且，通过利用来自多个光束照射装置20的多个光束而并行地进行基板1的扫描，可缩短基板1整体的扫描所花费的时间，从而可缩短节拍时间(tact time)。
图12(a)是表示CCD相机的视场内所描画的图案的图，图12(b)、图12(c)是表示光束的强度的图。图12(a)中，与图10同样地，将利用光束所描画的图案2涂黑来表示。图12(b)的虚线表示图12(a)中虚线B所示的位置处的光束的强度的时间性变化。而且，图12(c)的虚线表示描画图12(a)中虚线C所示的位置时的光束的强度的空间性变化。如图12(b)、图12(c)虚线所示，如果描画图案2时的光束的强度在时间性及空间性方面不均一，则无法均一地进行图案2的描画。
图7中，图像处理装置50对CCD相机51的图像信号进行处理，并检测光束的强度的时间性及空间性变化。图6中，描画控制部71的描画数据作成部77根据图像处理装置50的检测结果，抽取存储在存储器72中的新的描画数据中的光束的强度较强部分的数据，并修正该描画数据以使光束的光量分布均一。经修正的描画数据的光束的强度在图12(b)、图12(c)中以实线来表示。因光束的光量分布变得均一，所以可均一地进行图案2的描画。
根据以上所说明的实施方式，一边使夹盘10与光束照射装置20相对地移动，一边将描画数据供给至光束照射装置20的DMD驱动电路27，利用设置在夹盘10的CCD相机51，接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案2的每次扫描的偏移进行检测，且根据检测结果来修正该描画数据的坐标，由此可使利用光束所描画的图案2的每次扫描的偏移受到抑制，从而可提高描画精度。
此外，对由CCD相机51接收到的光束的强度的变化进行检测，并根据检测结果来修正该描画数据，以使光束的光量分布变得均一，由此可均一地进行图案2的描画。
此外，利用设置在夹盘10的CCD相机51，在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处分别接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案2的扫描方向的偏移进行检测，由此当使夹盘10与光束照射装置20相对地来回移动而将光束对基板1的扫描进行多次时，即便在去路与归路上夹盘10与光束照射装置20的相对移动出现误差，也可使利用光束所描画的图案2的扫描方向的偏移受到抑制。
而且，利用设置在夹盘10的CCD相机51，在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案2的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测，由此即便在改变光束对基板1的扫描区域时夹盘10与光束照射装置20的相对移动出现误差，也可使利用光束所描画的图案2的与扫描方向正交的方向的偏移受到抑制。
而且，利用设置在夹盘的CCD相机51，在来自一个光束照射装置20的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置20的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置20的头部20a照射而来的光束，根据所接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置20的光束所描画的图案2与利用来自另一个光束照射装置20的光束所描画的图案2的偏移进行检测，由此当使用多个光束照射装置20并利用多个光束而并行地进行基板1的扫描时，即便各光束照射装置20的头部20a的位置彼此发生偏移，也可使利用来自各光束照射装置20的光束所描画的图案2的偏移受到抑制，从而可提高描画精度。
通过使用本发明的曝光装置或曝光方法来进行基板的曝光，可使利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移受到抑制，从而可提高描画精度，因而可制造出高品质的显示用面板基板。
例如，图13是表示液晶显示器装置的TFT基板的制造工序的一例的流程图。在薄膜形成工序(步骤101)中，利用溅镀法(sputtering method)或等离子化学气相淀积(Chemical Vapor Deposition，CVD)法等，在基板上形成作为液晶驱动用的透明电极的导电体膜或绝缘体膜等的薄膜。在抗蚀剂涂布工序(步骤102)中，利用辊式涂布法(rollcoa ting method)等来涂布光致抗蚀剂，从而在薄膜形成工序(步骤101)中形成的薄膜上形成光致抗蚀剂膜。在曝光工序(步骤103)中，使用曝光装置而在光致抗蚀剂膜上形成图案。在显影工序(步骤104)中，利用喷淋(shower)显影法等将显影液供给至光致抗蚀剂膜上，以将光致抗蚀剂膜的不需要部分除去。在蚀刻工序(步骤105)中，利用湿式蚀刻而将薄膜形成工序(步骤101)中所形成的薄膜中的未被光致抗蚀剂膜遮住的部分除去。在剥离工序(步骤106)中，利用剥离液而将蚀刻工序(步骤105)中的已完成掩模的作用的光致抗蚀剂膜剥离。在上述这些的各工序之前或之后，可视需要而实施基板的清洗/干燥工序。将这些工序重复进行数次，从而在基板上形成TFT阵列。
而且，图14是表示液晶显示器装置的彩色滤光片基板的制造工序的一例的流程图。在黑矩阵(black matrix)形成工序(步骤201)中，利用抗蚀剂涂布、曝光、显影、蚀刻、剥离等的处理，而在基板上形成黑矩阵。在着色图案形成工序(步骤202)中，利用染色法或颜料分散法等，而在基板上形成着色图案。针对R(red，红色)、G(green，绿色)、B(blue，蓝色)的着色图案重复进行该工序。在保护膜形成工序(步骤203)中，在着色图案上形成保护膜，在透明电极膜形成工序(步骤204)中，在保护膜上形成透明电极膜。在这些的各工序之前、中途或之后，可视需要实施基板的清洗/干燥工序。
在图13所示的TFT基板的制造工序中、曝光工序(步骤103)中、图14所示的彩色滤光片基板的制造工序中、黑矩阵形成工序(步骤201)及着色图案形成工序(步骤202)的曝光处理中，均可适用本发明的曝光装置或曝光方法。

Claims (10)

1.一种曝光装置，其包括：
夹盘，对涂布着光致抗蚀剂的基板进行支撑；
具有头部的光束照射装置，该头部包括对光束进行调制的空间性光调制器、根据描画数据来驱动所述空间性光调制器的驱动电路、及照射经所述空间性光调制器而调制的光束的照射光学系统；以及
移动机构，使所述夹盘与所述光束照射装置相对地移动，
将来自所述光束照射装置的光束对基板的扫描进行多次，从而在基板上描画出图案，
