JP2004006610A - 多重バーミラーを有する位置決めシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】短い反射ミラーを用いて、大面積のステージの位置を正確に測定できる多重バーミラーを有する位置決めシステムを提供する。
【解決手段】ベースと、該ベース上に移動自在に設けられるステージ２０と、該ステージ２０のベース上における移動の方向を制御する駆動手段と、第１バーミラー４４ａ，４４ｂ及び少なくとも２以上の光学測距器４８ａ，４８ｂを具え、且つ該第１バーミラー４４ａ，４４ｂと該光学測距器４８ａ，４８ｂとがそれぞれ該ベースと該ステージ２０上に設けられる第１測定器と、第２バーミラー４６及び少なくとも２以上の光学的距離測定器５０ａ，５０ｂを具え、且つ該第２バーミラー４６と該光学測距器５０ａ，５０ｂとがそれぞれ該ベースとステージ上に設けられる第２測定器と、これらの測定器の操作を制御する制御手段とによって多重バーミラーを有する位置決めシステムを構成する。
【選択図】 図３
【解決手段】ベースと、該ベース上に移動自在に設けられるステージ２０と、該ステージ２０のベース上における移動の方向を制御する駆動手段と、第１バーミラー４４ａ，４４ｂ及び少なくとも２以上の光学測距器４８ａ，４８ｂを具え、且つ該第１バーミラー４４ａ，４４ｂと該光学測距器４８ａ，４８ｂとがそれぞれ該ベースと該ステージ２０上に設けられる第１測定器と、第２バーミラー４６及び少なくとも２以上の光学的距離測定器５０ａ，５０ｂを具え、且つ該第２バーミラー４６と該光学測距器５０ａ，５０ｂとがそれぞれ該ベースとステージ上に設けられる第２測定器と、これらの測定器の操作を制御する制御手段とによって多重バーミラーを有する位置決めシステムを構成する。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は位置決めシステムに関し、特に、多重バーミラーを有し、露光機器内のステージ及びフォトマスクの移動方向を測定する位置決めシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルの製造工程は、光リソグラフィ工程（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）とエッチング工程によって、液晶表示パネルの各電子素子及びその他光学ユニット（例えば、カラーフィルター）等の構造を定義して形成する。目下、写真平板工程は、走査式露光システムで露光の工程を行うことが多い。これは、目下大面積の液晶表示パネルの市場におけるニーズが多く、走査式露光システムが大面積の基板に対する露光に適しているからである。
【０００３】
従来の走査式露光システムについて、図１を参照しながら説明する。図１に開示するように、従来の露光システム（１０）には、光源（１２）と、光源（１２）の下方に設けられるフォトマスク（１４）と、及びフォトマスク（１４）の下方に位置する光学系統（１６）とを含んでなる。フォトマスク（１４）は、所定のパターンのスリット（ｓｌｉｔ）を有し、光学系統（１６）は、台形ミラー（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ ｍｉｒｒｏｒ）（１６ａ）と、凹面ミラー（ｃｏｎｃａｖｅ ｍｉｒｒｏｒ）（１６ｂ）と、該台形ミラー（１６ａ）と凹面ミラー（１６ｂ）との間に位置する凸面ミラー（ｃｏｎｖｅｘ ｍｉｒｒｏｒ）（１６ｃ）とを含んでなる。
【０００４】
該露光システム（１０）は、さらにベース（１８）と、該ベース（１８）に移動自在に設けられるステージ（２０）と、該ベース（１８）上に設けられる基板（２２）とを具え、該ステージ（２０）は基板（２２）を支持して移動する。また、ステージ（２０）は駆動手段（例えば、リニアモーター）によってベース（１８）上の動きが制御され、例えばエアフローティング（ａｉｒ ｆｌｏａｔｉｎｇ）もしくは、マグネチックフローティング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｏａｔｉｎｇ）方式によってベース（１８）上を移動する。かかるステージ（２０）を例として、その位置測定について以下に説明する
【０００５】
ステージ（２０）を所定の方向に移動させるためには、ステージ（２０）の移動方向を随時に測定する位置決めシステムを必要とする。かかる位置決めシステムは、測定した結果を制御手段へ伝送し、該制御手段はステージ（２０）の移動方向を適時に調整し、ステージ（２０）を所定の移動方向に移動させる。
【０００６】
図２は、従来の位置決めシステムの構造を表す説明図である。図示によれば、従来の位置決め装置は、ステージ（２０）と、該ステージ（２０）上に設けられる反射ミラー（２４）と、一方の側面に設けられるレーザー干渉計（ｌａｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）（２８ａ）（２８ｂ）と、該ステージ（２０）上に設けられる反射ミラー（２６）と、一方の側面に設けられるレーザー干渉計（３０ａ）（３０ｂ）と、制御手段（３２）とを含んでなる。レーザー干渉計（２８ａ）（２８ｂ）は、ステージ（２０）のＹ軸の位置を測定し、レーザー干渉計（３０ａ）（３０ｂ）は、ステージ（２０）のＸ軸の位置を測定する。
【０００７】
目下、市場における液晶パネルは、大面積のニーズが急増している。よって、大面積の基板（２２）を必要とするとともに、露光装置内のステージ（２０）も大面積の基板（２２）に対応して拡大する必要がある。大面積のステージ（２０）の移動方向を正確に制御するためには、位置決めシステム内の反射ミラー（２４）（２６）の長さも長くしなければならない。但し、目下の加工グラインダー技術では、高品質の長い反射ミラーを得ることが難しい。したがって、短い反射ミラーを利用して大面積のステージの位置を正確に測定できる位置決めシステムが必要とされる。
【０００８】
【課題が解決しようとする課題】
この発明は、短い反射ミラーを用いて、大面積のステージの位置を正確に測定できる位置決めシステムを提供すること課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、位置決めシステムであって、ベースと、該ベース上に移動自在に設けられるステージと、該ステージのベース上における移動の方向を制御する駆動手段と、第１バーミラー及び少なくとも２以上の光学測距器を具え、且つ該第１バーミラーと該光学測距器とがそれぞれ該ベースと該ステージ上に設けられる第１測定器と、第２バーミラー及び少なくとも２以上の光学的距離測定器を具え、且つ該第２バーミラーと該光学測距器とがそれぞれ該ベースと該ステージ上に設けられる第２測定器と、該第１及び第２測定器の操作を制御する制御手段とにより構成される構造によって課題を解決できる点に鑑み、かかる知見に基づいてこの発明を完成させた。
【００１０】
前記の構造の位置決めシステムにおいて、該ステージが所定の方向に移動する場合、該制御手段は、該第１測定器と第２測定器のバーミラーと、光学測距器とをそれぞれ利用して、該ステージの二つの異なる第１、第２時間における移動方向を測定し、かつ該駆動手段を利用して、該ステージの該ベース上における移動方向を制御し、該第１時間の後半部と第２時間の前半部とが重なり合い、該制御手段は、該第１時間において該第１測定器を利用してステージの移動方向を測定し、また該第１と第２時間の重なり合う部分において、該第１測定器の測定した移動の方向に基づいて該第２測定器の測定した移動方向を校正し、校正後、該制御手段が該第２測定器を利用して該ステージの移動方向を測定することによって、この発明の課題を解決することができる。
【００１１】
即ち、この発明においては、複数のバーミラーと光学測距器とを組み合わせてステージの移動方向を測定し、該バーミラーの数は、ステージのサイズに基づいて増減する。また、光学測距器が互いに校正しあって、ステージの位置測定の目的を達成する。よって、前記の構造によって、各種サイズの基板に適用するとともに、バーミラーの長さを基板のサイズの増加に従って延長させる必要のない位置決めシステムが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明は多重バーミラーを有し、露光機器内のステージ及びフォトマスクの移動方向を測定する位置決めシステムを提供するものであって、ベースと、ステージと、駆動手段と、第１測定器と、第２測定器と、及び制御手段を含んでなる。
かかる位置決めシステムの構造と特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。
【００１３】
【第１の実施例】
第１の実施例の好ましい位置決めシステムについて、図３を参照しながら以下に説明する。図３に第１の実施例の位置決めシステムの構造を開示する。図示によれば、位置決めシステムは、ステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられる二つの隣接するバーミラー（４４ａ）（４４ｂ）と、ステージ（２０）の他方の側面に設けられるバーミラー（４６）と、バーミラー（４４ａ）（４４ｂ）側のベース（図示しない）上に設けられる光学測距器（４８ａ）（４８ｂ）と、バーミラー（４６）側のベース（図示しない）上に設けられる光学測距器（５０ａ）（５０ｂ）と、制御手段（５２）とを含んでなる。
【００１４】
該制御手段（５２）は、該位置決めシステムの操作を制御し、該位置決めシステムには、さらにステージ（２０）のベース上の移動方向を制御する駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。
