JP2008276168A - 評価パターンを配置した液晶表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチヘッドを有する直描露光機は、ヘッド間の描画境界において重複露光を行うことが一般的である。この際、ヘッドの位置調整にずれ等が発生すると重複して露光する領域のパターン形状に不具合が生じる。
【解決手段】マルチヘッドを有する直描露光機が基板を露光する際の露光ヘッド間の重複露光領域や折り返し露光領域に線幅や抵抗を評価するＴＥＧを配置し、それらの測定値の変動を捕らえることで、複露光ヘッドの位置調整ずれを検出する。
【選択図】 図２３

Description

本発明は、複数の露光ヘッドを有する直描露光機の安定的な描画性能を維持する技術に関する。

本発明の主な実施対象の一つである液晶ディスプレイパネルは、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）基板とＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）基板を貼り合わせて製造する。ＴＦＴ基板とＣＦ基板は一般に別の工程を経て製造される。ＴＦＴ基板はガラス基板の上にスイッチング素子となるトランジスタと電荷をため電場を発生させる容量、それらを結びつける配線などからなっている。容量部分は光を遮断したり、透過させたりする画素の役割をはたす。トランジスタや配線は光を通しにくいため、画素の周辺に配置されることが多い。ＣＦ基板では、ＴＦＴ基板の画素に対応するところには、赤、青、緑の色レジスト部が対応する。また、ＴＦＴのトランジスタや配線に対応するところは、ＢＭ（Ｂｌａｃｋ Ｍａｔｒｉｘ）と呼ばれる遮光部が対応する。ＴＦＴとＣＦを貼り合わせる際、配線層に形成したパターンなどの光を通しにくい層のパターンとＢＭのパターンを合わせこんで貼り合わせる。配線層パターンもＢＭバターンも光を通しにくいので、それらを重ね合わせてしまうことで視認性を良くするなどの理由からである。配線層はＡＬなどで形成される。

これらのパターン形成はいわゆるホトリソグラフィという手法を使って形成される。従来は、予め所望のパターンを形成したホトマスクを用い、レジストを塗布した基板にホトマスクを介して露光した後、現像、エッチングなどの工程を経てパターンを形成する。

一方で、液晶ディスプレイパネルは顧客仕様の細分化が進んでいる。ホトマスクは顧客の仕様ごとに作成する必要がある。従って、顧客仕様の細分化が進み生産の多品種少量化が進むと、マスクコストの負担が大きくなる。また、マスクを手配する事務作業量等も増大する。そこで、マスクを用いず設計パターンを直接露光する直描露光機が考案されている。直描露光機を実現する方法として、空間光学変調素子（以下ＳＬＭと呼ぶ。Ｓｐａｃｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒの略）と付随する光学系を用いて光源から発せられたレーザ光で所望のパターンを照射する。この際、基板全体を一度の露光で覆うことができるＳＬＭは実用化されていないので、基板を搭載するステージを移動させながら露光することになる。ステージはＸ、Ｙの２次元で移動することができる。一般に、主走査方向に移動しながら露光し、移動が終わると副走査方向にずれる。副走査方向の移動の際は露光を行わない。そして再度、主走査方向に移動して露光を行う。さらに、ＳＬＭと付随する光学系を露光ヘッドとしてモジュール化し、複数の当該露光ヘッドを副走査方向に並べ、露光を並列処理化することによって、基板の露光に要する時間を短縮する方法が考案されている（特許文献１及び特許文献２、特許文献３）。

この複数の露光ヘッドを用いた露光方法では、露光ヘッドの位置決め誤差の影響などにより、露光ヘッドの露光領域間に隙間が生じないように、各露光ヘッドの露光領域を重複させる。しかし、この部分は２回露光されることとなり、重複しない部分に比して一回当りの露光量を軽減させる必要がある。また、各露光ヘッドの位置調整の影響も受けやすい。こうした調整が好適に行われないと、当該重複部分のパターンに関し、所望の形状が得られない。したがって、前述の調整が好適に行われているか、また経時変化を伴って不具合が生じていないか、検証する必要がある。この露光ヘッドの位置調整の具合を見る考案として、第１の露光ヘッドの画素をＯＮさせ、ビーム位置検出手段を用いて、受光面上の露光ビームの位置を検出し、続いて第２の露光ヘッドの繋ぎ目付近の画素をＯＮさせ、当該画素による露光ビームの位置を前記ビーム位置検出手段によって検出することで、第１の露光ヘッドの画素と第２の露光ヘッドの画素の位置を特定することで、複数の露光ヘッドの位置調整を行う方法が記載されている（特許文献４）。本技術は露光機の調整時に適用される技術であって、たとえば生産を行っている途中に、基板に描画された重複露光部分のパターンの形状自体を評価するものではない。
特開2003−345030 特開2007−3934 特開2004−056080 特開2005−1153

単に描画したパターンの良否であれば、従来から製品を製造する基板にはＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）と称する多数の評価素子が埋め込まれており、それを活用すればよい。しかし、パターン形成の成否は、露光ヘッドの調整不足といった問題のみに起因するわけではなく、成膜プロセスやエッチングプロセス上の不具合などに起因することもある。従ってＴＥＧを用いて評価するにしても、ＴＥＧで検出された不具合が、露光ヘッドの調整に起因する問題なのか、そのほかのプロセスに起因する問題なのか、容易に分かるような描画パターン評価方法が必要であった。

また、異なるヘッド間の位置関係のずれによる不具合に加えて、同一ヘッドにおいても、ステージの往復動作と描画のタイミングがずれることにより、描画結果に不具合が生じることがある。こうした描画結果の不具合を検出する手段が必要になる。

本発明は前述の課題を解決するために、複数の露光ヘッドを用いた露光方法における、露光ヘッド間の露光境界部（以下単にヘッド描画境界と呼ぶ）の検証手段を与えるものである。

まず、ヘッド描画境界上に評価用ＴＥＧを配する。ヘッド描画境界の間隔は、露光ヘッドの間隔と一致する。また、基板の端に現れるヘッド描画境界位置は、描画開始位置と基板端のオフセットとして知ることが出来る。これにより、予めヘッド描画境界に相当する基板上の領域を知ることができる。またＴＥＧはヘッド描画境界の幅より大きくすることで、同一ＴＥＧにおいて、ヘッド描画境界部の露光結果と単独の露光ヘッドによる描画部分の差を確認することが出来る。

ヘッド描画境界は、主走査方向に一致して伸びているので、幾つかの種類のＴＥＧを配する場合は、主走査方向にＴＥＧを展開すればよい。

副走査方向には、ヘッド間隔と一致して、ヘッド描画境界が出現するので、各ヘッド描画境界に、同様のＴＥＧを配置する。

当該評価用ＴＥＧは、形状自体を評価する主パターンに加え、主パターンに近接した場所にヘッド描画境界の位置を示す補助パターンを配することで、観察の容易化を図ることが出来る。

また、こうしたパターンはヘッド描画境界だけでなく、同一ヘッドのステージ往復動作に伴う描画境界部（以下単に折り返し境界と呼ぶ）にも、同様に配することによって、折り返し境界における描画不具合を評価することができる。

ヘッド描画境界上に評価ＴＥＧを置くことによって、ヘッド描画境界で発生する不具合を検知することが出来る。この不具合が、１本のヘッド描画境界全体で発生しているのならば、原因は当該ヘッド描画境界を描画した露光ヘッドの位置調整等、露光ヘッドにあると考えることが出来る。基板のある領域においてヘッド描画境界上にある同種のＴＥＧ全てで不具合が発生しているのでなければ、当該領域の成膜やエッチングなどの処理の面内不均一に起因していると判断することが出来る。また、評価ＴＥＧをヘッド描画境界の幅よりも大きくすることによって、ヘッド描画領域からはみ出した部分のパターンとヘッド描画領域内の部分のパターンを比することによって、描画境界内の不具合を容易に見つけることが出来る。

