JP2009212382A - プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、及び表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ベース間の移動による誤検出を防止して、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出を可能とし、異物によるマスクの損傷を防止する。
【解決手段】基板の受け渡し位置と露光位置との間に、平行光を投光する投光手段（３１）と、受光量を計測する計測領域がチャック移動方向に沿って分割された複数の分割領域を有する二次元のＣＣＤセンサーを有する受光手段（３２）とを配置し、受光量の計測周期毎に、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ディスプレイ装置等の表示用パネル基板の製造において、プロキシミティ方式を用いて基板の露光を行うプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に係り、特に露光位置から離れた受け渡し位置で基板をチャックに搭載し、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動し、露光位置でフォトマスクと基板とのギャップ合わせを行うプロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置の基板移動方法、及びそれらを用いた表示用パネル基板の製造方法に関する。

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、レンズ又は鏡を用いてフォトマスク（以下、「マスク」と称す）のパターンを基板上に投影するプロジェクション方式と、マスクと基板との間に微小な間隙（プロキシミティギャップ）を設けてマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ方式とがある。プロキシミティ方式は、プロジェクション方式に比べてパターン解像性能は劣るが、照射光学系の構成が簡単で、かつ処理能力が高く量産用に適している。

プロキシミティ方式では、マスクと基板とを数百μｍ程度のプロキシミティギャップまで接近させて露光を行う。このため、基板上に異物が存在すると、マスクと基板とのギャップ合わせの際に、マスクが異物に接触して、マスクが破損することがある。これを避けるため、従来、光学的手段を用いて基板上の異物の検査が行われていた。この様な異物検査機能を備えた露光装置として、例えば、特許文献１に記載のものがある。また、ガラス基板等のワーク上に存在する異物を検出する光学式センサー装置として、特許文献２に記載のものがある。特許文献２には、受光量を計測する計測領域が物体の移動方向に沿って複数に分割されてなる分割領域を有する二次元のＣＣＤを有する受光手段と、複数の分割領域に平行光を投光する投光手段とを用い、複数の分割領域の受光量に基づいて、物体を検出する技術が開示されている、さらに、特許文献２には、なだらかな光量の変化による影響を除去して異物による受光量の変化を明確にするため、受光量の計測周期毎に、分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値の差に基づいて、物体の有無を判定する技術が開示されている。
特開２００３−１８６２０１号公報 特開２００６−３５１４４１号公報

プロキシミティ露光装置は、基板を搭載するチャックを備え、マスク下の露光位置で、マスクとチャックに搭載した基板とのギャップ合わせを行う。従来、プロキシミティ露光装置には、マスク下の露光位置で基板をチャックに搭載するものと、露光位置から離れた受け渡し位置で基板をチャックに搭載し、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するものとがあった。近年、基板を搭載する際に発生した塵埃がマスクと基板との間に浮遊するのを防止するため、露光位置から離れた受け渡し位置で基板をチャックに搭載するものが主流となっている。

基板を搭載したチャックの受け渡し位置から露光位置の移動は、マスクと基板との接触を防止するために、マスクと基板との間隔をプロキシミティギャップよりも大きくして行われる。しかしながら、この間隔を大きくすると、露光位置でのマスクと基板とのギャップ合わせに時間が掛かり、タクトタイムが長くなって、スループットが低下する。このため、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスクと基板との間隔を、できるだけプロキシミティギャップに近くすることが望まれる。ところが、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスクと基板との間隔を小さくすると、基板の上に異物が存在する場合に、マスクが異物に接触して、マスクが損傷する恐れがある。また、チャックと基板との間に異物が存在する場合に、マスクが異物により盛り上がった基板に接触して、マスク又は基板が損傷する恐れがある。

特許文献１に記載の露光装置の異物検査方法では、基板の下に存在する異物を検出することができなかった。従って、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスクが基板の下の異物によりも盛り上がった基板に接触して損傷するのを避けるために、マスクと基板との間隔を大きくする必要があった。これに対し、特許文献２に記載の光学式センサー装置をプロキシミティ露光装置に用いると、基板の下に異物が存在して基板の表面が盛り上がっている場合にも検出が可能となる。基板の下に異物が存在する場合、特許文献２に記載の技術で分割領域毎に算出される平均濃度値は、基板の上に異物が存在する場合に比べて、なだらかに変動する。従って、算出した平均濃度値と、所定回前の平均濃度値との差を算出して、異物の有無を判定する際、所定回を大きく決めて、数十回程度前の平均濃度値との差を算出する必要がある。

