JP2010282203A - 搬送方法及び装置、並びに露光方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルム状基板Pを搬送するラダー式ステージ装置28であって、フィルム状基板Pを支持するために、フィルム状基板Pの移動方向に直交する方向に長手方向が配置される複数のロッド30A〜30Lと、ロッド30A〜30Lを閉じたループ状の軌跡に沿って連結するチェーン32A,32Bと、チェーン32A,32Bを介してそのループ状の軌跡に沿ってロッド30A〜30Lを移動する駆動モータ36Aとを備える。
【選択図】図1
Description
また、本発明の第8の態様によるデバイス製造方法は、本発明の第3の態様による製造方法又は本発明の第6の態様による製造装置を用いて第1及び第2のフィルム状部材を貼り合わせること、を含むものである。
以下、本発明の第1の実施形態につき図1〜図7を参照して説明する。
図1は、本実施形態の露光装置(投影露光装置)EXの概略構成を示す。図1において、露光装置EXは、露光光源(不図示)と、この露光光源からの照明光IL(露光光)で第1マスクMA又は第2マスクMBのパターンの一部を照明する照明装置IUと、マスクMA,MBを例えば交互に所定方向に走査するマスクステージMSTと、マスクMA又はMBのパターンの一部の像をフィルム状基板P上に投影する投影光学系PLと、を備えている。なお、説明の便宜上、図1においてフィルム状基板P等は2点鎖線で表されている。マスクステージMSTは、照明装置IUと投影光学系PLとの間で、照明光ILを通す開口が形成されたマスクベース(不図示)上に移動可能に載置されている。
本実施形態のフィルム状基板Pは、一例として表示素子等を製造するための可撓性を持ちロール状に巻いて保管することが可能な合成樹脂製の長尺のシート状の部材(帯状部材)であり、露光時にはその表面にフォトレジスト(感光材料)が塗布されている。フィルム状基板Pがシート状とは、フィルム状基板Pの幅に比べてその厚さが十分に小さく(薄く)、フィルム状基板Pが可撓性を有していることを意味する。
図6(A)は、図1中のマスクステージMSTを示す平面図である。図6(A)において、第1マスクMAのパターン領域には、Y方向に所定間隔で4列の部分パターン領域MA1〜MA4が形成され、第2マスクMBのパターン領域にも、Y方向に所定間隔で4列の部分パターン領域MB1〜MB4が形成されている。マスクMAの部分パターン領域MA1〜MA4、及びマスクMBの部分パターン領域MB1〜MB4には、フィルム状基板P上の一つのパターン転写領域に転写すべきパターンを1/β(βは投影倍率)に縮小し、かつY方向に4分割した部分パターンがそれぞれ形成されている。マスクMA,MBの部分パターン領域MA1〜MA4,MB1〜MB4のX方向の端部の近傍にそれぞれ例えば2個の2次元のアライメントマーク(不図示)が形成されている。これらのアライメントマークをマスクアライメント系(不図示)で検出することで、マスクMA,MBのアライメントが行われる。
図1において、マスクステージMSTは、第1マスクMAを保持して移動する第1ステージ10Aと、第2マスクMBを保持して移動する第2ステージ10Bと、ステージ10A,10Bが並列に移動可能な矩形の枠状のフレーム12と、フレーム12に対してステージ10AをX方向に駆動する1対のリニアモータ14A1,14A2(図1では可動子のみが図示)と、フレーム12に対してステージ10BをX方向に駆動する1対のリニアモータ14B1,14B2(図1では可動子のみが図示)と、フレーム12をマスクベース(不図示)に対してY方向に駆動する1対のリニアモータ16A,16B(図1では固定子のみが図示)とを備えている。この場合、リニアモータ14A1,14A2(又は14B1,14B2)の駆動量を制御することで、マスクMA(又はMB)をZ軸に平行な軸の回り(以下、θz方向という)に所定範囲内で回転することも可能である。
ッド30K,30Lの間隔は、フィルム状基板P上の一つのパターン転写領域のX方向の長さと同じであり、それらの2つのロッド同士の間隔は、フィルム状基板P上の隣接する2つのパターン転写領域の間の領域(空白領域)の長さと同じ(ここでは例えばパターン転写領域のX方向の長さの1/2〜数分の一程度)である。さらに、フィルム状基板Pのうちで隣接する2つのパターン転写領域及びその間の空白領域に相当するX方向の長さの部分が、ロッド30A〜30Lのうちのほぼいずれか4本のロッドによって常時支持されて+X方向に搬送されている。