【００１５】
以下の説明における光学測距器は、いずれもレーザー干渉計である。
図４（Ａ）〜（Ｃ）に、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図４（Ａ）に開示するように、該ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合、まず、光学測距器（４８ａ）（４８ｂ）がレーザー光線をバーミラー（４４ａ）に投射し、レーザー光線がバーミラー（４４ａ）によって反射されて光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）にそれ入力し、信号処理システム（図示しない）によって該投射されたレーザー光線及び反射したレーザー光線に基づいて計算し、ステージ（２０）のＹ軸上の位置を得る。次いで、制御手段（５２）は、該信号処理システムが算出した位置に基づいて駆動手段でステージ（２０）の移動方向を制御する。光学測距器（４８ａ）と（４８ｂ）とが測定したステージ（２０）のＹ軸上の位置は、互いに校正され、ステージ（２０）の回転によって所定の移動方向から偏ることを防ぐ。
【００１６】
次に、図４（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って継続して移動し、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）がバーミラー（４６）を通過する場合、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）がステージ（２０）のＹ軸上の位置を測定することを開始する。しかし、このとき、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した数値は校正されていないため、制御手段（５２）は、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置で、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置を校正し、校正後、制御手段（５２）は、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）でステージ（２０）の位置を測定する。また、制御手段（５２）は、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置により、駆動手段でステージ（２０）の移動方向を制御する。
【００１７】
次に、図４（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）が継続してＸ軸方向に沿って移動し、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がバーミラー（４４ｂ）を通過する場合、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。但し、この場合光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した数値は校正されていないため、制御手段（５２）は、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置に基づいて光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（５２）は、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。また、制御手段（５２）は、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置に基づき、駆動手段でステージ（２０）の移動方向を制御する。
【００１８】
図５に、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）、（５０ａ）、（５０ｂ）の制御タイムシーケンスを開示する。図示におけるＡは、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）を表わし、Ｂは光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）を表わす。図５、図４（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）が矢印の方向に沿って移動する場合、光学測距器（４８ａ）（４８ｂ）は、先ずバーミラー（４４ａ）を通過し、Ｔ１の時間内にステージ（２０）の位置を測定する。次に、図５と図４（Ｂ）に開示するように、光学測距器（５０ａ）（５０ｂ）は、バーミラー（４６）を通過し、制御手段（５２）は、Ｔ２の時間において、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置に基づいて光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（５２）は、Ｔ３の時間において、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００１９】
図５と図４（Ｃ）に開示するように、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がバーミラー（４４ａ）と（４４ｂ）の接合部を通過する場合、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がバーミラー（４４ｂ）に進入し、制御手段（５２）は、Ｔ４の時間において、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置に基づき、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（５２）は、Ｔ５の時間において、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。以上の工程を繰り返すことにより、大面積のステージ（２０）の位置を測定する。
【００２０】
また、実施例において、バーミラーの数はステージ（２０）のサイズに基づいて増減することができる。即ち、ステージ（２０）の一方の側面にＮ個のバーミラーが設けられ、ステージ（２０）の他方の側面にＮ−１個のバーミラーを設ける。また、ステージ（２０）の両側面に設けるバーミラーの配置を図３に開示するように配列してもよい。
【００２１】
【第２の実施例】
図６に第２の実施例による位置決めシステムを開示する。図示によれば、第２の実施例による位置決めシステムには、ステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられるバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）（６６）と、バーミラー（６４ａ）（６４ｂ）（６６）側のベース上に設けられる光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）（７０ａ）（７０ｂ）と、制御手段（７２）とを含んでなる。該バーミラー（６４ａ）（６４ｂ）は同一水平線上位置し、バーミラー（６６）はバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）の一方の側面に位置する。またバーミラー（６６）は、バーミラー（６４ａ）（６４ｂ）に比して低くする。かかる位置決めシステムには、更に駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。
【００２２】
光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）は第１水平線（７４）に沿って移動する。該第１水平線（７４）はバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）（６６）を通過する。また光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）は第２水平線（７６）に沿って移動する。該第２水平線（７６）はバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）を通過する。
【００２３】
図７（Ａ）〜（Ｄ）に、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図７（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸に沿って移動する場合、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）がレーザー光線をバーミラー（６４ａ）に投射し、レーザー光線がバーミラー（６４ａ）によって反射されて光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）に入力され、信号処理システム（図示しない）が該投射されたレーザー光線と、反射されたレーザー光線とに基づきステージ（２０）のＹ軸上の位置を計算して得る。次いで、制御手段（７２）が該信号処理システムの計算した位置に基づき駆動手段を利用してステージ（２０）の移動の方向を制御する。
【００２４】