しかしながら、近年、基板が大型化してプロキシミティ露光装置が大型化するに伴い、チャックを搭載したステージが受け渡し位置と露光位置との間でチャックを移動するためのステージベースは、運搬のために、受け渡し位置用の副ベースと露光位置用の主ベースとに分割して構成される様になって来た。この様にステージベースを複数のベースに分割して構成する場合、各ベースの表面の高さを完全に同じにすることは難しいので、ステージが１つのベース上から他のベース上へ移動する際、チャックに搭載された基板の表面の高さは、なだらかに変位する。そして、特許文献２に記載の技術を用い、複数のベースに分割されたステージベース上で、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動しながら、異物の検査を行ったところ、ステージが１つのベース上から他のベース上へ移動する際の基板の表面の高さの変位が、異物と誤って検出されるという問題が発生した。

本発明の課題は、複数のベースに分割されたステージベース上で、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、ベース間の移動による誤検出を防止して、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出を可能とし、異物によるマスクの損傷を防止し、マスクと基板との間隔を小さくして、マスクと基板とのギャップ合わせに要する時間を短縮することである。また、本発明の課題は、表示用パネル基板を製造する際に、タクトタイムを短縮して、スループットを向上させることである。

本発明のプロキシミティ露光装置は、受け渡し位置で基板をチャックに搭載し、基板を搭載したチャックを受け渡し位置からマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置において、マスクと基板とのギャップ合わせを行って、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、受け渡し位置と露光位置とに渡って設けられたステージベースと、ステージベース上でチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するステージと、ステージを駆動する駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、受け渡し位置と露光位置との間に配置され、受け渡し位置から露光位置へ移動するチャックに搭載された基板上の異物、またはチャックと基板との間の異物により盛り上がった基板へ平行光を投光する投光手段及び投光手段からの光を受光する受光手段と、受光手段の受光量に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりの有無を判定する判定手段とを備え、ステージベースは、複数のベースから成り、受光手段は、受光量を計測する計測領域がチャック移動方向に沿って分割された複数の分割領域を有する二次元のＣＣＤセンサーを有し、判定手段は、受光量の計測周期毎に、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出し、制御手段は、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、判定手段の検出結果に基づいて、異物がマスクの下へ移動する前に、チャックの移動を停止するものである。

また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、受け渡し位置で基板をチャックに搭載し、基板を搭載したチャックを受け渡し位置からマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置において、マスクと基板とのギャップ合わせを行って、マスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置の基板移動方法において、受け渡し位置と露光位置との間に、受け渡し位置から露光位置へ移動するチャックに搭載された基板上の異物、またはチャックと基板との間の異物により盛り上がった基板へ平行光を投光する投光手段と、受光量を計測する計測領域がチャック移動方向に沿って分割された複数の分割領域を有する二次元のＣＣＤセンサーを有し、投光手段からの光を受光する受光手段とを配置し、複数のベースから成り、受け渡し位置と露光位置とに渡って設けられたステージベース上で、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動しながら、受光量の計測周期毎に、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出し、検出結果に基づいて、異物がマスクの下へ移動する前に、チャックの移動を停止するものである。

複数のベースから成り、受け渡し位置と露光位置とに渡って設けられたステージベース上で、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動しながら、受光量の計測周期毎に、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出すると、基板の上に異物が存在する場合、各分割領域の平均濃度値は、その分割領域の前を異物が通過するとき急激に変動する。基板の下に異物が存在する場合、各分割領域の平均濃度値は、その分割領域の前を異物により盛り上がった基板が通過するとき変動し、その計測周期毎の変化は、基板の上に異物が存在する場合に比べてなだらかである。また、各分割領域の平均濃度値は、ステージが１つのベース上から他のベース上へ移動する際の基板の表面の高さの変位により変動し、その計測周期毎の変化は、基板の下に異物が存在する場合に比べてさらになだらかである。