このように、本願で考案された如く、評価ＴＥＧを配することによって、ヘッド描画境界上で発生する不具合の検知を容易にするばかりではなく、それが真に露光ヘッドに起因するものなのか、成膜やエッチングなど他のプロセスに起因するものなのか判定することが出来るようになる。

また折り返し境界における描画の不具合も容易に見つけ出すことも出来る。

本願発明を図面を用いて説明する。

図１に本願発明における評価ＴＥＧの配置方法を示す。

基板１００の向きはオリフラ１０７によって規定される。当該基板１００上にパネル１０１を配置する。基板上に配置されるパネルの数は、任意であって、図１では考え方を示す模式的な例を示しているに過ぎず、パネルの数などを限定するものではない。このパネルは露光機の露光ヘッド１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄによって露光される。露光ヘッド数に関しても、図１では４ヘッドで露光する場合を説明するが、ヘッド数を４に限定するわけではない。これらの露光ヘッドは一定間隔１１１で並んでいる。各露光ヘッドは主走査方向１０９にステージが移動する間ヘッド幅（ＨＷ）１０８の幅でもって一回の露光を行う。一回の走査が終わると副走査方向にステージが移動する。結果、ヘッドの位置は、ステージに対して相対的に副走査方向１１０に移動することになる。この繰り返し動作によって基板１００の全面が露光される。ヘッド１０２ａとヘッド１０２ｂの境界１０４、ヘッド１０２ｂとヘッド１０２ｃの境界１０５、ヘッド１０２ｃとヘッド１０２ｄの境界１０６上に評価用ＴＥＧを置く。ＴＥＧは製品と製品の間（スクライブライン）に置く実施形態が考えられる。

例えばヘッド描画境界１０４上には、スクライブラインの位置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄの位置に評価用ＴＥＧを置く。他のヘッド描画境界１０５、１０６も同様である。

なお、実際の装置では、ヘッドの位置は固定されており、ステージが移動するが、下記走査方法の説明では、理解容易のため、ステージ位置を基準として、ヘッドの相対的な位置の移動により説明する。

ステージ移動によるヘッドの走査方法を図２ａにより説明する。各ヘッドはＰ１の位置から走査２０１によってＰ２まで移動距離２０５だけ移動する。走査２０１は主走査方向と一致する。走査２０１の間露光ヘッド１０２ａ、露光ヘッド１０２ｂ、露光ヘッド１０２ｃ、露光ヘッド１０２ｄは露光を行う。続いてステージはＰ２から走査２０２によってＰ３まで移動距離２０６だけ移動する。走査２０２は副走査方向と一致する。走査２０２の間、露光ヘッド１０２ａ、露光ヘッド１０２ｂ、露光ヘッド１０２ｃ、露光ヘッド１０２ｄは露光を行わない。引き続いて、各ヘッドはＰ３から走査２０３によってＰ４まで移動距離２０５だけ移動する。走査２０３は走査２０１と反対方向である。走査２０３の間、露光ヘッド１０２ａ、露光ヘッド１０２ｂ、露光ヘッド１０２ｃ、露光ヘッド１０２ｄは露光を行う。こうした移動を繰り返し、各ヘッドはＰｎ−１から走査２０４によってＰｎまで移動距離２０５だけ移動する。このように各ヘッドは主走査方向の往復移動と、副走査方向の移動の組み合わせで移動する。

次に一つの露光ヘッドが前述のステージ移動によって描画する領域について図２ｂを用いて説明する。露光ヘッド１０２ａを例にとる。露光ヘッド１０２ａは図１で示したように露光ヘッド幅１０８を有している。もし、露光ヘッド幅１０８と移動距離２０６を等しくすると、機械的な位置合わせ誤差などにより、描画できない領域が発生する可能性がある。そこで図２ａで示した副走査方向への移動距離２０６は図１で示した露光ヘッド幅１０８より小さくするのが一般的である。移動距離２０６を露光ヘッド幅１０８より小さくすることによって、露光ヘッドが走査２０１、走査２０３などの走査に伴い露光する領域に折り返し重複領域２０８が発生する。折り返し重複領域２０８は、露光ヘッドが折り返し移動するたびに発生し、その重複幅２０７は一定である。ここが、先に述べた折り返し境界である。

次に、隣接する露光ヘッドが前述のステージ移動によって描画する領域について図２ｃを用いて説明する。露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂを例にとる。

Ｐｎ−１から走査２０４によってＰｎに露光ヘッド１０２ａが移動する際、露光ヘッド１０２ａは露光ヘッド幅１０８の領域を露光する。ライン２１１は露光ヘッド１０２ａの描画終了線である。一方でＰ１からＰ２までの走査２０１によって露光ヘッド１０２ｂも露光幅１０８の領域を露光する。ライン２１２は露光ヘッド１０２ｂの露光開始線である。この露光終了線２１１と露光開始線２１２に挟まれた領域（斜線部）２１０が、２つの露光ヘッドで重複して露光される領域であって、ヘッド描画境界となる。当該領域２１０は幅２０９を有する。

４つの露光ヘッドは、それらの相対的な位置関係を所望の精度で調整しなければならない。露光ヘッドの高さ方向へのずれの例を図３ａに示す。露光ヘッド１０２ｂが他の露光ヘッドに比べて高さ方向にずれ量△ｈ３０１だけずれていると露光面におけるフォーカスがずれる可能性がある。たとえば図３ｂに示すように、露光ヘッド１０２ａの描画領域３０２と露光ヘッド１０２ｂの描画領域３０３にまたがるライン状パターン３０４を描画する際には、重複領域３０５部分でライン状パターンに線幅の変化や段差などが見られないことが望ましい。しかし、例えば図３ａに示したごとく、露光ヘッド１０２ｄが高さ方向にずれていると、フォーカスずれなどを起こし、図３ｃに示すごとく、重複領域３０５部分で、線幅の変化３０６などが見られる可能性がある。このような、描画ヘッドの位置ずれを早期に、かつ程度が軽微なうちに検出することが望ましい。

４つの露光ヘッドは副走査方向に等間隔に配置されることが望ましいが、露光ヘッド間の間隔が不均一になった場合の例を図４ａに示す。ここで、間隔４０１ａｂと間隔４０１ｃｄは正常な値で等しいが、間隔４０２ｂｃが前述の間隔より大きいとする。つまり露光ヘッド１０２ｃが正常な位置より、図面下側にずれているとする。この場合、図４ｂに示すような、ライン状パターン４０６を重複露光領域４０４に描画する場合を例にとる。重複露光領域４０４に描画されるパターン４０６は、露光ヘッド１０２ｃと露光ヘッド１０２ｄの２回の露光で所望の形状、例えば幅４０７が得られるように各ヘッド露光条件などが適正化されている。ここで、露光ヘッド１０２ｃが所定の位置から露光ヘッド１０２ｄ側にずれていると、露光ヘッド１０２ｃが描画する像４０９と露光ヘッド１０２ｄが描画する像４１０がずれるので、生成されるパターンの線幅４０８は、所望の幅４０７と異なる可能性がある。

図４ａで示すような描画ヘッド間隔のずれがある場合に、図４ｃに示す重複描画領域４１１、露光ヘッド１０２ｃによる描画領域４１２、露光ヘッド１０２ｄによる描画領域４１３にまたがった斜め線パターン４１４を描画する例を説明する。この場合、描画ヘッド間隔にずれがあれば図４ｅで示すように、重複描画領域に相当するところで、斜め線パターン４１５に段差４１６が発生する。図４ｃで示すような線幅の変化や図４ｅで示すような段差の発生を早期にかつ程度が軽微なうちに検出することが望ましい。