次いで、図７（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動し、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）がバーミラー（６４ａ）を通過する場合、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）はステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。同時に、制御手段（７２）は、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）が測定した位置に基づき光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（７２）は、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）を利用して、ステージ（２０）の位置を測定する。
【００２５】
次に、図７（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）がバーミラー（６６）を通過する場合、制御手段（７２）は、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）が測定した位置に基づいて、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）の測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（７２）は、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００２６】
図７（Ｄ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って継続して移動し、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）がバーミラー（６４ｂ）を通過する場合、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）はステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。同時に、制御手段（７２）は、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）の測定した位置に基づいて光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）の測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（７２）は、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００２７】
【第３の実施例】
図８に第３の実施例を開示する。第３の実施例による位置決めシステムは、図示に開示するようにステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられるバーミラー（８４ａ）（８４ｂ）と、バーミラー（８３ａ）（８４ｂ）側のべース上に設けられる光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）（９０ａ）（９０ｂ）と、制御手段（９２）とを含んでなる。また該位置決めシステムは、更に、駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。該光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）は同一の水平線（９４）に沿って移動し、バーミラー（８４ａ）（８４ｂ）は同一の水平線上に設けられる。バーミラー（８４ａ）と（８４ｂ）との間隔ｄ１は光学測距器（８８ａ）と（９０ｂ）との間隔ｄ２より狭くする。
【００２８】
図９（Ａ）〜（Ｃ）に、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図９（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）がレーザー光線をバーミラー（８４ａ）に投射し、投射されたレーザー光線はバーミラー（８４ｂ）によって反射され、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）に入力され、信号処理システム（図示しない）が投射されたレーザー光線と、反射されたレーザー光線とに基づきステージ（２０）のＹ軸上の位置を計算して得る。次いで、制御手段（９２）が該信号処理システムのジ計算した位置に基づき、駆動手段を利用してステージ（２０）の移動の方向を制御する。
【００２９】
次に、図９（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）がバーミラー（８４ａ）を通過する場合、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）はステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。同時に制御手段（９２）は、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）が測定した位置に基づき、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（９２）は、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００３０】
次に、図９（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）がバーミラー（８４ｂ）を通過する場合、制御手段（９２）は、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）が測定した位置に基づき光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（９２）は、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。ここにおいて注意すべき点は、バーミラー（８４ａ）と（８４ｂ）との間の間隔ｄ１を光学測距器（８８ａ）と（９０ｂ）との間の間隔ｄ２より狭くすることである。即ち、かかる間隔の調整は、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）（９０ａ）（９０ｂ）が同時にバーミラー（８４ａ）（８４ｂ）の間の隙間に至り位置の測定ができなくなることを防ぐことを目的とする。
【００３１】
また、この発明の第１〜第３の実施例においては、いずれもバーミラーと光学測距器の位置を互いに交換することができる。即ち、光学測距器をステージ（２０）の側面に設置し、バーミラーをベース上に設けても良い。
【００３２】
【第４の実施例】
図１０に第４の実施例を開示する。第４の実施例による位置決めシステムは、ステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられるバーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）と、バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）側のベース上に設けられる光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）と、制御手段（１０６）とを含んでなる。また該位置決めシステムは、更に、駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）が同一の水平線（１０８）に沿って移動し、バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）は同一の水平線上に設けられる。また、バーミラー（１０２ａ）と（１０２ｂ）との間の接合部（１１０）の間隔をｄ３とし、隣り合う二つの光学測距器の間の間隔をｄ４とし、且つ、ｄ３はｄ４より狭くする。また、バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）の長さＬ１は、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｃ）との間の間隔ｄ５より長くしければならない。
【００３３】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）にステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図１１（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動する場合、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）がレーザー光線をバーミラー（１０２ｂ）に投射し、投射されたレーザー光線はバーミラー（１０２ｂ）によって反射され、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）に入力され、信号処理システム（図示しない）が該投射されたレーザー光線と、反射されたレーザー光線に基づきステージ（２０）のＹ軸上の位置を計算する。次いで、制御手段（１０６）は、該信号処理システムが計算した位置に基づき、駆動手段を利用してステージ（２０）の移動方向を制御する。