算出した平均濃度値と、所定回前の平均濃度値との差を算出する際、所定回を小さく決めると、基板の下に異物が存在する場合の平均濃度値のなだらかな変動が除去されてしまう。一方、所定回を大きく決めると、１つのベース上から他のベース上へ移動する際の基板の表面の高さの変位による平均濃度値の変動が、除去されずに残る。そこで、本発明では、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出する。これにより、１つのベース上から他のベース上へ移動する際の基板の表面の高さの変位による平均濃度値の変動が除去される。そして、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出し、検出結果に基づいて、異物がマスクの下へ移動する前に、チャックの移動を停止するので、ベース間の移動による誤検出を防止して、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出が可能となり、異物によるマスクの損傷が防止される。従って、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスクと基板との間隔を小さくすることができ、マスクと基板とのギャップ合わせに要する時間が短縮される。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、投光手段及び受光手段を２組備え、一方の組の投光手段及び受光手段を、他方の組の投光手段及び受光手段と逆に配置したものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、投光手段及び受光手段を２組設け、一方の組の投光手段及び受光手段を、他方の組の投光手段及び受光手段と逆に配置するものである。異物が基板の周辺付近に存在する場合、一方の組では、異物又は異物による基板の盛り上がりが投光手段から遠く、検出感度が下がっても、他方の組では、異物又は異物による基板の盛り上がりが投光手段から近く、検出感度が下がらない。従って、基板全体に渡って、異物又は異物による基板の盛り上がりが感度良く検出される。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置は、投光手段及び受光手段を複数組備え、各組をチャック移動方向に離して配置したものである。また、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法は、投光手段及び受光手段を複数組設け、各組をチャック移動方向に離して配置するものである。チャック移動方向に離して配置された複数組の投光手段及び受光手段を用い、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出が並行して行われるので、基板全体を検査するのに要するチャックの移動距離が短く済み、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出時間が短縮される。

本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、上記のいずれかのプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動し、基板の露光を行うものである。マスクと基板とのギャップ合わせに要する時間が短縮されるので、タクトタイムが短縮して、スループットが向上する。

本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の基板移動方法によれば、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出し、検出結果に基づいて、異物がマスクの下へ移動する前に、チャックの移動を停止することにより、複数のベースに分割されたステージベース上で、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、ベース間の移動による誤検出を防止して、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出を可能とし、異物によるマスクの損傷を防止することができる。従って、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスクと基板との間隔を小さくすることができ、マスクと基板とのギャップ合わせに要する時間を短縮することができる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の基板移動方法によれば、投光手段及び受光手段を２組設け、一方の組の投光手段及び受光手段を、他方の組の投光手段及び受光手段と逆に配置することにより、基板全体に渡って、異物又は異物による基板の盛り上がりを感度良く検出することができる。

さらに、本発明のプロキシミティ露光装置及びプロキシミティ露光装置の基板移動方法によれば、投光手段及び受光手段を複数組設け、各組をチャック移動方向に離して配置することにより、基板全体を検査するのに要するチャックの移動距離を短くすることができ、異物又は異物による基板の盛り上がりの検出時間を短縮することができる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、マスクと基板とのギャップ合わせに要する時間を短縮することができるので、タクトタイムを短縮して、スループットを向上させることができる。

図１は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。また、図２は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の上面図である。本実施の形態によるプロキシミティ露光装置は、チャック１０、ステージベース１１、Ｘガイド１３、Ｘステージ１４、Ｙガイド１５、Ｙステージ１６、θステージ１７、チャック支持台１９、マスクホルダ２０、投受光器支持台３０、投光器３１、受光器３２、信号処理装置４０、制御装置６０、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２、及びθステージ駆動回路７３を含んで構成されている。なお、プロキシミティ露光装置は、これらの他に、露光光を照射する照射光学系、基板１を搬入する搬入ユニット、基板１を搬出する搬出ユニット、装置内の温度管理を行う温度制御ユニット等を備えている。

なお、以下に説明する実施の形態におけるＸＹ方向は例示であって、Ｘ方向とＹ方向とを入れ替えてもよい。

図１において、基板１の露光を行う露光位置の上空に、マスク２を保持するマスクホルダ２０が設置されている。マスクホルダ２０は、マスク２の周辺部を真空吸着して保持する。マスクホルダ２０に保持されたマスク２の上空には、図示しない照射光学系が配置されている。露光時、照射光学系からの露光光がマスク２を透過して基板１へ照射されることにより、マスク２のパターンが基板１の表面に転写され、基板１上にパターンが形成される。