４つの露光ヘッドは主走査方向に対して直角な直線上に配置されることが望ましいが、露光ヘッドの並びが主走査方向からみて前後している例を図５ａに示す。図５ａでは露光ヘッド１０２ａが、そのほかのヘッドに比べて主走査方向に△ｘ５０１だけずれている。例えば図５ｂに示すような露光ヘッド１０２ｃの露光領域５０１と露光ヘッド１０２ｄの露光領域５０２と露光ヘッド１０２ｃと露光ヘッド１０２ｄの重複描画領域５０３にまたがるライン状パターン５０４は、図５ｃに示すように重複露光領域付近でパターン５０５のように段差が発生する可能性がある。このような、描画ヘッドの位置ずれは早期に、かつ程度が軽微なうちに検出することが望ましい。

マルチヘッド露光装置を用いて生産を開始する際に、図３ａ、図４ａ、図５ａで示したような露光ヘッドの位置調整は十分に調整を行っている。しかし、露光を繰り返していくうちに、機械的な振動や部品の劣化などによって、調整がずれてしまうことがありうる。従って、マルチヘッド露光機を用いた生産では、図３ｃ、図４ｃ、図５ｃに示したようなパターンの異常を早期に見つける方法と、異常を見つけた後の対応方法を確立する必要がある。

前述のパターンの異常を見つけるには、ヘッド間重複露光領域にＴＥＧを配する。一般のＴＥＧではプロセスの異常を見つけるために、基板面内に数箇所配置している。マルチヘッド露光機のヘッド描画境界部は、基板上の決まった領域に現れるため、マルチヘッドの位置決めなどの調整に関する前述の不具合を検出するには、基板上のヘッド露光境界部にＴＥＧを配置せねばならない。

基板上に現れるヘッド露光境界部の位置を特定する方法を図６を用いて説明する。図１に示した基板１００における、露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂのヘッド露光境界の場所を例にとって説明する。基板１００の主走査方向と平行な基板端６０１に対して露光ヘッド１０２ａの露光開始端６０２は一定のオフセット値（ＯＦ）６０３を有している。露光ヘッド１０２ａは露光開始端６０２から露光終了端６０６までの領域を露光する。露光ヘッド１０２ａとヘッド間隔（ＨＤ）６０４で配置されている露光ヘッド１０２ｂは露光開始端６０５から露光を開始する。従って露光ヘッド１０２ａの露光終了端６０６と露光ヘッド１０２ｂの露光開始端６０５に挟まれた領域（斜線部）が重複露光領域６０７であって、ヘッド描画境界になる部分である。露光ヘッド１０２ｂの露光開始端６０５の外側（図の上側）は露光ヘッド１０２ａの単独露光領域６１９である。露光ヘッド１０２ａの露光終了端６０６と露光ヘッド１０２ｃの露光開始端６１３までに挟まれた領域波露光ヘッド１０２ｂの単独露光領域６２０である。他の重複露光領域、単独露光領域も同様である。

重複露光領域の幅（ＯＷ）６０８は、露光ヘッド幅１１１に比して小さく取り、露光ヘッド１０２ｂ露光ヘッド１０２ｃの重複露光領域の幅６１０及び露光ヘッド１０２ｃ露光ヘッド１０２ｄの重複露光領域の幅６１２と等しく設定する。
従って基板端６０１から、露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂの重複露光領域の中心部分までの距離（Ｌａｂ）６２３は
Ｌａｂ＝ＨＤ−ＯＦ＋ＯＷ／２ 式１
となる。

露光ヘッド１０２ｂと露光ヘッド１０２ｃのヘッド間隔６１７、露光ヘッド１０２ｃと露光ヘッド１０２ｄのヘッド間隔６１８は露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂのヘッド間隔６０４と同じＨＤとなるよう設定する。

従って基板端６０１から、露光ヘッド１０２ｂと露光ヘッド１０２ｃの重複露光領域６０９の中心までの距離（Ｌｂｃ）６２４は
Ｌｂｃ＝２ＨＤ−ＯＦ＋ＯＷ／２ 式２
となる。同様に基板端６０１から、露光ヘッド１０２ｃと露光ヘッド１０２ｄの重複露光領域６１１の中心までの距離（Ｌｃｄ）６２５は
Ｌｃｄ＝３ＨＤ−ＯＦ＋ＯＷ／２ 式３
となる。このように重複露光領域すなわちヘッド露光境界の基板上の位置を求めることが出来る。

次に重複露光領域近辺に配置するＴＥＧを説明する。
重複露光領域としては図６で示した露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂの重複露光領域６０７を例にとって説明する。そのほかの重複露光領域でも同様に考えればよい。

図７ａは、露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５、露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６を横切るライン状パターン７０３を示している。露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５および露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６の近傍には、重複露光領域６０７を示す補助パターン７０１および補助パターン７０２を配置すると、金属顕微鏡の観察などに際して目印にすることが出来る。これにより、図３ｃや図５ｃで示したような不具合を検出することが出来る。図７ａでは、単一のライン状パターンを配置した例を示したが、図７ｂでは単一のライン状パターン７０３の代わりに、並行したライン状パターンを配置したものである。これによっても、図３ｃや図５ｃで示したような不具合を検出することが出来る。

図８ａは、露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５および露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６に並行で重複露光領域内に存在するライン状パターン８０３を示している。ライン上パターン８０３は主走査方向１０９に伸びている。露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５および露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６の近傍には、重複露光領域６０７を示す補助パターン８０１および補助パターン８０２を配置すると、金属顕微鏡の観察などに際して目印にすることが出来る。これにより、図４ｃで示したような不具合を検出することが出来る。

図８ｂは、図８ａで示したライン状パターン８０３と同様な形状をしたライン状パターン８０４を露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５の外側に、ライン状パターン８０３と同様な形状をしたライン状パターン８０５を露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６の外側に置いた例である。

これによりライン状パターン８０３と、ライン状パターン８０４およびライン状パターン８０５とを比較することで、ライン状パターン８０３に現れる不具合を検知することが容易になる。図８ｂで、ライン状パターン８０３に対して線幅が太るなどの異常が現れた場合は、図４ｃで説明したように、この不具合の原因はヘッドの位置調整ずれにある。しかしライン状パターン８０４、ライン状パターン８０５でも線幅が太っていた場合は、レジストの膜厚むらであったり、成膜膜厚むらであったりすることが考えられる。

図９は、露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５および露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６を横切る斜めライン状パターン９０３を示したものである。露光ヘッド１０２ｂの露光開始線６０５および露光ヘッド１０２ａの露光終了線６０６の近傍には、重複露光領域６０７を示す補助パターン９０１および補助パターン９０２を配置すると、金属顕微鏡の観察などに際して目印にすることが出来る。これにより、図３ｃ、図４ｅ、図５ｃで示したような不具合を検出することが出来る。図９ａでは、単一の斜めライン状パターンを配置した例を示したが、図９ｂでは単一の斜めライン状パターン９０３の代わりに、並行した斜めライン状パターンを配置したものである。これによっても、図３ｃ、図４ｅ、図５ｃで示したような不具合を検出することが出来る。

図１０には、図７ｂに示した並行なライン状パターンの適用に際して、更なる考案を加えた例である。

図１０に示した例では、平行なライン状パターン７０３の長さ（Ｌｔｇ）１００１は、露光ヘッドの幅（ＨＷ）１０８および重複露光領域の幅（ＯＷ）６０８に対して
Ｌｔｇ＞２ＨＷ−ＯＷ 式４
を満たしていることが特徴である。