【００３４】
次に、図１１（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（１０４ａ）が接合部（１１０）を通過する場合、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ａ）によるステージ（２０）の移動方向の測定を中止する。図１１（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に移動し、光学測距器（１０４ａ）が接合部（１１０）を完全に通過すると、制御手段（１０６）は、再び、光学測距器（１０４ａ）を利用してステージ（２０）の移動方向の測定を再開する。制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ｂ）（１０４ｃ）の測定した移動方向に基づき光学測距器（１０４ａ）が測定した移動方向を校正し、校正が完了した後、制御手段（１０６）は、再度バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）及び光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）、１０４ｃ）とを利用してステージ（２０）の移動の方向を測定する。同様に、光学測距器（１０４ｂ）が接合部（１１０）を通過する場合、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ｂ）を利用したステージ（２０）の移動方向の測定を中止し、光学測距器（１０４ｂ）が完全に接合部（１１０）を通過するのを待って、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｃ）が測定した移動方向に基づき光学測距器（１０４ｂ）の測定した移動方向を校正する。同樣に、光学測距器（１０４ｃ）が接合部（１１０）を通過する場合、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ｃ）を利用したステージ（２０）の移動方向の測定を中止し、光学測距器（１０４ｃ）が完全に接合部（１１０）を通過するのを待って、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）が測定した移動方向に基づき光学測距器（１０４ｃ）の測定した移動方向を校正する。図１１（Ｄ）に開示するように、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）が、いずれも接合部（１１０）を通過するのを待って、制御手段（１０６）は、継続してバーミラー（１０２ａ）及び光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）を利用してステージ（２０）の移動方向を測定する。
【００３５】
この発明の第１〜第４の実施例は、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動する場合のＹ軸の位置の測定を例とする。但し、この発明による位置決めシステムは、同様にステージ（２０）がＹ軸の方向に沿って移動する場合のＸ軸の位置測定に応用することができる。かかる変更は当業者が熟知する技術を応用した変更である。また、この発明による位置決めシステムは、露光システムにおいてフォトマスクがＸ軸に沿って移動する場合のＹ軸の位置の測定、及びフォトマスクがＹ軸に沿って移動する場合のＸ軸の位置の測定に適用することができる。
【００３６】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、かつ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【００３７】
【発明の効果】
この発明は、複数のバーミラーと光学測距器とを組み合わせてステージの移動方向を測定し、光学測距器が互いに校正しあうことによってステージの位置を確実に測定する効果が得られる。また、バーミラーの数をステージのサイズに従って増減することができるため、各種サイズの基板に適用することができ、バーミラーの長さを基板のサイズの増加に従って長くする必要がない。よって、従来の短いバーミラーを援用することができる。即ち、大面積の基板にあわせて特に長い反射ミラーを用いることを必要としないので、敢えて技術的に難しいロングサイズのグラインダー加工技術を用いることなく、製造上の歩留まりを高め、相対的に生産コストを節減する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の走査式露光システムの構造を表す説明図である。
【図２】従来の位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図３】第１の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図４】第１の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図５】第１の実施例の光学測距器の制御タイムシーケンスを示す図である。
【図６】第２の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図７】第２の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。
【図８】第３の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図９】第３の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。
【図１０】第４の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図１１】第４の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。
【符号の説明】
１０ 露光システム
１２ 光源
１４ フォトマスク
１６ 光学系統
１６ａ 台形ミラー
１６ｂ、１６ｂ 凹面ミラー
１６ｃ 凸面ミラー
１８ ベース
２０ ステージ
２２ 基板
２４、２６ 反射ミラー
２８ａ、２８ｂ レーザー干渉計
３０ａ、３０ｂ レーザー干渉計
３２ 制御手段
４４ａ、４４ｂ、４６ バーミラー
４８ａ、４８ｂ 光学測距器
５０ａ、５０ｂ 光学測距器
５２ 制御手段
６４ａ、６４ｂ、６６ バーミラー
６８ａ、６８ｂ 光学測距器
７０ａ、７０ｂ 光学測距器
７２ 制御手段
７４ 第１水平線
７６ 第２水平線
８４ａ、８４ｂ バーミラー
８８ａ、８８ｂ、９０ａ、９０ｂ光学測距器
９２ 制御手段
９４ 水平線
１０２ａ、１０２ｂバーミラー
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ光学測距器
１０６ 制御手段
１０８ 水平線
１１０ 接合部
【発明の属する技術分野】
この発明は位置決めシステムに関し、特に、多重バーミラーを有し、露光機器内のステージ及びフォトマスクの移動方向を測定する位置決めシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルの製造工程は、光リソグラフィ工程（ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓ）とエッチング工程によって、液晶表示パネルの各電子素子及びその他光学ユニット（例えば、カラーフィルター）等の構造を定義して形成する。目下、写真平板工程は、走査式露光システムで露光の工程を行うことが多い。これは、目下大面積の液晶表示パネルの市場におけるニーズが多く、走査式露光システムが大面積の基板に対する露光に適しているからである。
【０００３】
従来の走査式露光システムについて、図１を参照しながら説明する。図１に開示するように、従来の露光システム（１０）には、光源（１２）と、光源（１２）の下方に設けられるフォトマスク（１４）と、及びフォトマスク（１４）の下方に位置する光学系統（１６）とを含んでなる。フォトマスク（１４）は、所定のパターンのスリット（ｓｌｉｔ）を有し、光学系統（１６）は、台形ミラー（ｔｒａｐｅｚｏｉｄａｌ ｍｉｒｒｏｒ）（１６ａ）と、凹面ミラー（ｃｏｎｃａｖｅ ｍｉｒｒｏｒ）（１６ｂ）と、該台形ミラー（１６ａ）と凹面ミラー（１６ｂ）との間に位置する凸面ミラー（ｃｏｎｖｅｘ ｍｉｒｒｏｒ）（１６ｃ）とを含んでなる。
【０００４】
該露光システム（１０）は、さらにベース（１８）と、該ベース（１８）に移動自在に設けられるステージ（２０）と、該ベース（１８）上に設けられる基板（２２）とを具え、該ステージ（２０）は基板（２２）を支持して移動する。また、ステージ（２０）は駆動手段（例えば、リニアモーター）によってベース（１８）上の動きが制御され、例えばエアフローティング（ａｉｒ ｆｌｏａｔｉｎｇ）もしくは、マグネチックフローティング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｏａｔｉｎｇ）方式によってベース（１８）上を移動する。かかるステージ（２０）を例として、その位置測定について以下に説明する
【０００５】
ステージ（２０）を所定の方向に移動させるためには、ステージ（２０）の移動方向を随時に測定する位置決めシステムを必要とする。かかる位置決めシステムは、測定した結果を制御手段へ伝送し、該制御手段はステージ（２０）の移動方向を適時に調整し、ステージ（２０）を所定の移動方向に移動させる。