また、図2(A)に示すように、−Y方向の2つのスプロケット34A1,34A2の間でチェーン32Aを支持するガイド部材70Aと、+Y方向の2つのスプロケット34B1,34B2の間でチェーン32Bを支持するガイド部材70Bとが基板側フレーム(不図示)に支持されている。これによって、スプロケット34A2,34B2からスプロケット34A1,34B1に向かう部分のチェーン32A,32B(ロッド30A〜30L)が−Z方向に垂れ下がることが防止され、ロッド30A〜30Lに支持されるフィルム状基板Pは、XY平面に沿って+X方向に移動する。
また、図3(B)において、用力管40の+Y方向の端部の外面に正極の電極部46A及び負極の電極部46Bが形成され、電極部46A及び46Bはそれぞれ用力管40の内部のリード線を介して外部の電源47の正極及び負極に接続されている。電極部46A,46Bを覆うように用力管40の外面に回転可能に第2回転部材48が配置され、第2回転部材48の用力管40の外面におけるY方向の位置も2つのEリング45によって固定されている。第1回転部材41と第2回転部材48とは連結部材(不図示)によって連結され、用力管40の周囲を連動して回転する。
図1において、供給ローラ20とローラ22との間のフィルム状基板Pの上方に、フィルム状基板Pにフォトレジストを塗布するレジストコータ54が配置されている。また、投影光学系PLと鼓状ロールガイド26との間で、ラダー式ステージ装置28で支持されているフィルム状基板Pの部分の−X方向の端部上方に、Y方向に所定間隔でフィルム状基板P上のアライメントマークの位置を検出するための、例えば画像処理型のアライメント系52A及び52Bが配置されている。アライメント系52A,52Bの検出結果は主制御系4内のアライメント制御部に供給される。アライメント系52A,52Bの検出中心とマスクMA,MBのパターンの投影光学系PLによる像の中心との位置関係(ベースライン)は、例えば複数の基準マークの位置関係が既知のX方向に長い基準部材(不図示)をアライメント系52A,52Bの検出領域から投影光学系PLの投影領域にかけて載置することによって計測することができる。その位置関係の情報は主制御系4内のアライメント制御部に記憶されている。
先ず、図7のステップ101において、1ロール分のシート状のフィルム状基板Pを図1の供給ローラ20に取り付ける。この段階ではフィルム状基板Pにはフォトレジストは塗布されていない。なお、フィルム状基板P上の一連のパターン転写領域60A等には、それまでの製造工程においてそれぞれアライメントマークPMA〜PMDが付設されている。フィルム状基板Pの先端部をローラ22、エアガイド24、鼓状ロールガイド26、及びラダー式ステージ装置28の上面を介して巻取りローラ50に受け渡す。次のステップ102において、巻取りローラ50によるフィルム状基板Pの+X方向への巻取りを開始し、ラダー式ステージ装置28によるフィルム状基板Pの+X方向への移動を開始する。なお、フィルム状基板Pの+X方向への移動速度は、ラダー式ステージ装置28によって規定され、巻取りローラ50による巻き取り速度は、ラダー式ステージ装置28と巻取りローラ50との間のフィルム状基板Pの弛みが所定範囲内に収まるように設定される。次のステップ103において、レジストコータ54によるフィルム状基板Pに対するフォトレジストの塗布を開始する。
次のステップ109において、フィルム状基板Pに対する露光が終了したかどうかが判定され、露光が終了していないときには、ロッド30E,30I,30A等に関してステップ104〜108の動作が順次繰り返されて、フィルム状基板P上の次のパターン転写領域60E等に対するアライメント及び走査露光が繰り返される。
このように本実施形態の露光装置EXによれば、1ロール分のフィルム状基板Pに対して効率的にフォトレジストの塗布及びマスクパターンの像の露光を行うことができる。
(1)本実施形態においてフィルム状基板Pを搬送する基板移動装置PDVは、フィルム状基板Pを支持するためのラダー式ステージ装置28を備えている。そして、ラダー式ステージ装置28は、フィルム状基板Pの表面に沿った移動方向である+X方向に直交するY方向に長手方向が配置され、その移動方向に沿って配列される複数のロッド30A〜30Lと、ロッド30A〜30Lのうちでフィルム状基板Pを支持している複数のロッドを同期させて+X方向に移動する駆動機構とを備えている。