平行なライン状パターン７０３の長さ（Ｌｔｇ）１００１を上記のように規定することによって、平行なライン状パターン７０３は露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂの重複露光領域６０７だけでなく、露光ヘッド１０２ａが折り返し時に重複露光する領域１００２および露光ヘッド１０２ｂが折り返し時に重複露光する領域１００３をも横断することになり、それぞれの領域における露光状態を検査することが可能になる。露光ヘッド１０２ａが折り返し時に重複露光する領域１００２は、図２ｂにおける折り返し重複露光領域２０８に相当する。このとき露光ヘッド１０２ａの折り返し重複露光部の場所を示す補助パターン１００４および補助パターン１００５を配置すると、露光ヘッド１０２ａの折り返し重複露光部の場所を金属顕微鏡などで観察するのが容易になる。同様に、露光ヘッド１０２ｂの折り返し重複露光部の場所を示す補助パターン１００６および補助パターン１００７を配置すると、露光ヘッド１０２ａの折り返し重複露光部の場所を金属顕微鏡などで観察するのが容易になる。

図１１に、前述してきたＴＥＧを用いた基板製造方法を示す。製品基板１１０２は製品ライン１１０１に投入された後、成膜１１０３、塗布１１０４、露光１１０５、現像１１０６、現像後検査１１０７、エッチング１１０８、エッチング後検査１１０９などの処理を繰り返され、規定の処理が終了後に払い出される。ここで、露光１１０５には、マルチヘッド直描機１１１４を用いる。このマルチヘッド直描機１１１４は、所定の調整作業を済ませ、製造ラインで稼動する。従って、本来は、図２ａ、図２ｂ、図２ｃなどに示した調整ずれはない。しかし、基板の処理を繰り返すうちに機械的な振動や不注意な操作、何らかの事故等が原因となって、図２ａ、図２ｂ、図２ｃなどに示した調整ずれが発生する可能性がある。従って、それらの調整ずれが発生していないか、定常的にチェックする必要がある。そこで、図１に示す如く、ヘッド描画境界上に評価ＴＥＧを配置し、その加工形状をチェックすればよい。評価ＴＥＧは、ヘッド描画境界１０４上の、位置１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、１０３ｄなどに配置する。ヘッド描画境界１０５およびヘッド描画境界１０６上も同様に評価ＴＥＧを配置する。図７ａ、図７ｂ、図８ａ、図８ｂ、図９ａ、図９ｂ、図１０ａ、図１０ｂで示した配置評価ＴＥＧを前述の場所に配置する。これらは、例えば位置１０３ａに全て配してもよいし、位置１０３ａ、位置１０３ｂ、位置１０３ｃ、位置１０３ｄなどに配しても良い。

一種の評価ＴＥＧを、各々のヘッド描画境界上において複数の点に配すると、当該ＴＥＧを基板全体に配置することになり成膜やエッチングなど、露光以外の処理プロセスの異常検知も可能になる。また評価ＴＥＧパターンに見られる不具合が露光ヘッドの調整ずれが原因なのか露光以外の処理プロセスの異常が原因なのか、といった原因の切り分けが出来る。

図７ｂに示した平行ライン状パターンのＴＥＧを基板上に複数配置する場合を例にして、製造プロセスの評価とマルチヘッド露光機のヘッド位置調整ずれの評価方法を次に説明する。

図１２は、ライン状パターンを例にＴＥＧの配置方法を示したものである。

基板１２００はオリフラ１２０５によって方向が規定され、ステージの主走査方向１０９、副走査方向１１０となる。また、基板１２００内の矩形は個々の製品パネルを示している。前述したように直描露光機が４つの露光ヘッドを有する場合、基板１２００上には１２０１、１２０２、１２０３の３本のヘッド描画境界が現れる。各々のヘッド描画境界は図６で示したように、重複して露光される領域であって、一定の幅を有している。

ヘッド描画境界１２０１上の製品と製品の間にそれぞれ評価ＴＥＧを配置する。配置する場所は図面左から１２０１ａ、１２０１ｂ、１２０１ｃ、１２０１ｄ、１２０１ｅである。これらのＴＥＧの配置する位置と配置する場所の数は、基板上の製品の数によって適宜変更する。ヘッド描画境界１２０２およびヘッド描画境界１２０３上にもヘッド描画境界１２０１上の評価ＴＥＧに対応する位置に評価ＴＥＧを配置する。

配置する評価ＴＥＧを図１３に示すライン状パターンとして、評価ＴＥＧを用いた露光ヘッドの位置調整の異常を見つける方法の一例を説明する。

図１３では、重複描画領域１３０６を横断して、単一描画領域１３０８から単一描画領域１３０９までライン状パターン１３０４が配置されている。重複描画領域の境界１３０５及び境界１３０７の近辺には、補助パターン１３１０および１３１１が配置されていると観察、計測の際の位置出しが容易になる。ライン状パターン１３０４は重複描画領域１３０６内の線幅（Ｗ１）１３０１、単独描画領域１３０８内の線幅（Ｗ２）１３０２及び単独描画領域１３０９内の線幅（Ｗ３）１３０３を測定する。図１３に示すようにライン状パターン１３０４に関し、重複露光領域内の線幅の測定と単独露光領域内の線幅の測定を行う作業を図１２に示した基板上の評価ＴＥＧの配置点に関して行う。基板上の評価ＴＥＧの配置点に関しては、適度に抜き取り検査を行っても良い。基板上の評価ＴＥＧの測定をした結果を例えば図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃのように纏める。図１４ａの横軸１４０１は主走査方向の評価ＴＥＧの位置であり、縦軸１４０２は線幅である。線幅Ｗ１の測定値に関し、図１２に示したヘッド描画境界１２０１上の評価ＴＥＧの線幅Ｗ１を折れ線１４０４として、ヘッド描画境界１２０２上の評価ＴＥＧの線幅Ｗ１を折れ線１４０５として、ヘッド描画境界１２０３上の評価ＴＥＧの線幅Ｗ１を折れ線１４０６としてプロットする。管理値１４０３は予め定められた値であって、管理値１４０３を越えると露光ヘッドの位置調整に異常があると判定する。ここでは折れ線１４０４に対応する描画境界１２０１において、重複露光領域内の線幅Ｗ１が管理値を越えていることが分かる。そこで当該描画境界１２０１において線幅Ｗ１、線幅Ｗ２、線幅Ｗ３の値を図１４ｂのように纏める。図１４ｂは図１４ａと縦軸、横軸、管理値は同じであるが折れ線１４０７、１４０８、１４０９は線幅Ｗ１、線幅Ｗ２、線幅Ｗ３の値を示している。図１４ｂのように、もし、折れ線１４０７、１４０８、１４０９が全て管理値より大きな値を示しているならば、これは、単一露光領域であっても、線幅が管理値を超えていることを意味しているので、直描露光機の露光ヘッドの位置調整に問題があるわけではなく、成膜膜厚の不均一やレジスト膜厚の不均一などが考えられ、成膜やレジスト塗布といったプロセスに異常があると判断できる。

折れ線１４０４に対応する描画境界において線幅Ｗ１、線幅Ｗ２、線幅Ｗ３の値を纏めた結果が図１４ｃのように線幅Ｗ１の値を示す折れ線１４１０のみ管理値１４０３を上回っているならば、この不具合の原因は露光ヘッドの位置調整のずれが原因であることが推定できる。

なお、線幅（Ｗ２）１３０２または線幅（Ｗ３）１３０３の測定は省略可能である。かかる場合、折れ線１４０４に対応する描画境界１２０１において、重複露光領域内の線幅Ｗ１が管理値を越えているか否かのみを判定する。そして、管理値を越えている場合は、少なくとも、直描露光機の露光ヘッドの位置調整に問題があるか、または、成膜膜厚の均一性やレジスト膜厚の均一性に問題があると判断できる。