マスクホルダ２０の下方には、ステージベース１１が配置されている。ステージベース１１は、複数のベース１１ａ，１１ｂから構成されている。ステージベース１１上には、Ｘ方向へ伸びるＸガイド１３が設けられている。チャック１０は、後述するＸステージ１４により、Ｘガイド１３に沿って、ベース１１ａ上の受け渡し位置とベース１１ｂ上の露光位置との間を移動される。図１及び図２は、チャック１０が受け渡し位置にある状態を示している。基板１は、ベース１１ａ上の受け渡し位置において、図示しない搬入ユニットによりチャック１０へ搭載され、また図示しない搬出ユニットによりチャック１０から回収される。チャック１０は、基板１を真空吸着して保持する。

チャック１０は、チャック支持台１９を介してθステージ１７に搭載されており、θステージ１７の下にはＹステージ１６及びＸステージ１４が設けられている。Ｘステージ１４は、ステージベース１１に設けられたＸガイド１３に搭載され、Ｘガイド１３に沿ってＸ方向へ移動する。Ｘステージ１４上にはＹ方向（図１の図面奥行き方向）へ伸びるＹガイド１５が設けられている。Ｙステージ１６は、Ｘステージ１４に設けられたＹガイド１５に搭載され、Ｙガイド１５に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ１７は、Ｙステージ１６に搭載され、θ方向へ回転する。チャック支持台１９は、θステージ１７に搭載され、チャック１０を支持する。

Ｘステージ１４のＸ方向への移動により、チャック１０は、ベース１１ａ上の受け渡し位置とベース１１ｂ上の露光位置との間を移動される。ベース１１ｂ上の露光位置において、Ｘステージ１４のＸ方向への移動及びＹステージ１６のＹ方向への移動により、チャック１０に保持された基板１のＸＹ方向へのステップ移動が行われる。そして、Ｘステージ１４のＸ方向への移動、Ｙステージ１６のＹ方向への移動、及びθステージ１７のθ方向への回転により、露光時の基板１の位置決めが行われる。また、図示しないＺ−チルト機構によりマスクホルダ２０をＺ方向へ移動及びチルトすることにより、マスク２と基板１とのギャップ合わせが行われる。制御装置６０は、Ｘステージ駆動回路７１を制御して、チャック１０の受け渡し位置と露光位置との間の移動を行い、また、Ｘステージ駆動回路７１、Ｙステージ駆動回路７２及びθステージ駆動回路７３を制御して、露光位置における基板１のステップ移動及び位置決めを行う。

図２において、受け渡し位置と露光位置との間には、ベース１１ａ上のＸステージ１４の移動範囲の外側の位置に、２つの投受光器支持台３０が、Ｘステージ１４の移動範囲を挟んで設けられている。各投受光器支持台３０には、投光器３１及び受光器３２が設置されている。一方の投受光器支持台３０に設置された受光器３２は、他方の投受光器支持台３０に設置された投光器３１から投光され、Ｘステージ１４の移動範囲を通った光を受光する。

図３は、本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の側面図である。図３は、図２の左側から見た側面図である。投光器３１は、レーザー光源と、レーザー光源からの光を平行光にするコリメートレンズとを有し、チャック１０が受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、チャック１０に搭載された基板１上の異物、またはチャック１０と基板１との間の異物により盛り上がった基板１へ平行光を投光する。受光器３２は、二次元のＣＣＤセンサーを有し、二次元のＣＣＤセンサーは、受光量を計測する計測領域がチャック移動方向に沿って分割された複数の分割領域を有する。この受光器３２の動作原理は、特許文献２に記載されたものとで同様である。

チャック１０に搭載された基板１が投光器３１と受光器３２との間を通過するとき、基板１の上に異物が存在する場合、投光器３１からの光が異物で遮られて、受光器３２の受光量が変化する。また、チャック１０に搭載された基板１が投光器３１と受光器３２との間を通過するとき、チャック１０と基板１との間に異物が存在して基板１が盛り上がっている場合、投光器３１からの光が基板１で遮られて、受光器３２の受光量が変化する。図１において、受光器３２の検出信号は、信号処理装置４０へ出力される。信号処理装置４０は、受光器３２の受光量の変化に基づいて、異物又は異物による基板１の盛り上がりを検出する。

図４は、投光器及び受光器の配置を示す図である。本実施の形態では、投光器３１及び受光器３２が２組設けられ、一方の組の投光器３１及び受光器３２が、他方の組の投光器３１及び受光器３２と逆に配置されている。異物が基板１の周辺付近に存在する場合、一方の組では、異物又は異物による基板１の盛り上がりが投光器３１から遠く、検出感度が下がっても、他方の組では、異物又は異物による基板１の盛り上がりが投光器３１から近く、検出感度が下がらない。従って、基板全体に渡って、異物又は異物による基板１の盛り上がりが感度良く検出される。