(2)また、基板移動装置PDVは、フィルム状基板Pを+X方向に移動する巻取りローラ50を備え、ラダー式ステージ装置28は、ロッド30A〜30Lがフィルム状基板Pを支持する位置B1と、位置B1より下流側でロッド30A〜30Lがフィルム状基板Pから離れる位置B2とを含むループ状の軌跡に沿ってロッド30A〜30Lを連結する1対のチェーン32A,32Bと、チェーン32A,32Bを駆動するスプロケット34A1,34B1を回転することによって、チェーン32A,32Bを介してそのループ状の軌跡に沿ってロッド30A〜30Lを移動する駆動モータ36A,36Bとを備えている。
従って、フィルム状基板Pが可撓性を持つ長いシート状の感光物体(帯状部材)であっても、フィルム状基板Pを一定方向に連続的に移動しながらフィルム状基板P上の一連のパターン転写領域に対して効率的に露光を行うことができる。
そして、ステップ104においては、フィルム状基板Pを鼓状ロールガイド26を介してロッド30A〜30Lのうちの位置B1にあるロッドに受け渡している。従って、フィルム状基板Pは、中央部から両端部にかけて次第にロッドに支持されるため、その受け渡しの際にフィルム状基板Pに歪み等が生じない。
この間隔調整機構は、例えば図2(C)において、ロッド30Aを支持するチェーン32A,32Bの部分に設けられ、ロッド30Aを±X方向に移動する駆動素子(ピエゾ素子等)から構成できる。その間隔調整機構を用いて、ロッド30A,30Bの間隔を広くすることによって、ロッド30A,30Bで吸着保持されているフィルム状基板Pの部分が下方に垂れ下がるのを防止できる場合がある。
なお、ラダー式ステージ装置28が有するロッド30A〜30Lの個数は任意であり、例えば3本のロッドのみをループ状の軌跡に沿って移動させながら、そのうちの2本のロッドでフィルム状基板Pを支持して+X方向に搬送してもよい。
(6)また、本実施形態の露光装置EXは、フィルム状基板Pを露光する露光装置であって、フィルム状基板Pを搬送するための基板移動装置PDVと、フィルム状基板Pのうちロッド30A〜30Lで支持されているパターン転写領域に付設されたアライメントマークPMA〜PMDを検出するアライメント系52A,52Bと、アライメント系52A,52Bの検出結果に基づいて、フィルム状基板Pのパターン転写領域とマスクMA(又はMB)のパターンの像との位置合わせを行い、ロッド30A〜30Lで支持され、かつ+X方向に移動しているパターン転写領域を露光する投影光学系PLを含む露光部とを備えている。
なお、本実施形態では、以下のような変形が可能である。
(1)上記の実施形態では図5(A)に示すように、アライメントエリア58Aと露光エリア58Eとの間に狭い中間エリア58Sが設けられている。
さらに、投影光学系PLはマスクMA,MBのパターンの像をフィルム状基板P上に投影しているが、マスクMA,MBの代わりに液晶パネル又はデジタルミラーデバイス(DMD)等で形成された可変のパターンの像を投影光学系PLによってフィルム状基板P上に形成してもよい。この場合には、フィルム状基板P上の隣接する2つのパターン転写領域の間隔を極めて短くできる。
(3)また、上記の実施形態ではフィルム状基板Pは連続的に+X方向に移動しているが、フィルム状基板Pを間欠的に移動してもよい。この場合、一例としてアライメント系52A,52Bでフィルム状基板P上のアライメントマークの位置を検出する際にフィルム状基板Pを停止させ、それ以外の期間ではフィルム状基板Pが連続的に+X方向に移動される。
(5)ラダー式ステージ装置28はチェーン32A,32Bでロッド30A〜30Lを連結しているが、例えば建設機械等で使用される無限軌道的な機構でロッド30A〜30Lを支持して一定方向に移動することも可能である。
(6)図1の基板移動装置PDVにおいて、鼓状ロールガイド26の代わりに円柱状で回転可能なロールを使用することも可能である。また、この場合、ラダー式ステージ装置28に対してフィルム状基板Pが受け渡される受け渡し位置としての位置B1(図4(A)参照)に移動してくるロッド30A等を、その中央部がフィルム状基板Pに向けて凸状になるように変形させる(しならせる)機構を設けるとよい。これによって、鼓状ロールガイド26を用いる場合と同様に、フィルム状基板Pは、その中央部から両端部に向かって次第にロッド30Aに吸着されることとなり、歪み等が生じることなくロッド30Aに受け渡される。
[第2の実施形態]