また、上記の線幅の測定処理や閾値との比較処理は、顕微境の撮像写真に基づいて、コンピュータにより測定され、メモリに予め記憶された管理値と比較することにより達成できる。

実施例１では、評価用ＴＥＧの線幅測定によって露光ヘッドの位置調整の不具合を検知する方法を示したが、実施例２では評価用ＴＥＧの抵抗測定によってよって露光ヘッドの位置調整の不具合を検知する方法を示す。

膜厚がほぼ一定ならば、線幅と抵抗は反比例の関係にある。従って以下に説明する抵抗測定用ＴＥＧ各々に関して、線幅の変動と同様に抵抗変動の管理値を事前に設定することが可能である。

基板上の評価ＴＥＧの配置方法は同じなので、抵抗測定用のＴＥＧの形状などを説明する。

図１５に示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図５ａで説明した主走査方向１０９方向のヘッド位置の不揃いを検知するものである。

重複描画領域１５０１内につづら折状の配線１５０８を設け、抵抗測定用のパッド１５０６とパッド１５０７に接続する。また重複描画領域の境界線１５０２および１５０３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン１５０４と１５０５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、つづら折配線１５０８が副走査方向１１０に長いことを特徴としている。図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図５ａで説明した主走査方向１０９方向のヘッド位置の不揃いがあると、線幅１５０９が変動する。このため、露光ヘッド位置調整ずれをパッド１５０５とパッド１５０６間の抵抗変化として検出することが出来る。つづら折の段数は、つづら折配線１５０８の抵抗が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図１６に示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１０９方向のヘッド間隔の不揃いを検知するものである。

重複描画領域１６０１内につづら折状の配線１６０８を設け、抵抗測定用のパッド１６０６とパッド１６０７に接続する。また重複描画領域の境界線１６０２および１６０３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン１６０４と１６０５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、つづら折配線１６０８が主走査方向１０９に長いことを特徴としている。図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１１０方向のヘッド間隔の不揃いがあると、線幅１６０９が変動する。このため、露光ヘッド位置調整ずれをパッド１６０５とパッド１６０６間の抵抗変化として検出することが出来る。つづら折の段数は、つづら折配線１６０８の抵抗が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図１７に示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１１０方向のヘッド間隔の不揃い及び図５ａで説明した主走査方向１０９方向のヘッド位置の不揃いを検知するものである。

重複描画領域１７０１内に千鳥格子状パターン１７０８を設け、抵抗測定用のパッド１７０６とパッド１７０７に接続する。また重複描画領域の境界線１７０２および１７０３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン１７０４と１７０５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、千鳥格子状パターン１７０８が、正常な加工が行われれば格子同士は頂点のみで接していることを特徴としている。そのため正常な加工の下では、パッド１７０６とパッド１７０７間の抵抗はきわめて大きい。しかし、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１０９方向のヘッド間隔の不揃い及び図５ａで説明した主走査方向１０９方向のヘッド位置の不揃いが発生すると、千鳥格子パターンにぼけが生じ、図１７ｂに示す如く格子同士の接触箇所が点ではなく幅を有するようになる。この場合、パッド１７０６とパッド１７０７間の抵抗は減少する。この抵抗変化により、ヘッド位置の不揃いを検知することができる。
千鳥格子の段数は千鳥格子パターン１７０８の抵抗が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図１８ａに示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図５ａで説明した主走査方向１０９方向のヘッド位置の不揃いを検知するものである。

重複描画領域１８０１内に菱形状パターン１８０８を設け、抵抗測定用のパッド１８０６とパッド１８０７に、菱形状パターン１８０８の頂点で接続する。抵抗測定用のパッド１８０６、パッド１８０７及び菱形状パターン１８０８は主走査方向１０９に並ぶことを特徴とする。また重複描画領域の境界線１８０２および１８０３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン１８０４と１８０５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、菱形状パターン１８０８が、正常な加工が行われれば菱形パターン１８０８の頂点のみでパッド１８０５及びパッド１８０６と接しているため、正常な加工の下では、パッド１８０６とパッド１８０７間の抵抗はきわめて大きい。しかし、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図５ａで説明した主走査方向１０９方向のヘッド位置の不揃いが発生すると、菱形パターンにぼけが生じ、図１８ｂに示す如く菱形パターン１８０８とパッド１８０６、同じく菱形パターン１８０８とパッド１８０７の接触箇所が点ではなく幅を有するようになる。この場合、パッド１８０６とパッド１８０７間の抵抗は減少する。この抵抗変化により、ヘッド位置の不揃いを検知することができる。

菱形パターン１８０８の大きさはパッド１８０６とパッド１８０７間の抵抗変化が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図１９ａに示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１１０方向のヘッド位置の不揃いを検知するものである。

重複描画領域１９０１内に菱形状パターン１９０８を設け、抵抗測定用のパッド１９０６とパッド１９０７に、菱形状パターン１９０８の頂点で接続する。抵抗測定用のパッド１９０６、パッド１９０７及び菱形状パターン１８０８は副走査方向１０９に並ぶことを特徴とする。また重複描画領域の境界線１９０２および１９０３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン１９０４と１９０５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、菱形状パターン１９０８が、正常な加工が行われれば菱形パターン１９０８の頂点のみでパッド１９０６及びパッド１９０７と接しているため、正常な加工の下では、パッド１９０６とパッド１９０７間の抵抗はきわめて大きい。しかし、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１０９方向のヘッド間隔の不揃いが発生すると、菱形パターンにぼけが生じ、図１９ｂに示す如く菱形パターン１９０８とパッド１９０６、パッド１９０７の接触箇所が点ではなく幅を有するようになる。この場合、パッド１９０６とパッド１９０７間の抵抗は減少する。この抵抗変化により、ヘッド位置の不揃いを検知することができる。

菱形パターン１９０８の大きさはパッド１９０６とパッド１９０７間の抵抗変化が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図２０ａに示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図５ａで説明した主走査方向１１０方向のヘッド位置の不揃いを検知するものである。

重複描画領域２００１内に配線２００８を設ける。抵抗測定用のパッド２００６とパッド２００７と当該配線２００８を主走査方向１１０に並べることを特徴とする。パッド２００６と配線２００８の間には間隔２００９を、パッド２００７と配線２００８の間には間隔２０１０を設ける。また重複描画領域の境界線２００２および２００３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン２００４と２００５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、配線２００８が正常な加工が行われれば、間隔２００９と間隔２０１０のためにパッド２００６とパッド２００７間の抵抗はきわめて大きい。しかし、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図５ａで説明した主走査方向１１０方向のヘッド間隔の不揃いが発生すると配線２００８にぼけが生じ、図２０ｂに示す如く間隔２００９と間隔２０１０が消失する。この場合、パッド２００６とパッド２００７間の抵抗は減少する。この抵抗変化により、ヘッド位置の不揃いを検知することができる。

間隔２００９、間隔２０１０の大きさはパッド２００６とパッド２００７間の抵抗変化が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図２１ａに示すＴＥＧは、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１０９方向のヘッド間隔の不揃いを検知するものである。

重複描画領域２１０１内に配線２１０８を設ける。抵抗測定用のパッド２１０６とパッド２１０７と当該配線２１０８を副走査方向１０９に並べることを特徴とする。パッド２１０６と配線２１０８の間には間隔２１０９を、パッド２１０７と配線２１０８の間には間隔２１１０を設ける。また重複描画領域の境界線２１０２および２１０３の近辺には重複描画領域を示す補助パターン２１０４と２１０５を配置すると測定時の位置検出が容易になる。本評価ＴＥＧは、配線２１０８が正常な加工が行われれば、間隔２１０９と間隔２１１０のためにパッド２１０６とパッド２１０７間の抵抗はきわめて大きい。しかし、図３ａで説明した高さ方向のヘッド位置の不揃いや図４ａで説明した副走査方向１０９方向のヘッド間隔の不揃いが発生すると配線２１０８にぼけが生じ、図２０ｂに示す如く間隔２１０９と間隔２１１０が消失する。この場合、パッド２１０６とパッド２１０７間の抵抗は減少する。この抵抗変化により、ヘッド位置の不揃いを検知することができる。