図５は、信号処理装置の構成を示す図である。信号処理装置４０は、サンプルホールド回路４１、アナログ／ディジタル変換回路４２、画像メモリ４３、及び判定回路４４を含んで構成されている。サンプルホールド回路４１は、受光器３２の検出信号をサンプルホールドする。アナログ／ディジタル変換回路４２は、サンプルホールド回路４１の出力信号をディジタル信号に変換する。画像メモリ４３は、アナログ／ディジタル変換回路４２によりディジタル信号に変換されたデータを記憶する。判定回路４４は、画像メモリ４３に記憶されたデータに基づき、異物又は異物による基板１の盛り上がりの有無を判定する。

図６は、判定回路の処理を示すフローチャートである。まず、判定回路４４は、受光器３２の受光量の計測周期であるＣＣＤセンサーの取り込み周期毎に、ＣＣＤセンサーの各分割領域を構成する画素の濃度の平均値（平均濃度値）Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）を、分割領域毎にそれぞれ算出する（ステップ４０１）。ここで、Ｄ１（０）は１番目の分割領域の平均濃度値、Ｄｎ（０）はｎ番目の分割領域の平均濃度値を示す。

続いて、判定回路４４は、算出した平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）と、Ｕ回前に算出された平均濃度値Ｄ１（Ｕ）〜Ｄｎ（Ｕ）との差の絶対値ＲＵ１（０）〜ＲＵｎ（０）を、分割領域毎にそれぞれ算出する（ステップ４０２）。ここで、ＲＵ１（０）は、１番目の分割領域について、平均濃度値Ｄ１（０）と、Ｕ回前に算出された平均濃度値Ｄ１（Ｕ）との差の絶対値を示す。同様に、ＲＵｎ（０）は、ｎ番目の分割領域について、平均濃度値Ｄｎ（０）と、Ｕ回前に算出された平均濃度値Ｄｎ（Ｕ）との差の絶対値を示す。このＵ回（第１の所定回）は、基板１の下に異物が存在する場合の平均濃度値のなだらかな変動を検出するため、数十回程度、本実施の形態では、例えば３０回とする。

さらに、判定回路４４は、算出した平均濃度値の差の絶対値ＲＵ１（０）〜ＲＵｎ（０）と、Ｕ回よりも少ないＳ回前に算出された平均濃度値の差の絶対値ＲＵ１（Ｓ）〜ＲＵｎ（Ｓ）との差の絶対値ＲＳ１（０）〜ＲＳｎ（０）を、分割領域毎にそれぞれ算出する（ステップ４０３）。ここで、ＲＳ１（０）は、１番目の分割領域について、平均濃度値の差の絶対値ＲＵ１（０）と、Ｓ回前に算出された平均濃度値の差の絶対値ＲＵ１（Ｓ）との差の絶対値を示す。同様に、ＲＳｎ（０）は、ｎ番目の分割領域について、平均濃度値の差の絶対値ＲＵｎ（０）と、Ｓ回前に算出された平均濃度値の差の絶対値ＲＵｎ（Ｓ）との差の絶対値を示す。このＳ回（第２の所定回）は、ベース１１ａ上からベース１１ｂ上へ移動する際の基板１の表面の高さの変位による平均濃度値のなだらかな変動を除去するため、数回程度、本実施の形態では、例えば１回とする。

そして、判定回路４４は、ステップ４０３で算出したＲＳ１（０）〜ＲＳｎ（０）の内の最大値が、予め定めたしきい値より大きいか否か判断し（ステップ４０４）、大きい場合は、異物又は異物による基板１の盛り上がりが有ると判定し、小さい場合は、異物又は異物による基板１の盛り上がりが無いと判定する。

図７は、基板の上に異物が存在する場合に、Ｘステージが１つのベース上から他のベース上へ移動するときの判定回路の算出結果の例を示した図である。図７（ａ）は、ステップ４０１で算出した、各分割領域の平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）の内の、最大値の時間変化を示す。図７（ａ）に示す様に、Ｘステージ１４がベース１１ａ上からベース１１ｂ上へ移動するとき、平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）は、基板１の表面の高さの変位により、全体的になだらかに変動している。そして、図７（ａ）に丸い破線Ａで囲んだ部分では、平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）が、基板１上の異物により、急激に変動している。