次に、図9及び図10を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、シート状(帯状)で可撓性を持つカラーフィルタCFと、シート状で可撓性を持つTFT(Thin Film Transistor)の基板であるTFT基板TPとを連続して貼り合わせるロール部材パネル化装置EPに本発明を適用したものである。図9及び図10において、図1〜図3に対応する部分には同一又は類似の符号を付してその詳細な説明を省略する。
また、上記の実施形態の露光装置EXを用いて、フィルム状基板上に所定のパターン(回路パターン、電極パターン等)を形成することによって、マイクロデバイスとしての多数の液晶表示素子を得ることもできる。以下、図11のフローチャートを参照して、この製造方法の一例につき説明する。
なお、上述の実施形態では、露光光源として放電ランプを備え、必要となるg線の光、h線、及びi線の光を選択するようにしていた。しかしながら、これに限らず、露光光として、紫外LEDからの光、KrFエキシマレーザ(248nm)やArFエキシマレーザ(193nm)からのレーザ光、又は固体レーザ(半導体レーザ等)の高調波、例えばYAGレーザの3倍高調波(波長355nm)等を用いる場合であっても本発明を適用することが可能である。
Claims (24)
- フィルム状部材を搬送する搬送方法であって、
前記フィルム状部材を該フィルム状部材の表面に沿った移動方向に移動する工程と、
前記移動方向に交差する方向に長手方向が配置され、前記移動方向に沿って配列される複数の棒状部材で前記フィルム状部材の複数の表面部位を支持する工程と、
前記フィルム状部材を支持している前記複数の棒状部材を同期させて前記移動方向に移動する工程と、
を含む搬送方法。 - 前記フィルム状部材の前記複数の表面部位を支持する工程は、
前記複数の棒状部材のうちの第1及び第2の棒状部材を前記フィルム状部材の搬送経路の第1位置に順次移動することと、
前記複数の表面部位のうちの前記第1位置に順次搬送された第1及び第2の表面部位を前記第1及び第2の棒状部材によってそれぞれ支持することと、
を含む請求項1に記載の搬送方法。 - 前記搬送経路における前記第1位置より下流側の第2位置へ順次移動された前記第1及び第2の棒状部材をそれぞれ前記第1及び第2の表面部位から順次離す工程を含む請求項2に記載の搬送方法。
- 前記フィルム状部材を移動する工程は、
中央部に比して両端部が太い棒状に形成され、前記移動方向に交差する方向に長手方向が配置されたガイド部材を介して前記フィルム状部材の前記搬送経路を折り曲げることと、
前記ガイド部材を介した前記フィルム状部材の前記第1及び第2の表面部位を前記第1位置に順次移動することと、
を含む請求項2又は3に記載の搬送方法。 - 前記フィルム状部材の前記複数の表面部位を支持する工程は、前記第1及び第2の棒状部材の間隔を調整することを含む請求項2から4のいずれか一項に記載の搬送方法。
- 前記フィルム状部材の前記複数の表面部位を支持する工程は、前記棒状部材が支持した前記表面部位を該棒状部材に吸着することを含む請求項1から5のいずれか一項に記載の搬送方法。
- 前記フィルム状部材の前記複数の表面部位を支持する工程は、前記棒状部材が支持した前記表面部位を該棒状部材の中央部から両端部にかけて次第に吸着することを含む請求項6に記載の搬送方法。
- 前記フィルム状部材は、帯状形状を有し、
前記フィルム状部材を移動する工程は、前記帯状部材の長尺方向に平行な前記移動方向に前記フィルム状部材を移動する請求項1から7のいずれか一項に記載の搬送方法。 - フィルム状部材を露光する露光方法であって、
請求項1から8のいずれか一項に記載の搬送方法を用いて前記フィルム状部材を前記移動方向に移動し、
前記フィルム状部材のうち前記棒状部材で支持されている被露光部に付設された位置合わせ用マークを検出し、
前記位置合わせ用マークの検出結果に基づいて、前記フィルム状部材の前記被露光部と露光対象のパターンとの位置合わせを行い、前記棒状部材で支持され、かつ前記移動方向に移動している前記被露光部を露光する露光方法。 - 第1のフィルム状部材と第2のフィルム状部材とを貼り合わせる製造方法において、
前記第1のフィルム状部材を請求項1から8のいずれか一項に記載の搬送方法を用いて搬送し、
前記第2のフィルム状部材を請求項1から8のいずれか一項に記載の搬送方法を用いて、前記第1のフィルム状部材に対向させて搬送し、
前記第1及び第2のフィルム状部材のうちそれぞれ前記棒状部材で支持されている第1部及び第2部に付設された位置合わせ用マークを検出し、
