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

【課題】例えば可撓性を持つ長尺のフィルム状部材を目標とする経路に沿って高精度に搬送する。
【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

本発明は、例えば長尺の可撓性を有するフィルム状の部材を搬送する搬送技術、並びにその搬送技術を用いる露光技術及び製造技術に関する。さらに、本発明は、そのような露光技術又は製造技術を用いるデバイス製造技術に関する。
例えば半導体素子又は液晶表示素子等を製造する際に使用される露光装置において、従来の一般的な露光対象は、フォトレジストが塗布されたガラス基板又は半導体ウエハ等の剛性の高い平板状の物体であった。最近では、大面積のデバイスを効率的に製造するために、露光対象として、ロール状に巻いて保管可能な可撓性を有する長尺のフィルム状部材が使用されることがある。なお、本明細書において、露光には、露光光でマスクパターン及び投影光学系を介して物体を露光する技術とともに、電子ビーム等の荷電粒子線で物体上に所定のパターンを描画する技術も含まれている。
このような長尺のフィルム状部材に所定のパターンを露光するために、従来は、そのフィルム状部材を2個の静止したローラ間に掛け渡し、そのフィルム状部材の張力を一定に保った状態で、そのローラ間の露光領域に対してそのフィルム状部材を連続的に一定の方向に移動させていた(例えば、特許文献1又はこれに対応する米国特許出願公開第2006/0066715号明細書参照)。
特開2006−098718号公報
従来のフィルム状部材に露光する装置においては、フィルム状部材が掛け渡される2個のローラが静止しており、その上をフィルム状部材が摺動しながら移動するため、振動等によってフィルム状部材の位置精度(一連の時刻における目標位置に対する位置決め精度)が低下する恐れがあった。このような位置精度の低下によって、露光されるパターンの解像度が低下する恐れがあるとともに、重ね合わせ露光時には重ね合わせ精度が低下する。
本発明の態様は、このような事情に鑑み、例えば可撓性を持つ長尺のフィルム状部材を目標とする経路に沿って高精度に搬送できるようにすることを目的とする。
本発明の第1の態様による搬送方法は、フィルム状部材を搬送する搬送方法であって、その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、その移動方向に交差する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棒状部材でそのフィルム状部材の複数の表面部位を支持する工程と、そのフィルム状部材を支持しているその複数の棒状部材を同期させてその移動方向に移動する工程と、を含むものである。
また、本発明の第2の態様による露光方法は、フィルム状部材を露光する露光方法であって、本発明の第1の態様による搬送方法を用いてそのフィルム状部材をその移動方向に移動し、そのフィルム状部材のうちその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、その位置合わせ用マークの検出結果に基づいて、そのフィルム状部材のその被露光部と露光対象のパターンとの位置合わせを行い、その棒状部材で支持され、かつその移動方向に移動しているその被露光部を露光するものである。
また、本発明の第3の態様による製造方法は、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、その第1のフィルム状部材を本発明の第1の態様による搬送方法を用いて搬送し、その第2のフィルム状部材を本発明の第1の態様による搬送方法を用いて、その第1のフィルム状部材に対向させて搬送し、その第1及び第2のフィルム状部材のうちそれぞれその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、その位置合わせ用マークの検出結果に基づいて、その第1及び第2のフィルム状部材のその第1部及びその第2部の位置合わせを行い、その棒状部材で支持され、かつその移動方向に移動しているその第1部とその第2部とを貼り合わせるものである。
また、本発明の第4の態様による搬送装置は、フィルム状部材を搬送する搬送装置であって、そのフィルム状部材を支持するために、その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、その移動方向に沿って配列される複数の棒状部材と、その複数の棒状部材のうちでそのフィルム状部材を支持している複数のその棒状部材を同期させてその移動方向に移動する駆動装置と、を備えるものである。