【０００６】
図２は、従来の位置決めシステムの構造を表す説明図である。図示によれば、従来の位置決め装置は、ステージ（２０）と、該ステージ（２０）上に設けられる反射ミラー（２４）と、一方の側面に設けられるレーザー干渉計（ｌａｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ）（２８ａ）（２８ｂ）と、該ステージ（２０）上に設けられる反射ミラー（２６）と、一方の側面に設けられるレーザー干渉計（３０ａ）（３０ｂ）と、制御手段（３２）とを含んでなる。レーザー干渉計（２８ａ）（２８ｂ）は、ステージ（２０）のＹ軸の位置を測定し、レーザー干渉計（３０ａ）（３０ｂ）は、ステージ（２０）のＸ軸の位置を測定する。
【０００７】
目下、市場における液晶パネルは、大面積のニーズが急増している。よって、大面積の基板（２２）を必要とするとともに、露光装置内のステージ（２０）も大面積の基板（２２）に対応して拡大する必要がある。大面積のステージ（２０）の移動方向を正確に制御するためには、位置決めシステム内の反射ミラー（２４）（２６）の長さも長くしなければならない。但し、目下の加工グラインダー技術では、高品質の長い反射ミラーを得ることが難しい。したがって、短い反射ミラーを利用して大面積のステージの位置を正確に測定できる位置決めシステムが必要とされる。
【０００８】
【課題が解決しようとする課題】
この発明は、短い反射ミラーを用いて、大面積のステージの位置を正確に測定できる位置決めシステムを提供すること課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者は従来の技術に見られる欠点に鑑み、鋭意研究を重ねた結果、位置決めシステムであって、ベースと、該ベース上に移動自在に設けられるステージと、該ステージのベース上における移動の方向を制御する駆動手段と、第１バーミラー及び少なくとも２以上の光学測距器を具え、且つ該第１バーミラーと該光学測距器とがそれぞれ該ベースと該ステージ上に設けられる第１測定器と、第２バーミラー及び少なくとも２以上の光学的距離測定器を具え、且つ該第２バーミラーと該光学測距器とがそれぞれ該ベースと該ステージ上に設けられる第２測定器と、該第１及び第２測定器の操作を制御する制御手段とにより構成される構造によって課題を解決できる点に鑑み、かかる知見に基づいてこの発明を完成させた。
【００１０】
前記の構造の位置決めシステムにおいて、該ステージが所定の方向に移動する場合、該制御手段は、該第１測定器と第２測定器のバーミラーと、光学測距器とをそれぞれ利用して、該ステージの二つの異なる第１、第２時間における移動方向を測定し、かつ該駆動手段を利用して、該ステージの該ベース上における移動方向を制御し、該第１時間の後半部と第２時間の前半部とが重なり合い、該制御手段は、該第１時間において該第１測定器を利用してステージの移動方向を測定し、また該第１と第２時間の重なり合う部分において、該第１測定器の測定した移動の方向に基づいて該第２測定器の測定した移動方向を校正し、校正後、該制御手段が該第２測定器を利用して該ステージの移動方向を測定することによって、この発明の課題を解決することができる。
【００１１】
即ち、この発明においては、複数のバーミラーと光学測距器とを組み合わせてステージの移動方向を測定し、該バーミラーの数は、ステージのサイズに基づいて増減する。また、光学測距器が互いに校正しあって、ステージの位置測定の目的を達成する。よって、前記の構造によって、各種サイズの基板に適用するとともに、バーミラーの長さを基板のサイズの増加に従って延長させる必要のない位置決めシステムが得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明は多重バーミラーを有し、露光機器内のステージ及びフォトマスクの移動方向を測定する位置決めシステムを提供するものであって、ベースと、ステージと、駆動手段と、第１測定器と、第２測定器と、及び制御手段を含んでなる。
かかる位置決めシステムの構造と特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。
【００１３】
【第１の実施例】
第１の実施例の好ましい位置決めシステムについて、図３を参照しながら以下に説明する。図３に第１の実施例の位置決めシステムの構造を開示する。図示によれば、位置決めシステムは、ステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられる二つの隣接するバーミラー（４４ａ）（４４ｂ）と、ステージ（２０）の他方の側面に設けられるバーミラー（４６）と、バーミラー（４４ａ）（４４ｂ）側のベース（図示しない）上に設けられる光学測距器（４８ａ）（４８ｂ）と、バーミラー（４６）側のベース（図示しない）上に設けられる光学測距器（５０ａ）（５０ｂ）と、制御手段（５２）とを含んでなる。
【００１４】
該制御手段（５２）は、該位置決めシステムの操作を制御し、該位置決めシステムには、さらにステージ（２０）のベース上の移動方向を制御する駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。
【００１５】
以下の説明における光学測距器は、いずれもレーザー干渉計である。
図４（Ａ）〜（Ｃ）に、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図４（Ａ）に開示するように、該ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合、まず、光学測距器（４８ａ）（４８ｂ）がレーザー光線をバーミラー（４４ａ）に投射し、レーザー光線がバーミラー（４４ａ）によって反射されて光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）にそれ入力し、信号処理システム（図示しない）によって該投射されたレーザー光線及び反射したレーザー光線に基づいて計算し、ステージ（２０）のＹ軸上の位置を得る。次いで、制御手段（５２）は、該信号処理システムが算出した位置に基づいて駆動手段でステージ（２０）の移動方向を制御する。光学測距器（４８ａ）と（４８ｂ）とが測定したステージ（２０）のＹ軸上の位置は、互いに校正され、ステージ（２０）の回転によって所定の移動方向から偏ることを防ぐ。
【００１６】
次に、図４（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って継続して移動し、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）がバーミラー（４６）を通過する場合、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）がステージ（２０）のＹ軸上の位置を測定することを開始する。しかし、このとき、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した数値は校正されていないため、制御手段（５２）は、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置で、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置を校正し、校正後、制御手段（５２）は、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）でステージ（２０）の位置を測定する。また、制御手段（５２）は、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置により、駆動手段でステージ（２０）の移動方向を制御する。
【００１７】
次に、図４（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）が継続してＸ軸方向に沿って移動し、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がバーミラー（４４ｂ）を通過する場合、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。但し、この場合光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した数値は校正されていないため、制御手段（５２）は、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置に基づいて光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（５２）は、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。また、制御手段（５２）は、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置に基づき、駆動手段でステージ（２０）の移動方向を制御する。
【００１８】