前記位置合わせ用マークの検出結果に基づいて、前記第1及び第2のフィルム状部材の前記第1部及び前記第2部の位置合わせを行い、前記棒状部材で支持され、かつ前記移動方向に移動している前記第1部と前記第2部とを貼り合わせる製造方法。 - 前記第1部と前記第2部とを貼り合わせた後、前記第1及び第2のフィルム状部材の前記第1部及び前記第2部を含む部分を切り離す請求項10に記載の製造方法。
- 請求項9に記載の露光方法を用いてフィルム状感光基板を露光することと、
露光後の前記フィルム状感光基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項10又は11に記載の製造方法を用いて第1及び第2のフィルム状部材を貼り合わせること、を含むデバイス製造方法。
- フィルム状部材を搬送する搬送装置であって、
前記フィルム状部材を支持するために、前記フィルム状部材の表面に沿った移動方向に交差する方向に長手方向が配置され、前記移動方向に沿って配列される複数の棒状部材と、
前記複数の棒状部材のうちで前記フィルム状部材を支持している複数の前記棒状部材を同期させて前記移動方向に移動する駆動装置と、
を備える搬送装置。 - 前記フィルム状部材を前記移動方向に移動する移動装置を備え、
前記駆動装置は、前記複数の棒状部材が前記フィルム状部材を支持する第1位置と、前記第1位置より下流側で前記複数の棒状部材が前記フィルム状部材から離れる第2位置とを含むループ状の軌跡に沿って前記複数の棒状部材を連結する連結機構と、前記連結機構を介して前記ループ状の軌跡に沿って前記複数の棒状部材を移動する移動機構と、を有する請求項14に記載の搬送装置。 - 前記フィルム状部材の搬送経路を折り曲げて、前記フィルム状部材を前記複数の棒状部材のうちの前記第1位置にある前記棒状部材に受け渡すために、中央部に比して両端部が太い棒状に形成され、前記移動方向に交差する方向に長手方向が配置されたガイド部材を備える請求項15に記載の搬送装置。
- 前記フィルム状部材は前記複数の棒状部材のうちの少なくとも2つの棒状部材で支持され、
前記フィルム状部材を支持している前記少なくとも2つの棒状部材の間隔を調整する間隔調整機構を備える請求項14から16のいずれか一項に記載の搬送装置。 - 前記棒状部材が前記フィルム状部材を支持している期間中に、前記棒状部材に前記フィルム状部材を吸着する吸着機構を備える請求項14から17のいずれか一項に記載の搬送装置。
- 前記フィルム状部材は、帯状形状を有し、
前記移動装置は、前記帯状部材の長尺方向に平行な前記移動方向に前記フィルム状部材を移動する請求項15又は16に記載の搬送装置。 - フィルム状部材を露光する露光装置であって、
前記フィルム状部材を搬送するための、請求項14から19のいずれか一項に記載の搬送装置と、
前記フィルム状部材のうち前記搬送装置の前記棒状部材で支持されている被露光部に付設された位置合わせ用マークを検出するマーク検出系と、
前記マーク検出系の検出結果に基づいて、前記フィルム状部材の前記被露光部と露光対象のパターンとの位置合わせを行い、前記棒状部材で支持され、かつ前記移動方向に移動している前記被露光部を露光する露光部と、
を備える露光装置。 - 第1のフィルム状部材と第2のフィルム状部材とを貼り合わせる製造装置において、
前記第1のフィルム状部材を搬送するための、請求項14から19のいずれか一項に記載の第1の搬送装置と、
前記第2のフィルム状部材を、前記第1のフィルム状部材に対向させて搬送するための、請求項14から19のいずれか一項に記載の第2の搬送装置と、
前記第1及び第2のフィルム状部材のうちそれぞれ前記棒状部材で支持されている第1部及び第2部に付設された位置合わせ用マークを検出するマーク検出系と、
前記位置合わせ用マークの検出結果に基づいて、前記第1及び第2のフィルム状部材の前記第1部及び前記第2部の位置合わせを行い、前記棒状部材で支持され、かつ前記移動方向に移動している前記第1部と前記第2部とを貼り合わせる貼り合わせ部と、
を備える製造装置。 - 前記貼り合わせ部によって貼り合わされた前記第1及び第2のフィルム状部材の前記第1部及び前記第2部を含む部分を切り離す切断機構を備える請求項21に記載の製造装置。
- 請求項20に記載の露光装置を用いてフィルム状感光基板を露光することと、
露光後の前記フィルム状感光基板を処理することと、を含むデバイス製造方法。 - 請求項21又は22に記載の製造装置を用いて第1及び第2のフィルム状部材を貼り合わせること、を含むデバイス製造方法。
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