また、本発明の第5の態様による露光装置は、フィルム状部材を露光する露光装置であって、そのフィルム状部材を搬送するための、本発明の第4の態様による搬送装置と、そのフィルム状部材のうちその搬送装置のその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、そのマーク検出系の検出結果に基づいて、そのフィルム状部材のその被露光部と露光対象のパターンとの位置合わせを行い、その棒状部材で支持され、かつその移動方向に移動しているその被露光部を露光する露光部と、を備えるものである。
また、本発明の第6の態様による製造装置は、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、その第1のフィルム状部材を搬送するための、本発明の第4の態様による第1の搬送装置と、その第2のフィルム状部材を、その第1のフィルム状部材に対向させて搬送するための本発明の第4の態様による第2の搬送装置と、その第1及び第2のフィルム状部材のうちそれぞれその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、その位置合わせ用マークの検出結果に基づいて、その第1及び第2のフィルム状部材のその第1部及びその第2部の位置合わせを行い、その棒状部材で支持され、かつその移動方向に移動しているその第1部とその第2部とを貼り合わせる貼り合わせ部と、を備えるものである。
また、本発明の第7の態様によるデバイス製造方法は、本発明の第2の態様による露光方法又は本発明の第5の態様による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、露光後のそのフィルム状感光基板を処理することと、を含むものである。
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。
本発明の態様によれば、フィルム状部材を支持している棒状部材を移動方向に移動して、フィルム状部材を移動方向に移動しているため、例えば可撓性を持つ長尺のフィルム状部材を目標とする経路に沿って高精度に搬送できる。
第1の実施形態に係る露光装置EXの構成を示す斜視図である。 (A)は図1のラダー式ステージ装置28を示す斜視図、(B)はラダー式ステージ装置28を示す正面図、(C)はラダー式ステージ装置28を示す一部を切り欠いた平面図である。 (A)は図2(A)のラダー式ステージ装置28の吸着機構を示す断面図、(B)は図3(A)のロッド30Aと用力管40との連結状態を示す斜視図である。 (A)は鼓状ロールガイド26からロッド30Aにフィルム状基板Pを受け渡す状態を示す斜視図、(B)はパターン転写領域60Cのアライメントを開始した状態を示す斜視図、(C)はパターン転写領域60Cのアライメントが終了する状態を示す斜視図である。 (A)はパターン転写領域60Cがアライメント中のフィルム状基板Pを示す平面図、(B)はパターン転写領域60Cが露光中のフィルム状基板Pを示す平面図である。 (A)は第1マスクMAのパターンを露光中のマスクステージMSTを示す平面図、(B)はマスクMA,MBをステップ移動中のマスクステージMSTを示す平面図、(C)は第2マスクMBのパターンを露光中のマスクステージMSTを示す平面図である。 第1の実施形態の露光動作の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態の変形例のラダー式ステージ装置28Bを示す平面図である。 第2の実施形態に係るロール部材パネル化装置EPの概略構成を示す正面図である。 図9中のラダー式ステージ装置28,28Aの構成を示す斜視図である。 マイクロデバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。
[第1の実施形態]
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。
さらに、露光装置EXは、フィルム状基板Pを例えば連続的に一定の方向に移動する基板移動装置PDVと、露光装置EXの動作を統括的に制御するコンピュータよりなる主制御系4とを備えている。
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。
以下の説明においては、図1中に設定したXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。このXYZ直交座標系は、X軸及びY軸がある水平面上に設定され、Z軸が鉛直方向に設定される。本実施形態では、マスクMA,MBのパターン面は、XY平面に平行であり、露光中に照明光ILが照射されるフィルム状基板Pの露光面の部分もXY平面に平行である。露光装置EXは走査露光型であり、走査露光中のマスクMA,MBの移動方向(走査方向)はX軸に平行な方向(X方向)であり、投影光学系PLの露光領域におけるフィルム状基板Pの移動方向(走査方向)もX方向である。