図５に、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）、（５０ａ）、（５０ｂ）の制御タイムシーケンスを開示する。図示におけるＡは、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）を表わし、Ｂは光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）を表わす。図５、図４（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）が矢印の方向に沿って移動する場合、光学測距器（４８ａ）（４８ｂ）は、先ずバーミラー（４４ａ）を通過し、Ｔ１の時間内にステージ（２０）の位置を測定する。次に、図５と図４（Ｂ）に開示するように、光学測距器（５０ａ）（５０ｂ）は、バーミラー（４６）を通過し、制御手段（５２）は、Ｔ２の時間において、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置に基づいて光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（５２）は、Ｔ３の時間において、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００１９】
図５と図４（Ｃ）に開示するように、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がバーミラー（４４ａ）と（４４ｂ）の接合部を通過する場合、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）がバーミラー（４４ｂ）に進入し、制御手段（５２）は、Ｔ４の時間において、光学測距器（５０ａ）、（５０ｂ）が測定した位置に基づき、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）が測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（５２）は、Ｔ５の時間において、光学測距器（４８ａ）、（４８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。以上の工程を繰り返すことにより、大面積のステージ（２０）の位置を測定する。
【００２０】
また、実施例において、バーミラーの数はステージ（２０）のサイズに基づいて増減することができる。即ち、ステージ（２０）の一方の側面にＮ個のバーミラーが設けられ、ステージ（２０）の他方の側面にＮ−１個のバーミラーを設ける。また、ステージ（２０）の両側面に設けるバーミラーの配置を図３に開示するように配列してもよい。
【００２１】
【第２の実施例】
図６に第２の実施例による位置決めシステムを開示する。図示によれば、第２の実施例による位置決めシステムには、ステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられるバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）（６６）と、バーミラー（６４ａ）（６４ｂ）（６６）側のベース上に設けられる光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）（７０ａ）（７０ｂ）と、制御手段（７２）とを含んでなる。該バーミラー（６４ａ）（６４ｂ）は同一水平線上位置し、バーミラー（６６）はバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）の一方の側面に位置する。またバーミラー（６６）は、バーミラー（６４ａ）（６４ｂ）に比して低くする。かかる位置決めシステムには、更に駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。
【００２２】
光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）は第１水平線（７４）に沿って移動する。該第１水平線（７４）はバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）（６６）を通過する。また光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）は第２水平線（７６）に沿って移動する。該第２水平線（７６）はバーミラー（６４ａ）（６４ｂ）を通過する。
【００２３】
図７（Ａ）〜（Ｄ）に、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図７（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸に沿って移動する場合、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）がレーザー光線をバーミラー（６４ａ）に投射し、レーザー光線がバーミラー（６４ａ）によって反射されて光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）に入力され、信号処理システム（図示しない）が該投射されたレーザー光線と、反射されたレーザー光線とに基づきステージ（２０）のＹ軸上の位置を計算して得る。次いで、制御手段（７２）が該信号処理システムの計算した位置に基づき駆動手段を利用してステージ（２０）の移動の方向を制御する。
【００２４】
次いで、図７（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動し、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）がバーミラー（６４ａ）を通過する場合、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）はステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。同時に、制御手段（７２）は、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）が測定した位置に基づき光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（７２）は、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）を利用して、ステージ（２０）の位置を測定する。
【００２５】
次に、図７（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）がバーミラー（６６）を通過する場合、制御手段（７２）は、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）が測定した位置に基づいて、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）の測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（７２）は、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００２６】
図７（Ｄ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って継続して移動し、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）がバーミラー（６４ｂ）を通過する場合、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）はステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。同時に、制御手段（７２）は、光学測距器（６８ａ）（６８ｂ）の測定した位置に基づいて光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）の測定した位置を校正する。校正が完了した後、制御手段（７２）は、光学測距器（７０ａ）（７０ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００２７】
【第３の実施例】
図８に第３の実施例を開示する。第３の実施例による位置決めシステムは、図示に開示するようにステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられるバーミラー（８４ａ）（８４ｂ）と、バーミラー（８３ａ）（８４ｂ）側のべース上に設けられる光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）（９０ａ）（９０ｂ）と、制御手段（９２）とを含んでなる。また該位置決めシステムは、更に、駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。該光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）は同一の水平線（９４）に沿って移動し、バーミラー（８４ａ）（８４ｂ）は同一の水平線上に設けられる。バーミラー（８４ａ）と（８４ｂ）との間隔ｄ１は光学測距器（８８ａ）と（９０ｂ）との間隔ｄ２より狭くする。
【００２８】
図９（Ａ）〜（Ｃ）に、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図９（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）がレーザー光線をバーミラー（８４ａ）に投射し、投射されたレーザー光線はバーミラー（８４ｂ）によって反射され、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）に入力され、信号処理システム（図示しない）が投射されたレーザー光線と、反射されたレーザー光線とに基づきステージ（２０）のＹ軸上の位置を計算して得る。次いで、制御手段（９２）が該信号処理システムのジ計算した位置に基づき、駆動手段を利用してステージ（２０）の移動の方向を制御する。