図７（ｂ）は、ステップ４０２で算出した、Ｕ回前の平均濃度値との差の絶対値ＲＵ１（０）〜ＲＵｎ（０）の内の、最大値の時間変化を示す。図７（ｂ）に丸い破線Ｂで囲んだ部分では、基板１上の異物による平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）の急激な変動が検出されている。しかしながら、図７（ｂ）では、Ｘステージ１４がベース１１ａ上からベース１１ｂ上へ移動するときの平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）のなだらかな変動が除去されずに残っており、異物による変動とこれらの変動とを区別することができない。

図７（ｃ）は、ステップ４０３で算出した、Ｓ回前の平均濃度値の差の絶対値との差の絶対値ＲＳ１（０）〜ＲＳｎ（０）の内の、最大値の時間変化を示す。図７（ｃ）に示す様に、図７（ｃ）に丸い破線Ｃで囲んだ部分では、基板１上の異物による平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）の急激な変動が検出されている。そして、図７（ｃ）では、Ｘステージ１４がベース１１ａ上からベース１１ｂ上へ移動するときの平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）のなだらかな変動がほとんど除去されている。従って、しきい値を適切に決めることにより、異物による変動とベース間の移動による変動とを区別することができる。

図１１は、従来の光学式センサー装置の判定処理を示すフローチャートである。従来は、まず、ＣＣＤセンサーの取り込み周期毎に、ＣＣＤセンサーの各分割領域の平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）を、分割領域毎にそれぞれ算出する（ステップ５０１）。続いて、算出した各分割領域の平均濃度値と、所定回（Ｔ回）前に算出された各分割領域の平均濃度値Ｄ１（Ｔ）〜Ｄｎ（Ｔ）との差の絶対値を、分割領域毎にそれぞれ算出する（ステップ５０２）。そして、算出した平均濃度値の差の絶対値の内の最大値が、予め定めたしきい値より大きいか否か判断し（ステップ５０３）、大きい場合は、異物又は異物による基板１の盛り上がりが有ると判定し、小さい場合は、異物又は異物による基板１の盛り上がりが無いと判定する。

図１１に示した従来の光学式センサー装置の判定処理では、図７（ｂ）と同様に、ステージが１つのベース上から他のベース上へ移動するときの平均濃度値Ｄ１（０）〜Ｄｎ（０）のなだらかな変動が除去されずに残り、異物による変動とこれらの変動とを区別することができなかった。従って、ステージが１つのベース上から他のベース上へ移動する際の基板の表面の高さの変位が、異物と誤って検出されていた。

以下、本実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法について説明する。図１において、制御装置６０は、Ｘステージ駆動回路７１を制御して、基板１を搭載したチャック１０を受け渡し位置から露光位置へ移動する。チャック１０に搭載された基板１が投光器３１と受光器３２との間を通過するとき、基板１の上に異物が存在する場合、投光器３１からの光が異物で遮られて、受光器３２の受光量が変化する。また、チャック１０に搭載された基板１が投光器３１と受光器３２との間を通過するとき、チャック１０と基板１との間に異物が存在して基板１が盛り上がっている場合、投光器３１からの光が基板１で遮られて、受光器３２の受光量が変化する。

受光器３２の検出信号は、信号処理装置４０へ出力される。信号処理装置４０は、受光器３２の受光量の変化に基づいて、異物又は異物による基板１の盛り上がりを検出する。このとき、信号処理装置４０の判定回路４４は、図６に示した処理によって、異物又は異物による基板１の盛り上がりを検出する。制御装置６０は、判定回路４４の検出結果に基づいて、Ｘステージ駆動回路７１を制御して、異物がマスク２の下へ移動する前に、チャック１０の受け渡し位置から露光位置への移動を停止する。チャック１０の移動を停止した後、制御装置６０は、Ｘステージ駆動回路７１を制御して、チャック１０を受け渡し位置へ戻す。受け渡し位置において、異物の存在する基板１が、チャック１０から回収される。

各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板１の盛り上がりを検出するので、ベース１１ａ，１１ｂ間の移動による誤検出を防止して、異物又は異物による基板１の盛り上がりの検出が可能となり、異物によるマスク２の損傷が防止される。従って、基板１を搭載したチャック１０を受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスク２と基板１との間隔を小さくすることができ、マスク１と基板１とのギャップ合わせに要する時間が短縮される。