先ず、露光光源(不図示)は、超高圧水銀ランプ、楕円鏡、及び波長選択素子を含み、照明装置IUは、ライトガイド等を含む送光光学系と、入射する照明光ILを複数の光束に分岐し、各光束をそれぞれオプティカルインテグレータ、リレー光学系、可変ブラインド(可変視野絞り)、及びコンデンサレンズを介して射出する分岐光学系とを含んでいる。照明光ILは、例えばg線(波長436nm)、h線(波長405nm)及びi線(波長365nm)を含む波長域から選択された光である。照明光ILは、照明装置IUを介して、マスクMA(又はMB)のパターン面の上記の各可変ブラインドによって独立に開閉される4個の照明領域18A〜18Dを均一な照度分布で照明する。照明領域18A〜18Dは、走査方向に直交する非走査方向(Y方向)に細長い形状である。
投影光学系PLは、4個の照明領域18A〜18D内のパターンの像をそれぞれフィルム状基板P上の露光領域18AP〜18DP(図5(B)参照)に形成する4個の部分投影光学系PLA〜PLDから構成されている。部分投影光学系PLA〜PLD(ひいては投影光学系PL)のマスクMA,MBからフィルム状基板Pへの投影倍率βは拡大倍率(β>1)である。投影倍率βは例えば2倍〜5倍程度である。本実施形態の部分投影光学系PLA〜PLDは、不図示のフレーム機構に支持されるとともに、中間像を形成し、フィルム状基板P上に照明領域18A〜18D内のパターンの正立正像を形成する。なお、部分投影光学系PLA〜PLDは、X方向及び/又はY方向に倒立像を形成してもよい。また、部分投影光学系PLA〜PLDとしては、例えば屈折系又は反射屈折系等を使用可能である。
さらに、4個の部分投影光学系PLA〜PLDのうち2つの部分投影光学系PLA,PLCはY方向に一列に配置され、他の2つの部分投影光学系PLB,PLDはその部分投影光学系PLA,PLCを+X方向及び+Y方向に斜めにずらした位置に配置されている。
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。
また、マスクMA(又はMB)の露光時には、マスクMA(又はMB)の部分パターン領域MA1,MA3(又はMB1,MB3)のパターンの部分投影光学系PLA,PLCによる像がフィルム状基板P上に形成され、部分パターン領域MA2,MA4(又はMB2,MB4)のパターンの部分投影光学系PLB,PLDによる像がフィルム状基板P上に形成される。この場合、マスクMA(又はMB)の部分パターン領域MA1〜MA4(又はMB1〜MB4)の像がフィルム状基板P上でX方向に同じ位置に形成されるように、2つの部分パターン領域MA1,MA3(又はMB1,MB3)と、2つの部分パターン領域MA2,MA4(又はMB2,MB4)とはX方向に位置ずれして形成されている。
さらに、継ぎ誤差を軽減するために、部分パターン領域MA1〜MA4,MB1〜MB4の境界部では二重露光することが好ましい。そのため、照明領域18A〜18Dは、その両端(又は一方)が傾斜した台形状である。
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。
さらに、ステージ10A,10B(マスクMA,MB)の少なくともX方向、Y方向の位置、及びθz方向の回転角を含む位置情報、並びにフレーム12のY方向の位置情報は、それぞれX軸の2組の2軸のレーザ干渉計(不図示)及びY軸の3軸のレーザ干渉計(不図示)によって計測され、計測値が主制御系4及びマスクステージ制御系8に供給される。マスクステージ制御系8は、主制御系4からの制御情報及びその計測値に基づいてリニアモータ16A,16B,14A1,14A2,14B1,14B2を駆動して、フレーム12のY方向の位置、並びにステージ10A,10B(マスクMA,MB)のX方向、Y方向の位置及び速度とθz方向の回転角とを制御する。
また、基板移動装置PDVは、シート状のフィルム状基板Pを+X方向に巻き出す供給ローラ20と、フィルム状基板Pの方向を−Z方向に変えるローラ22と、フィルム状基板Pに圧縮空気を吹き出して非接触にフィルム状基板Pの方向を斜め上方に変えるエアガイド24と、長手方向(Y方向)の両端部が中央部よりも太くなるように軸対称に形成されてその上を通過するフィルム状基板Pの方向をほぼ+X方向に変換する例えば金属製の鼓状ロールガイド26と、フィルム状基板Pを吸着保持して+X方向に連続的に移動させるラダー式ステージ装置28と、フィルム状基板Pを巻き取る巻取りローラ50とを備えている。この場合、供給ローラ20、ローラ22、及び鼓状ロールガイド26は、所定の基板側フレーム(不図示)に回転可能に支持され、エアガイド24は、例えばフィルム状基板Pの張力をほぼ一定に調整するために、その基板側フレームに対してZ方向の位置が調整可能に支持されている。また、巻取りローラ50は駆動モータ(不図示)によって回転駆動され、その駆動モータは、基板用ステージ制御系6によって制御される。