【００２９】
次に、図９（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）がバーミラー（８４ａ）を通過する場合、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）はステージ（２０）のＹ軸上の位置の測定を開始する。同時に制御手段（９２）は、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）が測定した位置に基づき、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（９２）は、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。
【００３０】
次に、図９（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）がバーミラー（８４ｂ）を通過する場合、制御手段（９２）は、光学測距器（９０ａ）（９０ｂ）が測定した位置に基づき光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）が測定した位置を校正し、校正が完了した後、制御手段（９２）は、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）を利用してステージ（２０）の位置を測定する。ここにおいて注意すべき点は、バーミラー（８４ａ）と（８４ｂ）との間の間隔ｄ１を光学測距器（８８ａ）と（９０ｂ）との間の間隔ｄ２より狭くすることである。即ち、かかる間隔の調整は、光学測距器（８８ａ）（８８ｂ）（９０ａ）（９０ｂ）が同時にバーミラー（８４ａ）（８４ｂ）の間の隙間に至り位置の測定ができなくなることを防ぐことを目的とする。
【００３１】
また、この発明の第１〜第３の実施例においては、いずれもバーミラーと光学測距器の位置を互いに交換することができる。即ち、光学測距器をステージ（２０）の側面に設置し、バーミラーをベース上に設けても良い。
【００３２】
【第４の実施例】
図１０に第４の実施例を開示する。第４の実施例による位置決めシステムは、ステージ（２０）と、ステージ（２０）の一方の側面に設けられるバーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）と、バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）側のベース上に設けられる光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）と、制御手段（１０６）とを含んでなる。また該位置決めシステムは、更に、駆動手段（例えば、リニアモーター）（図示しない）を具える。光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）が同一の水平線（１０８）に沿って移動し、バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）は同一の水平線上に設けられる。また、バーミラー（１０２ａ）と（１０２ｂ）との間の接合部（１１０）の間隔をｄ３とし、隣り合う二つの光学測距器の間の間隔をｄ４とし、且つ、ｄ３はｄ４より狭くする。また、バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）の長さＬ１は、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｃ）との間の間隔ｄ５より長くしければならない。
【００３３】
図１１（Ａ）〜図１１（Ｄ）にステージ（２０）がＸ軸方向に沿って移動する場合のステージ（２０）の位置測定方法を開示する。図１１（Ａ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動する場合、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）がレーザー光線をバーミラー（１０２ｂ）に投射し、投射されたレーザー光線はバーミラー（１０２ｂ）によって反射され、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）に入力され、信号処理システム（図示しない）が該投射されたレーザー光線と、反射されたレーザー光線に基づきステージ（２０）のＹ軸上の位置を計算する。次いで、制御手段（１０６）は、該信号処理システムが計算した位置に基づき、駆動手段を利用してステージ（２０）の移動方向を制御する。
【００３４】
次に、図１１（Ｂ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動し、光学測距器（１０４ａ）が接合部（１１０）を通過する場合、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ａ）によるステージ（２０）の移動方向の測定を中止する。図１１（Ｃ）に開示するように、ステージ（２０）がＸ軸の方向に移動し、光学測距器（１０４ａ）が接合部（１１０）を完全に通過すると、制御手段（１０６）は、再び、光学測距器（１０４ａ）を利用してステージ（２０）の移動方向の測定を再開する。制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ｂ）（１０４ｃ）の測定した移動方向に基づき光学測距器（１０４ａ）が測定した移動方向を校正し、校正が完了した後、制御手段（１０６）は、再度バーミラー（１０２ａ）（１０２ｂ）及び光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）、１０４ｃ）とを利用してステージ（２０）の移動の方向を測定する。同様に、光学測距器（１０４ｂ）が接合部（１１０）を通過する場合、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ｂ）を利用したステージ（２０）の移動方向の測定を中止し、光学測距器（１０４ｂ）が完全に接合部（１１０）を通過するのを待って、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｃ）が測定した移動方向に基づき光学測距器（１０４ｂ）の測定した移動方向を校正する。同樣に、光学測距器（１０４ｃ）が接合部（１１０）を通過する場合、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ｃ）を利用したステージ（２０）の移動方向の測定を中止し、光学測距器（１０４ｃ）が完全に接合部（１１０）を通過するのを待って、制御手段（１０６）は、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）が測定した移動方向に基づき光学測距器（１０４ｃ）の測定した移動方向を校正する。図１１（Ｄ）に開示するように、光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）が、いずれも接合部（１１０）を通過するのを待って、制御手段（１０６）は、継続してバーミラー（１０２ａ）及び光学測距器（１０４ａ）（１０４ｂ）（１０４ｃ）を利用してステージ（２０）の移動方向を測定する。
【００３５】
この発明の第１〜第４の実施例は、ステージ（２０）がＸ軸の方向に沿って移動する場合のＹ軸の位置の測定を例とする。但し、この発明による位置決めシステムは、同様にステージ（２０）がＹ軸の方向に沿って移動する場合のＸ軸の位置測定に応用することができる。かかる変更は当業者が熟知する技術を応用した変更である。また、この発明による位置決めシステムは、露光システムにおいてフォトマスクがＸ軸に沿って移動する場合のＹ軸の位置の測定、及びフォトマスクがＹ軸に沿って移動する場合のＸ軸の位置の測定に適用することができる。
【００３６】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、かつ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【００３７】
【発明の効果】
この発明は、複数のバーミラーと光学測距器とを組み合わせてステージの移動方向を測定し、光学測距器が互いに校正しあうことによってステージの位置を確実に測定する効果が得られる。また、バーミラーの数をステージのサイズに従って増減することができるため、各種サイズの基板に適用することができ、バーミラーの長さを基板のサイズの増加に従って長くする必要がない。よって、従来の短いバーミラーを援用することができる。即ち、大面積の基板にあわせて特に長い反射ミラーを用いることを必要としないので、敢えて技術的に難しいロングサイズのグラインダー加工技術を用いることなく、製造上の歩留まりを高め、相対的に生産コストを節減する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の走査式露光システムの構造を表す説明図である。
【図２】従来の位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図３】第１の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図４】第１の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｃ）である。