間隔２１０９、間隔２１１０の大きさはパッド２００６とパッド２００７間の抵抗変化が検出しやすいレンジに入るよう、設計する。

図２２は、抵抗評価ＴＥＧを用いてマルチヘッド露光機のヘッド位置調整を含んだ液晶基板製造方法を示した図である。概略は図１１に示した線幅評価ＴＥＧを用いたマルチヘッド露光機のヘッド位置調整を含んだ液晶基板製造方法と同じである。相違点は抵抗評価ＴＥＧを用いるときは、現像後検査ではなくエッチ後の検査で行うことであり、当該検査で計測、収集されるデータが抵抗値であることが異なる。データの纏め方や重複露光領域と単一露光領域の間のデータの比較、解析方法は概略同じである。

実施例１では、ヘッド描画境界にＴＥＧをおく実施例を説明したが、ここでは、同一ヘッドによる描画領域内の、折り返し境界にも、評価用パターンを配置する例に関して説明する。また、実施例１ではスクライブライン内に評価用パターンを配置したが、ここでは、評価用パターンを製品内に含めて配置する態様を説明する。評価用パターンを製品内に配置すると、製造プロセス終了後、基板から製品が切り出されたあとでも、評価用パターンの位置からヘッド描画境界や折り返し境界の場所が分かるため、事後の不良解析等が行いやすくなるというメリットがある。これらを併せて図２３を用いて説明する。全体を表す矩形２３００は露光対象となる基板である。オリフラ２３０５を図右下の位置においたとき、ヘッドの主走査方向１０９は図の水平方向、副走査方向１１０は図の垂直方向である。なお、実際には、ステージが反対方向に移動し、ヘッドの相対位置が変化する。基板に対し製品パネル２３２０が、基板２３００上に格子状に並んでいる。図１、図１２に示した場合と同じく、４ヘッドで露光した例を示すが、実施の際は４ヘッドである必要はなく、露光ヘッドのヘッド数に応じた変更を加える。同様に折り返し回数に関しても単なる例示である。

ヘッド描画境界２３０１、ヘッド描画境界２３０２、ヘッド描画境界２３０３は、それぞれ露光ヘッドごとの露光領域の重複部分であって、概略露光ヘッド間隔に一致した間隔で存在している。

例としてヘッド描画境界２３０１とヘッド描画境界２３０２の間の領域について詳細に述べる。ヘッド描画境界２３０１とヘッド描画境界２３０２の間の領域は露光ヘッド１０２ｂによって描画される領域であって、ステージの移動によって、折り返し描画領域２３１０、折り返し描画領域２３１１、折り返し描画領域２３１２、折り返し描画領域２３１３、折り返し描画領域２３１４、折り返し描画領域２３１５は図２ａで示したステージ副走査方向の移動幅２０６の幅で、概略等間隔で並んでいる。評価用パターンはヘッド描画境界２３０１、ヘッド描画境界２３０２、折り返し境界２３１０、折り返し境界２３１１、折り返し境界２３１２、折り返し境界２３１３、折り返し境界２３１４、折り返し境界２３１５上に配置する。これらのヘッド描画境界、折り返し描画境界は、図２で示した概略ステージ移動幅２０６の幅で、並んでいるので、ステージ副走査方向には、概略等間隔で並んでいる。また、ステージ主走査方向に関しては、評価用パターンの検出のし易さなどを考慮すると、概略直線状に並べることが望ましい。従って、図示した如く、評価用パターン２３０１ａ、評価用パターン２３１０ａ、評価用パターン２３１１ａ、評価用パターン２３１２ａ、評価用パターン２３１３ａ、評価用パターン２３１４ａ、評価用パターン２３１５ａ、評価用パターン２３０２ａは、ステージ副操作方向に関しては等間隔に、ステージ主走査方向に関しては直線状に並ぶ。

以上、基板２３００における左側の製品パネルにおいて、評価用パターンの配置方法を説明した。ヘッド描画境界２３０１とヘッド描画境界２３０２の間のほかの製品パネルにおいても、ヘッド描画境界２３０１、ヘッド描画境界２３０２、折り返し境界２３１０、折り返し境界２３１１、折り返し境界２３１２、折り返し境界２３１３、折り返し境界２３１４、折り返し境界２３１５上に配置する（折り返し描画境界上の評価用パターンには番号を付与せず）。

同様にヘッド１０２ａ、ヘッド１０２ｃ、ヘッド１０２ｄで露光される領域においても同様に評価用パターンを配置する（図示せず）。
上述したように評価用パターンを配置していくと、ひとつの製品パネル内に概略等間隔に複数個並ぶことになる。評価用パターンの配置幅は概略ステージ副走査方向の移動幅に等しい。

なお、評価パターンを用いて露光ヘッドの位置調整の異常を見つける方法は、実施例１で説明した通りである（図１３、図１４参照）。

ここまでに説明した評価用パターンの配置方法は、重複露光領域とその外側の単一露光領域に配された評価用パターンの寸法を計測することで、複数の露光ヘッドによる重複露光領域における描画品質を評価するものである。次に説明する評価用パターンの配置方法は、重複露光領域内の計測は行わずに、単一露光領域に配された評価用パターンの寸法を計測するものである。

図２４に、図４で示したヘッド間の間隔がずれた際に起こる不具合を検出する評価用パターンについて説明する。この評価用パターンを以下、「対向長方形評価用パターン」と呼ぶ。単一描画領域２４０２と単一描画領域２４０３の間に重複露光領域２４０１がある。まず、単一描画領２４０２内に配置した計測用パターン２４０４と単一描画領２４０３内に配置した計測用パターン２４０５の距離Ｌｙ１（２つの長方形の外側境界線間の距離）、Ｌｙ２（２つの長方形の内側境界線間の距離）を計測する。計測用パターン２４０４および計測用パターン２４０５は、長方形であることが望ましい。これら２つの長方形の対向する辺は、平行であることがのぞましい。ここでＬｙ１、Ｌｙ２は図２４に示したごとく、それぞれ両パターンの外側間の距離、内側間の距離の計測結果とする。このＬｙ１、Ｌｙ２を用いて、計測用パターン間距離Ｌｙを
Ｌｙ＝（Ｌｙ１＋Ｌｙ２）／２
として定義する。このＬｙと計測用パターンを配置する際の設計上の設定値Ｌｙｄを比較し、
Ｌｙｄ＝Ｌｙならば、所望の寸法で描画されている、
Ｌｙｄ＜Ｌｙならば、描画された間隔は所望の寸法より長い、
Ｌｙｄ＞Ｌｙならば、描画された間隔は所望の寸法より短い、
と評価する。

図２４に示した計測パターン２４０４と計測パターン２４０４を基板上に配置することで、マルチヘッド直描露光機のヘッド間隔のずれを検出することができる。また折り返し境界に配置することによって、当該部分のずれを評価することができる。

次に図２５に、図５に示したヘッドの並びが基板主走査方向１０９にずれている場合の不具合を検出する方法について説明する。用いる評価用パターンは対向長方形評価用パターンである。

単一描画領域２５０２と単一描画領域２５０３の間に重複露光領域２５０１がある。単一描画領域２５０２内に配置した計測用パターン２５０４と単一描画領２５０３内に配置した計測用パターン２５０５のずれＤｘを計測する。このＤｘにより２つのヘッドに関して主走査方向のずれを検出できる。