また、ラダー式ステージ装置28は、XZ平面に平行な長円状のループを形成する第1チェーン32Aと、第1チェーン32AをY方向に所定間隔だけ平行移動した形状のループを形成する第2チェーン32Bと、第1チェーン32Aと第2チェーン32BとをY方向に連結する、それぞれほぼY軸に平行な複数(ここでは一例として12個)の例えば金属製の円柱状のロッド30A〜30Lと、チェーン32A,32Bを同期して同じ方向(上部が+X方向に移動する方向)に実質的に同じ速度で駆動する駆動モータ36A,36B(図2(C)参照)と、チェーン32A,32Bの+X方向の端部を全体としてY方向に移動させる駆動部38Aとを備えている。基板用ステージ制御系6が、主制御系4からの制御情報に基づいて駆動モータ36A,36B及び駆動部38Aの動作を制御する。
ロッド30A〜30Lのうち、順次隣接する2つのロッド30A,30B、ロッド30C,30D、ロッド30E,30F、ロッド30G,30H、ロッド30I,30J、ロ
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、ロッド30A〜30Lのフィルム状基板Pとの接触部にはそれぞれY方向に一列に真空吸着用の複数の吸着孔31が形成されている。ロッド30A〜30Lの吸着孔31は、可撓性及び伸縮性を持つ配管(不図示)、及びチェーン32A,32Bの中央を横切るように配置された用力管40を介して真空ポンプ(不図示)に連結されている。なお、複数の吸着孔31の代わりにY方向に細長い吸着溝を形成しておいてもよい。
図2(A)は図1中のラダー式ステージ装置28の概略構成を示す斜視図、図2(B)はラダー式ステージ装置28を示す正面図、図2(C)はラダー式ステージ装置28を示す平面図である。図2(C)に示すように、チェーン32Aは、多数の内プレート32Abとこれに対応する多数の外プレート32Aaとを交互にピン32Acによって連結したものであり、チェーン32Bの構成はチェーン32Aと同じである。ロッド30A〜30Lは、それぞれ一例としてチェーン32Aの所定のピン32Acとこれに対向して+Y方向にあるチェーン32Bのピンとを連結するように、かつ回転しないように設けられている。ロッド30A〜30Lの両端部の直径は、フィルム状基板Pが通過する部分の直径よりも小さく形成されている。なお、ロッド30A〜30Lの代わりに、断面形状が半円型等でその円弧状の表面でフィルム状基板Pと接触する非軸対称な部材を使用することも可能である。
また、チェーン32A,32Bの+X方向の端部に、Y軸に平行な軸の回りに回転可能な同一形状のスプロケット34A1,34B1が係合し、チェーン32A,32Bの−X方向の端部に、Y軸に平行な軸の回りに回転可能な同一形状のスプロケット34A2,34B2が係合している。+X方向のスプロケット34A1,34B1の回転軸はそれぞれ軸受け35を介してU字型の第1ベース部材33Aに支持され、−X方向のスプロケット34A2,34B2の回転軸はそれぞれ軸受け35を介してU字型の第2ベース部材33Bに支持されている。第1ベース部材33Aは、基板側フレーム(不図示)に駆動部38A及び付勢部38BによってY方向に所定範囲内で移動可能に支持されている。第2ベース部材33B及び用力管40は、その基板側フレームに支持されている。
+X方向のスプロケット34A1,34B1の回転軸にそれぞれ駆動用の同一形状の歯車37A,37Bが固定され、歯車37A,37Bにそれぞれ駆動モータ36A,36Bの同一形状の歯車が係合している。また、歯車37A,37Bにはロータリエンコーダ37AR,37BR(図3(B)参照)が組み込まれ、ロータリエンコーダ37AR,37BRで検出されるスプロケット34A1,34B1の回転角情報に基づいて、基板用ステージ制御系6が駆動モータ36A,36Bの回転角及び回転速度を制御する。さらに、第1ベース部材33Aにはリニアエンコーダ38AL(図3(B)参照)が組み込まれ、リニアエンコーダ38ALで検出される第1ベース部材33AのY方向の位置情報に基づいて、基板用ステージ制御系6が駆動部38Aの駆動量を制御する。
この構成によって、駆動モータ36A,36Bを同期して同じ回転速度で駆動することによって、スプロケット34A1,34B1を同じ回転速度で回転させて、フィルム状基板Pを吸着保持している部分のロッド(ロッド30A〜30Lのうちのいずれか)及びチェーン32A,32Bを+X方向に同じ速度で移動できる。さらに、駆動モータ36A,36Bの駆動量を僅かに変えることによって、チェーン32A,32BのX方向の相対位置を変えて、その上のフィルム状基板Pのθz方向の回転角を制御することも可能である。さらに、駆動部38Aによって第1ベース部材33Aを介してスプロケット34A1,34B1をY方向に変位させることで、スプロケット34A1,34B1の間のフィルム状基板PのY方向の位置を制御可能である。