以上説明した実施の形態によれば、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板１の盛り上がりを検出し、検出結果に基づいて、異物がマスク２の下へ移動する前に、チャック１０の移動を停止することにより、複数のベース１１ａ，１１ｂに分割されたステージベース１１上で、基板１を搭載したチャック１０を受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、ベース１１ａ，１１ｂ間の移動による誤検出を防止して、異物又は異物による基板１の盛り上がりの検出を可能とし、異物によるマスク２の損傷を防止することができる。従って、基板１を搭載したチャック１０を受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、マスク２と基板１との間隔を小さくすることができ、マスク２と基板１とのギャップ合わせに要する時間を短縮することができる。

さらに、以上説明した実施の形態によれば、投光器３１及び受光器３２を２組設け、一方の組の投光器３１及び受光器３２を、他方の組の投光器３１及び受光器３２と逆に配置することにより、基板全体に渡って、異物又は異物による基板１の盛り上がりを感度良く検出することができる。

図８は、本発明の他の実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。本実施の形態は、図１に示した２組の投光器３１及び受光器３２の他に、さらに２組の投光器３１及び受光器３２を追加し、追加した２組を、図１に示した２組から、基板１を搭載したチャック１０を受け渡し位置から露光位置へ移動する際のチャック移動方向に離して配置したものである。本実施の形態によるプロキシミティ露光装置の基板移動方法では、チャック移動方向に離して配置されたそれぞれ２組の投光器３１及び受光器３２を用い、異物又は異物による基板１の盛り上がりの検出を並行して行う。従って、基板全体を検査するのに要するチャック１０の移動距離が短く済み、異物又は異物による基板１の盛り上がりの検出時間が短縮される。

図８に示した実施の形態によれば、投光器３１及び受光器３２を複数組設け、各組をチャック移動方向に離して配置することにより、基板全体を検査するのに要するチャック１０の移動距離を短くすることができ、異物又は異物による基板１の盛り上がりの検出時間を短縮することができる。

本発明のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行い、あるいは、本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動し、基板の露光を行うことにより、マスクと基板とのギャップ合わせに要する時間を短縮することができるので、タクトタイムを短縮して、スループットを向上させることができる。

例えば、図９は、液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。薄膜形成工程（ステップ１０１）では、スパッタ法やプラズマ化学気相成長（ＣＶＤ）法等により、基板上に液晶駆動用の透明電極となる導電体膜や絶縁体膜等の薄膜を形成する。レジスト塗布工程（ステップ１０２）では、ロール塗布法等により感光樹脂材料（フォトレジスト）を塗布して、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。露光工程（ステップ１０３）では、プロキシミティ露光装置や投影露光装置等を用いて、マスクのパターンをフォトレジスト膜に転写する。現像工程（ステップ１０４）では、シャワー現像法等により現像液をフォトレジスト膜上に供給して、フォトレジスト膜の不要部分を除去する。エッチング工程（ステップ１０５）では、ウエットエッチングにより、薄膜形成工程（ステップ１０１）で形成した薄膜の内、フォトレジスト膜でマスクされていない部分を除去する。剥離工程（ステップ１０６）では、エッチング工程（ステップ１０５）でのマスクの役目を終えたフォトレジスト膜を、剥離液によって剥離する。これらの各工程の前又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。これらの工程を数回繰り返して、基板上にＴＦＴアレイが形成される。

また、図１０は、液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）では、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、剥離等の処理により、基板上にブラックマトリクスを形成する。着色パターン形成工程（ステップ２０２）では、染色法、顔料分散法、印刷法、電着法等により、基板上に着色パターンを形成する。この工程を、Ｒ、Ｇ、Ｂの着色パターンについて繰り返す。保護膜形成工程（ステップ２０３）では、着色パターンの上に保護膜を形成し、透明電極膜形成工程（ステップ２０４）では、保護膜の上に透明電極膜を形成する。これらの各工程の前、途中又は後には、必要に応じて、基板の洗浄／乾燥工程が実施される。

図９に示したＴＦＴ基板の製造工程では、露光工程（ステップ１０３）において、図１０に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、着色パターン形成工程（ステップ２０２）の露光処理において、本発明のプロキシミティ露光装置又は本発明のプロキシミティ露光装置の基板移動方法を適用することができる。