また当該評価用パターンは、折り返し境界部分に配置することによって、当該領域のすれの検出にも適用できる。

次に、２つの露光ヘッドの、主走査方向のずれと副走査方向のずれの両方を同時に検知する方法に関して図２６を用いて説明する。

単一描画領域２６０２と単一描画領域２６０３の間に重複露光領域２６０１がある。単一描画領域２６０２に斜めに配置した正方形２６０４、正方形２６０５を配置する。さらに単一描画領域２６０３に斜めに配置した正方形２６０６、正方形２６０７を配置する。正方形２６０４の重心２６０８と正方形２６０７の重心２６１１間の距離、および正方形２６０５の重心２６０９と正方形２６０６の重心２６１０間の距離は等しくＬ０となるようにパターンを描画する。また正方形２６０４と正方形２６０７の対向する辺、および正方形２６０５と正方形２６０６の対向する辺はそれぞれ平行にする。また正方形は、主走査方向に対して４５度傾けると、計測後のデータ処理が容易である。正方形２６０４の重心２６０８、正方形２６０５の重心２６０９、正方形２６０６の重心２６１０、正方形２６０７の重心２６１１は、一辺の長さがＬ０／√２となる正方形をなすように配置する。以下この配置をした評価用パターンを斜め正方形配置評価用パターンと呼ぶ。

ここで、正方形２６０４と正方形２６０７の外側の辺同士の距離Ｌ１ａ、正方形２６０４と正方形２６０７間の内側の辺同士の距離Ｌ１ｂ、正方形２６０５と正方形２６０６間の外側の辺同士の距離Ｌ２ａおよび正方形２６０５と正方形２６０６間の内側の辺同士の距離Ｌ２ｂを計測する。

このとき、パターンの主走査方向のずれＤｘ、副走査方向のずれＬｙは
Ｌ１＝（Ｌ１ａ＋Ｌ１ｂ）／２
Ｌ２＝（Ｌ２ａ＋Ｌ２ｂ）／２
として
（１） Ｌ１、Ｌ２が等しいとき
Ｌｙ＝√２＊（Ｌ１−Ｌ０）、Ｄｘ＝０
（２） Ｌ１、Ｌ２が等しくないとき
Ｄｘ＝Ｒｓｉｎθ、Ｌｙ＝Ｒｃｏｓθ
ここで、Ｒ＝ＳＱＲＴ（（（Ｌ１＋Ｌ２−２Ｌ０）^２＋（Ｌ１−Ｌ２）^２）／２）
θ＝Ａｒｃｔａｎ（（Ｌ１＋Ｌ２−２Ｌ０）／（Ｌ１−Ｌ２））
となる。関数ＳＱＲＴ（）は、平方根を求めるものであり、関数Ａｒｃｔａｎ（）は逆正接を求めるものである。

斜め正方形配置評価用パターンにより、ステージ移動における主走査方向の移動ずれや副操作方向の移動ずれによるパターンの描画位置ずれも、同様に計測できる。これらのすれ量と、設計上の設定値を比較することにより、異常の有無を評価することができる。

また、折り返し描画領域を挟んで同様に、斜め正方形評価用パターンを配置すれば、ステージ往復動作に伴う、描画ずれを検出することができる。このように配置すると実施例３の図２３に示した如くの評価用パターン配置となって、製品パネルに評価用パターンが概略等間隔で並ぶ。

実施例４では、重複露光領域の両側の単一描画領域に評価用パターンを配置したが、ここでは重複露光領域内に評価用パターンを配置し、露光ヘッドの位置調整ずれや、ステージ往復動作時の動作ばらつきによる描画位置ずれを検出する方法に関して述べる。

図２７ａにおいて、単一描画領域２８０２は露光ヘッド１０２ａにより、単一描画領域２７０４は露光ヘッド１０２ｂにより描画される。重複露光領域２７０１は露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂの両方の露光ヘッドにおいて描画可能である。

ここで、露光ヘッド間の主走査方向、副操作方向の並びのずれを検出するには、重複露光領域２７０１において、露光ヘッド１０２ａにより外側パターン２７０６を、露光ヘッド２７０５により内側パターン１０２ｂを描画する。すなわち、ボックスインボックスの形状のパターンを描画する。図２７ａに示すように、この２つのパターンを、その重心位置が一致するように配置する。
しかし、図２７ｂにおいて、
Ｂｘ１（外側ボックスと内側ボックスの左側の外側境界間の距離）、
Ｂｘ２（外側ボックスと内側ボックスの左側の内側境界間の距離）、
Ｂｘ３（外側ボックスと内側ボックスの右側の内側境界間の距離）、
Ｂｘ４（外側ボックスと内側ボックスの右側の外側境界間の距離）を計測し
ＢＬ＝（Ｂｘ１＋Ｂｘ２）／２
ＢＲ＝（Ｂｘ３＋Ｂｘ４）／２
を算出する。ＢＬとＢＲが等しければ、外側パターンと内側パターンの位置に関して主走査方向のずれはないと評価する。ＢＬがＢＲに比して大きければ、内側パターンが外側パターンに比して右に寄っていることになり、ＢＬがＢＲに比して大きければ、内側パターンが外側パターンに比して左に寄っていることになる。これにより、露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂの描画結果が主操作方向１０９にずれていると評価できる。

また図２７ｃにおいて、
Ｂｙ１（外側ボックスと内側ボックスの上側の外側境界間の距離）、
Ｂｙ２（外側ボックスと内側ボックスの上側の内側境界間の距離）、
Ｂｙ３（外側ボックスと内側ボックスの下側の内側境界間の距離）、
Ｂｙ４（外側ボックスと内側ボックスの下側の外側境界間の距離）を計測し
ＢＵ＝（Ｂｙ１＋Ｂｙ２）／２
ＢＤ＝（Ｂｙ３＋Ｂｙ４）／２
を算出する。ＢＵとＢＤが等しければ、外側パターンと内側パターンの位置に関して主走査方向のずれはないと評価できる。ＢＵがＢＤに比して大きければ、内側パターンが外側パターンに比して下に寄っていることになり、ＢＵがＢＤに比して大きければ、内側パターンが外側パターンに比して上に寄っていることになる。これにより露光ヘッド１０２ａと露光ヘッド１０２ｂの描画結果は副操作方向１１０にずれていると評価できる。

また、折り返し境界領域における描画位置ずれを検出するには、重複露光領域２７０１を折り返し境界の重複描画領域と考え、主走査時の順方向時に外側パターン２８０６を、主走査時の逆方向に内側パターン２７０７を描画する。計測方法は、露光ヘッド間の主走査方向、副操作方向の並びのずれを検出する場合と同じである。このようにすることによって、折り返し境界部分の描画ずれを検出することが出来る。このように配置すると実施例３の図２３に示した如くの評価用パターン配置となって、製品パネルに評価用パターンが概略等間隔で並ぶ。

実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、実施例５を通して記述した評価ＴＥＧの形状、配置方法は例示に過ぎず、本願考案の趣旨と求める効果を逸脱しない様々な実施の形態が存在する。それらを含め、本願考案の範囲と考えられる。

また、本願考案は液晶パネルの製造方法として記載したが、半導体製造やプリント板製造など広く露光プロセスを有する製品製造プロセスに応用することができる。

本発明は、液晶表示装置を対象になされているものであるが、加工途中に発生する基板の変形が、加工精度に影響を及ぼすその他の表示装置、プリント基板、半導体装置の加工にも利用可能ある。