所述曝光装置的特征在于包括：
描画控制机构，将描画数据供给至所述光束照射装置的驱动电路；
光接收机构，设置在所述夹盘上，接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；以及
检测机构，根据由所述光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测，且
所述描画控制机构根据所述检测机构的检测结果来修正描画数据的坐标；
所述移动机构使所述夹盘与所述光束照射装置相对地来回移动；
所述光接收机构在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处，分别接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；
所述检测机构根据由所述光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的扫描方向的偏移进行检测。
2.一种曝光装置，其包括：
夹盘，对涂布着光致抗蚀剂的基板进行支撑；
具有头部的光束照射装置，该头部包括对光束进行调制的空间性光调制器、根据描画数据来驱动所述空间性光调制器的驱动电路、及照射经所述空间性光调制器而调制的光束的照射光学系统；以及
移动机构，使所述夹盘与所述光束照射装置相对地移动，
将来自所述光束照射装置的光束对基板的扫描进行多次，从而在基板上描画出图案，
所述曝光装置的特征在于包括：
描画控制机构，将描画数据供给至所述光束照射装置的驱动电路；
光接收机构，设置在所述夹盘上，接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；以及
检测机构，根据由所述光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测，且
所述描画控制机构根据所述检测机构的检测结果来修正描画数据的坐标；
所述光接收机构在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；
所述检测机构根据由所述光接收机构接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测。
3.如权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
所述检测机构对由所述光接收机构接收到的光束的强度的变化进行检测；
所述描画控制机构根据所述检测机构的检测结果来修正描画数据，以使光束的光量分布均一。
4.如权利要求1或2所述的曝光装置，其特征在于：
包括多个所述光束照射装置，利用来自多个光束照射装置的多个光束而并行地进行基板的扫描；
所述光接收机构在来自一个光束照射装置的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置的头部照射而来的光束；
所述检测机构根据由所述光接收机构接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置的光束所描画的图案与利用来自另一个光束照射装置的光束所描画的图案的偏移进行检测。
5.一种曝光方法，利用夹盘来对涂布着光致抗蚀剂的基板进行支撑；
使夹盘与具有头部的光束照射装置相对地移动，该头部包括对光束进行调制的空间性光调制器、根据描画数据来驱动所述空间性光调制器的驱动电路、及照射经所述空间性光调制器而调制的光束的照射光学系统；
将来自光束照射装置的光束对基板的扫描进行多次，从而在基板上描画出图案，所述曝光方法的特征在于：
一边使所述夹盘与所述光束照射装置相对地移动，一边将描画数据供给至所述光束照射装置的驱动电路；
利用设置在所述夹盘的光接收机构，接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；
根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测；以及
根据检测结果来修正所述描画数据的坐标；
使所述夹盘与所述光束照射装置相对地来回移动；
利用设置在所述夹盘的所述光接收机构，在至少两次连续扫描的开始位置或结束位置处分别接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；
根据所接收到的光束，预先对利用所述光束所描画的图案的扫描方向的偏移进行检测。
6.一种曝光方法，利用夹盘来对涂布着光致抗蚀剂的基板进行支撑；
使夹盘与具有头部的光束照射装置相对地移动，该头部包括对光束进行调制的空间性光调制器、根据描画数据来驱动所述空间性光调制器的驱动电路、及照射经所述空间性光调制器而调制的光束的照射光学系统；
将来自光束照射装置的光束对基板的扫描进行多次，从而在基板上描画出图案，所述曝光方法的特征在于：
一边使所述夹盘与所述光束照射装置相对地移动，一边将描画数据供给至所述光束照射装置的驱动电路；
利用设置在所述夹盘的光接收机构，接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；
根据所接收到的光束，预先对利用光束所描画的图案的每次扫描的偏移进行检测；以及
根据检测结果来修正所述描画数据的坐标；
利用设置在所述夹盘的所述光接收机构，在一个扫描区域与另一个扫描区域的边界处分别接收从所述光束照射装置的头部照射而来的光束；
根据所接收到的光束，预先对利用所述光束所描画的图案的与扫描方向正交的方向的偏移进行检测。
7.如权利要求5或6所述的曝光方法，其特征在于：
对由所述光接收机构接收到的光束的强度的变化进行检测；
根据检测结果来修正所述描画数据，以使光束的光量分布均一。
8.如权利要求5或6所述的曝光方法，其特征在于：
设置多个所述光束照射装置，利用来自多个所述光束照射装置的多个光束而并行地进行基板的扫描；
利用设置在所述夹盘的所述光接收机构，在来自一个光束照射装置的光束的扫描区域与来自另一个光束照射装置的光束的扫描区域的边界处，分别接收从两个光束照射装置的头部照射而来的光束；
根据所接收到的光束，预先对利用来自一个光束照射装置的光束所描画的图案与利用来自另一个光束照射装置的光束所描画的图案的偏移进行检测。
9.一种显示用面板基板的制造方法，其特征在于：
使用如权利要求1至4中任一项所述的曝光装置来进行基板的曝光。
10.一种显示用面板基板的制造方法，其特征在于：
使用如权利要求5至8中任一项所述的曝光方法来进行基板的曝光。
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