本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。 本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の上面図である。 本発明の一実施の形態によるプロキシミティ露光装置の側面図である。 投光器及び受光器の配置を示す図である。 信号処理装置の構成を示す図である。 判定回路の処理を示すフローチャートである。 基板の上に異物が存在する場合に、Ｘステージが１つのベース上から他のベース上へ移動するときの判定回路の算出結果の例を示した図である。 本発明の他の実施の形態によるプロキシミティ露光装置の概略構成を示す図である。 液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。 液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。 従来の光学式センサー装置の判定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 基板
２ マスク
１０ チャック
１１ ステージベース
１３ Ｘガイド
１４ Ｘステージ
１５ Ｙガイド
１６ Ｙステージ
１７ θステージ
１９ チャック支持台
２０ マスクホルダ
３０ 投受光器支持台
３１ 投光器
３２ 受光器
４０ 信号処理装置
４１ サンプルホールド回路
４２ アナログ／ディジタル変換回路
４３ 画像メモリ
４４ 判定回路
６０ 制御装置
７１ Ｘステージ駆動回路
７２ Ｙステージ駆動回路
７３ θステージ駆動回路

Claims (8)

1. 受け渡し位置で基板をチャックに搭載し、基板を搭載したチャックを受け渡し位置からフォトマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置において、フォトマスクと基板とのギャップ合わせを行って、フォトマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置において、
   受け渡し位置と露光位置とに渡って設けられたステージベースと、
   前記ステージベース上でチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するステージと、
   前記ステージを駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段を制御する制御手段と、
   受け渡し位置と露光位置との間に配置され、受け渡し位置から露光位置へ移動するチャックに搭載された基板上の異物、またはチャックと基板との間の異物により盛り上がった基板へ平行光を投光する投光手段及び該投光手段からの光を受光する受光手段と、
   前記受光手段の受光量に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりの有無を判定する判定手段とを備え、
   前記ステージベースは、複数のベースから成り、
   前記受光手段は、受光量を計測する計測領域がチャック移動方向に沿って分割された複数の分割領域を有する二次元のＣＣＤセンサーを有し、
   前記判定手段は、受光量の計測周期毎に、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出し、
   前記制御手段は、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動するとき、前記判定手段の検出結果に基づいて、異物がフォトマスクの下へ移動する前に、チャックの移動を停止することを特徴とするプロキシミティ露光装置。
2. 前記投光手段及び前記受光手段を２組備え、
   一方の組の前記投光手段及び前記受光手段を、他方の組の前記投光手段及び前記受光手段と逆に配置したことを特徴とする請求項１に記載のプロキシミティ露光装置。
3. 前記投光手段及び前記受光手段を複数組備え、
   各組をチャック移動方向に離して配置したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプロキシミティ露光装置。
4. 受け渡し位置で基板をチャックに搭載し、基板を搭載したチャックを受け渡し位置からフォトマスクの下の露光位置へ移動し、露光位置において、フォトマスクと基板とのギャップ合わせを行って、フォトマスクのパターンを基板へ転写するプロキシミティ露光装置の基板移動方法において、
   受け渡し位置と露光位置との間に、受け渡し位置から露光位置へ移動するチャックに搭載された基板上の異物、またはチャックと基板との間の異物により盛り上がった基板へ平行光を投光する投光手段と、受光量を計測する計測領域がチャック移動方向に沿って分割された複数の分割領域を有する二次元のＣＣＤセンサーを有し、投光手段からの光を受光する受光手段とを配置し、
   複数のベースから成り、受け渡し位置と露光位置とに渡って設けられたステージベース上で、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動しながら、
   受光量の計測周期毎に、各分割領域を構成する画素の濃度の平均値を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した平均濃度値と、第１の所定回前に算出された平均濃度値との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、さらに、算出した平均濃度値の差と、第１の所定回よりも少ない第２の所定回前に算出された平均濃度値の差との差を、分割領域毎にそれぞれ算出し、算出した結果に基づいて、異物又は異物による基板の盛り上がりを検出し、
   検出結果に基づいて、異物がフォトマスクの下へ移動する前に、チャックの移動を停止することを特徴とするプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
5. 投光手段及び受光手段を２組設け、
   一方の組の投光手段及び受光手段を、他方の組の投光手段及び受光手段と逆に配置することを特徴とする請求項４に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
6. 投光手段及び受光手段を複数組設け、
   各組をチャック移動方向に離して配置することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法。
7. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
8. 請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載のプロキシミティ露光装置の基板移動方法を用いて、基板を搭載したチャックを受け渡し位置から露光位置へ移動し、基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。

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