基板上のヘッド描画境界と評価ＴＥＧの配置方法を示したものである。 ステージの移動と露光ヘッドの露光領域の関係を示した図である。 ステージの移動と露光ヘッドの露光領域の関係を示した図である。 ステージの移動と露光ヘッドの露光領域の関係を示した図である。 複数の露光ヘッドにおける高さ方向の位置ずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッドにおける高さ方向の位置ずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッドにおける高さ方向の位置ずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッド間における副走査方向の間隔のずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッド間における副走査方向の間隔のずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッド間における副走査方向の間隔のずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッド間における副走査方向の間隔のずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッド間における副走査方向の間隔のずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッドにおける主走査方向の位置ずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッドにおける主走査方向の位置ずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 複数の露光ヘッドにおける主走査方向の位置ずれと、当該ずれによる重複露光領域での線幅の不具合の例を示した図である。 露光ヘッドの露光端と重複描画領域の関係を示した図である。 重複露光領域を横断する線幅評価ＴＥＧの例である。 重複露光領域を横断する線幅評価ＴＥＧの例である。 重複露光領域と並行して設置する線幅評価ＴＥＧの例である。 重複露光領域と並行して設置する線幅評価ＴＥＧの例である。 重複露光領域を横断する斜めラインの線幅評価ＴＥＧの例である。 重複露光領域を横断する斜めラインの線幅評価ＴＥＧの例である。 重複露光領域を横断する線幅評価ＴＥＧであって同一露光ヘッドによる折り返し露光領域の評価も行う評価ＴＥＧの例である。 線幅評価ＴＥＧによるマルチヘッド露光機のヘッド位置調整を含んだ液晶基板製造方法を示した図である。 基板上の評価ＴＥＧの配置方法を示したものである。 線幅評価ＴＥＧの測定位置の例を示した図である。 線幅評価ＴＥＧの測定結果の纏め方を示した図である。 線幅評価ＴＥＧの測定結果の纏め方を示した図である。 線幅評価ＴＥＧの測定結果の纏め方を示した図である。 つづら折状抵抗測定ＴＥＧの例である。 つづら折状抵抗測定ＴＥＧの例である。 千鳥格子状抵抗測定ＴＥＧの例である。 千鳥格子状抵抗測定ＴＥＧの例である。 菱形状抵抗測定ＴＥＧの例である。 菱形状抵抗測定ＴＥＧの例である。 菱形状抵抗測定ＴＥＧの例である。 菱形状抵抗測定ＴＥＧの例である。 ライン状抵抗測定ＴＥＧの例である。 ライン状抵抗測定ＴＥＧの例である。 ライン状抵抗測定ＴＥＧの例である。 ライン状抵抗測定ＴＥＧの例である。 抵抗評価ＴＥＧによるマルチヘッド露光機のヘッド位置調整を含んだ液晶基板製造方法を示した図である。 折り返し境界にもＴＥＧを配置した例を示す。 対向長方形ＴＥＧによる、副操作方法のずれの検出方法を示す。 対向長方形ＴＥＧによる、主走査方向のずれの検出方法を示す。 斜め正方形ＴＥＧの配置を示す。 ボックスインボックスＴＥＧの配置と主走査および副操作方向のずれの検出方法を示す。 ボックスインボックスＴＥＧの配置と主走査および副操作方向のずれの検出方法を示す。 ボックスインボックスＴＥＧの配置と主走査および副操作方向のずれの検出方法を示す。

符号の説明

１００：基板
１０１：製品パネル
１０２ａ〜１０２ｄ：露光ヘッド
１０３ａ〜１０３ｅ：評価ＴＥＧの配置位置
１０４〜１０６：ヘッド間の描画境界
１０７：オリフラ
１０８：露光ヘッド幅
１０９：主走査方向
１１０：副走査方向
１１１：露光ヘッド間の間隔
１１０１：製造ライン
１１０２：基板
１１０７：現像後検査
１１０９：エッチング後検査
１１１１：異常チェック
１１１２：原因推定
１１１３：露光ヘッドの位置等の調整
２３１０〜２３１５：折り返し描画領域
２３１０ａ〜２３１５ａ：折り返し描画領域部に配置したＴＥＧの位置を示す。
２４０４〜２４０５：重複して露光する領域を挟んで、対向して配置した長方形状のＴＥＧ
２６０４〜２６０７：重複して露光する領域を挟んで、４５度傾けて配置した正方形状のＴＥＧ
２７０６〜２７０７：重複して露光する領域内に配置した、ボックスインボックスＴＥＧ

Claims (16)

1. 複数の露光ヘッドを有する直描露光機を用いた基板製造において、
   基板上のヘッド描画境界に評価用ＴＥＧ（Ｔｅｓｔ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｇｒｏｕｐ）を配置し、ヘッド描画境界内の当該評価ＴＥＧの測定値と単一露光領域内の当該評価ＴＥＧの測定値を比較することで、露光ヘッドの位置調整ずれを検知し、露光ヘッドの位置調整ずれを修正することで、当該直描露光機の安定した露光を実現する基板製造方法。
2. 請求項１に記載した評価ＴＥＧは、線幅評価用ＴＥＧであることを特徴とする基板製造方法。
3. 請求項２に記載した線幅評価ＴＥＧは、ヘッド描画境界の幅より長い長さを有し、ヘッド描画境界を横断するライン状の線幅評価ＴＥＧであることを特徴とする基板製造方法。
4. 請求項２に記載した線幅評価ＴＥＧは、ヘッド描画境界に並行するライン状の線幅評価ＴＥＧであることを特徴とする基板製造方法。
5. 請求項２に記載した線幅評価ＴＥＧは、ヘッド描画境界の幅より長い斜めライン状の線幅評価ＴＥＧであることを特徴とする基板製造方法。
6. 請求項２に記載した評価ＴＥＧは、抵抗評価用ＴＥＧであることを特徴とする基板製造方法。
7. 請求項６に記載した抵抗評価用ＴＥＧは、つづら折状の形状を有することを特徴とする基板製造方法。
8. 請求項６に記載した抵抗評価用ＴＥＧは、千鳥格子状の形状を有することを特徴とする基板製造方法。
9. 請求項６に記載した抵抗評価用ＴＥＧは、菱形状の形状を有することを特徴とする基板製造方法。
10. 請求項６に記載した抵抗評価用ＴＥＧは、ライン状の形状を有することを特徴とする基板製造方法。
11. 複数の露光ヘッドを有する直描露光機を用いた基板製造方法において、
    単一の露光ヘッドで描画される領域と、複数の露光ヘッドで重複描画される領域とに、それぞれ評価用パターンが配置されるように、前記基板に露光処理を行い、
    単一の露光ヘッドで描画された領域内の前記評価用パターンと、複数の露光ヘッドで重複描画された領域内の前記評価用パターンとの測定値を比較することにより、前記露光ヘッドの位置調整ずれを検知する
    ことを特徴とする基板製造方法。
12. 複数の露光ヘッドを有する直描露光機を用いた基板製造方法において、
    複数の露光ヘッドで重複描画される領域を挟んで位置する、単一の露光ヘッドで描画される２つの領域に、それぞれ、評価用パターンが配置されるように、前記基板に露光処理を行い、
    前記２つの領域にそれぞれ形成された前記評価用パターンの位置関係を測定することにより、前記露光ヘッドの位置調整ずれを検知する
    ことを特徴とする基板製造方法。
13. 液晶表示装置であって、
    複数の評価用パターンが、直線上に並び列を構成し、かつ、前記列が概略等間隔で並んでいる
    ことを特徴とする液晶表示装置。
14. 上記評価用パターンは、斜め４５度に傾斜した４つの矩形からなることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 上記評価用パターンは、対向した２つの長方形からなることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
16. 上記評価用パターンは、ボックスインボックスの形状を取ることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。

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