【図５】第１の実施例の光学測距器の制御タイムシーケンスを示す図である。
【図６】第２の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図７】第２の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。
【図８】第３の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図９】第３の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。
【図１０】第４の実施例による位置決めシステムの構造を表す説明図である。
【図１１】第４の実施例におけるステージがＸ軸の方向に移動する場合のステージの位置測定方法を順次説明する説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。
【符号の説明】
１０ 露光システム
１２ 光源
１４ フォトマスク
１６ 光学系統
１６ａ 台形ミラー
１６ｂ、１６ｂ 凹面ミラー
１６ｃ 凸面ミラー
１８ ベース
２０ ステージ
２２ 基板
２４、２６ 反射ミラー
２８ａ、２８ｂ レーザー干渉計
３０ａ、３０ｂ レーザー干渉計
３２ 制御手段
４４ａ、４４ｂ、４６ バーミラー
４８ａ、４８ｂ 光学測距器
５０ａ、５０ｂ 光学測距器
５２ 制御手段
６４ａ、６４ｂ、６６ バーミラー
６８ａ、６８ｂ 光学測距器
７０ａ、７０ｂ 光学測距器
７２ 制御手段
７４ 第１水平線
７６ 第２水平線
８４ａ、８４ｂ バーミラー
８８ａ、８８ｂ、９０ａ、９０ｂ光学測距器
９２ 制御手段
９４ 水平線
１０２ａ、１０２ｂバーミラー
１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ光学測距器
１０６ 制御手段
１０８ 水平線
１１０ 接合部
Claims (12)
- ベースと、ステージと、駆動手段と、第１測定器と、第２測定器と、及び制御手段を含んでなる位置決めシステムにおいて、
該ステージは、該ベース上に移動自在に設けられ、
該駆動手段は該ステージの該ベース上における移動の方向を制御し、
該第１測定器は、第１バーミラーと少なくとも２以上の光学測距器を具え、且つ該第１バーミラーと該光学測距器とが、それぞれ該ベースと該ステージ上に設けられ、
該第２測定器は、第２バーミラーと少なくとも２以上の光学測距器を具え、且つ該第２バーミラーと該光学測距器とが、それぞれ該ベースと該ステージ上に設けられ、
該制御手段は、該第１及び第２測定器の操作を制御し、
該ステージが所定の方向に移動する場合、該制御手段は、該第１測定器と第２測定器のバーミラーと、光学測距器とをそれぞれ利用して、該ステージの二つの異なる第１、第２時間における移動方向を測定し、かつ該駆動手段を利用して、該ステージの該ベース上における移動方向を制御し、該第１時間の後半部と、第２時間の前半部とが重なり合い、該制御手段は該第１時間において該第１測定器を利用して該ステージの移動方向を測定し、また該第１と第２時間の重なり合う部分において、該第１測定器の測定した移動の方向に基づいて該第２測定器の測定した移動方向を校正し、校正後、該制御手段が該第２測定器を利用して該ステージの移動方向を測定することを特徴とする位置決めシステム。 - 前記第１測定器と第２測定器のバーミラーが、いずれも該ステージ上に設けられることを特徴とする請求項１に記載の位置決め装置。
- 前記第１測定器と第２測定器のバーミラーが、該ステージの前記所定の方向の両側面に設けられることを特徴とする請求項２に記載の位置決め装置。
- 前記第１測定器と第２測定器のバーミラーが、該ステージの前記所定の方向の一側面に設けられることを特徴とする請求項３に記載の位置決め装置。
- 前記第１測定器と第２測定器のバーミラーが、いずれも該ベースに設けられることを特徴とする請求項１に記載の位置決めシステム。
- 前記第１測定器と第２測定器のバーミラーが、該ベース上の該ステージの前記所定の方向に沿った両側面に設けられることを特徴とする請求項５に記載の位置決めシステム。
- 前記第１測定器と第２測定器のバーミラーが、いずれも該ベース上の前記所定の方向に沿った一側面に設けられることを特徴とする請求項６に記載の位置決めシステム。
- 前記ステージが該ベースの水平面を水平に移動し、該第１測定器と第２測定器の測距器が、それぞれ該第１バーミラーと第２バーミラー表面の第１水平線と第２水平線に沿って距離を測定し、かつ、該第１水平線と第２水平線の高さが互いに異なることを特徴とする請求項１記載の位置決めシステム。
- ベースと、ステージと、複数のバーミラーと、複数の光学測距器と、駆動手段と、制御手段とを含んで成る位置決めシステムにおいて、
該ステージは、該ベース上に移動自在に設けられ、
該駆動手段は、該ステージの該ベース上の移動方向を制御し、
該複数のバーミラーは、該ステージ上に少なくとも２以上が隣接するように設けられ、かつ２つの隣り合うバーミラーは接合部を有し、
該複数の光学測距器は、該ベース上に３つ設けられ、
該制御手段は、該駆動手段と該複数のバーミラー及び該複数の光学測距器との操作を制御し、
該ステージが所定の方向に沿って移動する場合、該制御手段は、該複数のバーミラーと３つの光学測距器によって該ステージの移動の方向を測定し、かつ該駆動手段が該ステージの該ベース上にける移動方向を制御し、
該３つの光学測距器の内の１つが該バーミラーの接合部を通過する際、該接合部を通過する光学測距器による該ステージの移動方向の測定を中止するとともに、該光学測距器が完全に該接合部を通過した後、該制御手段は他の２つの光学測距器が測定した移動方向に基づき、該接合部を通過した光学測距器が測定した移動方向を校正し、校正が完了した後、該制御手段が該複数のバーミラーと該３つの光学測距器で該ステージの移動方向を再度測定することを特徴とする位置決めシステム。 - 前記２つのバーミラーが、該ベース上の該ステージの前記所定の方向に沿った一側面に設けられることを特徴とする請求項９に記載の位置決めシステム。
- 前記隣接する２つの光学測距器の間隔が、該２つのバーミラーの接合部の間隔より広いことを特徴とする請求項９に記載の位置決めシステム。
- 前記複数の光学測距器の内、任意の２つの光学測距器の間隔が、該複数のバーミラーの内の任意のバーミラーの長さに比して短いことを特徴とする請求項９に記載の位置決めシステム。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW91105239A TWI307827B (en) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | A positioning system with multiple bar mirrors |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004006610A true JP2004006610A (ja) | 2004-01-08 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002352046A Pending JP2004006610A (ja) | 2002-03-19 | 2002-12-04 | 多重バーミラーを有する位置決めシステム |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004006610A (ja) |
| TW (1) | TWI307827B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180095079A (ko) * | 2015-12-31 | 2018-08-24 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 간섭계 측정 장치 및 그 제어 방법 |
-
2002
- 2002-03-19 TW TW91105239A patent/TWI307827B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-12-04 JP JP2002352046A patent/JP2004006610A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20180095079A (ko) * | 2015-12-31 | 2018-08-24 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 간섭계 측정 장치 및 그 제어 방법 |
| JP2019500614A (ja) * | 2015-12-31 | 2019-01-10 | シャンハイ マイクロ エレクトロニクス イクイプメント（グループ）カンパニー リミティド | 干渉計測定装置およびその制御方法 |
| KR102044112B1 (ko) | 2015-12-31 | 2019-11-12 | 상하이 마이크로 일렉트로닉스 이큅먼트(그룹) 컴퍼니 리미티드 | 간섭계 측정 장치 및 그 제어 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI307827B (en) | 2009-03-21 |
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