基板用ステージ制御系6の記憶部には、ロータリエンコーダ37AR,37BRで検出されるスプロケット34A1,34B1の回転角と、チェーン32A,32Bに保持される各ロッド30A〜30Lの位置との関係が記憶されている。
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(A)は、図2(A)のロッド30A〜30Lに設けられた吸着孔31と用力管40との連結状態を示す断面図、図3(B)は図3(A)の一つのロッド30Aと用力管40との連結状態を示す斜視図である。図3(B)に示すように、用力管40は円柱状であるが、用力管40の−Y方向の端部の内部に通気孔40aが形成されている。通気孔40aが配管42を介して真空ポンプ43に連結され、用力管40内の端部の通気孔40aの周囲はシール機構(不図示)で気密化されている。また、用力管40の−Y方向の端部の表面に、通気孔40aに連通する多数の小さい通気孔40bが形成されている。
さらに、用力管40の多数の通気孔40bを覆うように、用力管40の外面に回転可能に第1回転部材41が配置され、第1回転部材41のY方向の両端部と用力管40の外面との間は例えば磁性流体軸受けで封止されている。第1回転部材41の用力管40の外面におけるY方向の位置は2つのEリング45によって固定されている。ロッド30Aの表面の複数の吸着孔31はロッド30A内の排気孔に連結され、その排気孔は、途中に切り替えバルブ44Vが設けられて、可撓性及び伸縮性を持つ配管44を介して第1回転部材41の外面の通気孔41aに連結され、通気孔41aは用力管40の通気孔40b,40a及び配管42を介して真空ポンプ43に連通している。切り替えバルブ44Vは、ロッド30Aの吸着孔31と用力管40の通気孔40bとを連結した第1状態と、ロッド30Aの吸着孔31を大気圧に解放した第2状態との間で切り替えを行う。
同様に、図3(A)の他のロッド30B〜30Lの複数の吸着孔31も、それぞれ切り替えバルブ44Vが設けられた可撓性及び伸縮性を持つ配管44、第1回転部材41の通気孔41a、用力管40の通気孔40b,40a、及び配管42を介して真空ポンプ43に連通している。
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。
さらに、第2回転部材48の中央部の半円筒状の切り欠き部に電極部46A及び46Bに常時摺動するように平板状の電極板49A及び49Bが固定され、第2回転部材48の外面に、受信部56が固定され、電極板49A及び49Bを介して受信部56に常時電力が供給されている。基板用ステージ制御系6は、発信部39にロッド30A〜30Lの吸着孔31による吸着の開始(第1状態)及び解除(第2状態)の切り替えのそれぞれのタイミングを指示する。これに応じて発信部39は、電波又は赤外線等を介してワイヤレスで、受信部56にその切り替えのタイミングを示す信号を送信する。その信号に応じて受信部56は、ロッド30A〜30Lがそれぞれフィルム状基板Pを支持する直前に、対応する切り替えバルブ44Vを第1状態(吸着孔31で真空吸着を行う状態)に設定し、ロッド30A〜30Lがそれぞれフィルム状基板Pから離れる直前に、対応する切り替えバルブ44Vを第2状態(吸着孔31内が大気圧に開放される状態)に設定する。
このように用力管40の外面に回転可能に第1回転部材41及び第2回転部材48を設けることによって、用力管40の周囲を常に一定の方向(ここでは時計回り)に回転しているロッド30A〜30Lに対して真空ポンプ43による負圧を供給し、かつ受信部56に電力を供給できる。
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。
図5(A)は図1の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の一部を示す平面図である。図5(A)において、フィルム状基板P上にはX方向に所定間隔で多数のパターン転写領域60A,60B,60C,…が形成され、各パターン転写領域60A等にはそれぞれアライメント系52A,52BのY方向の間隔と同じ間隔で2箇所にアライメントマークPMA〜PMDが形成されている。この場合、アライメント系52A,52Bの検出領域から+X方向にほぼパターン転写領域の長さ分だけの領域がアライメントエリア58Aであり、投影光学系PLの露光領域から+X方向にほぼパターン転写領域の長さ分だけの領域が露光エリア58Eであり、その間の領域が中間エリア58Sである。本実施形態では、ほぼアライメントエリア58A、中間エリア58S、及び露光エリア58E内を通過しているフィルム状基板Pの部分が、ラダー式ステージ装置28のいずれかのロッド30A〜30Lによって吸着支持されて、+X方向に連続移動している。
以下、本実施形態の露光装置EXを用いて1ロール分のフィルム状基板Pを露光する場合の動作の一例につき図7のフローチャートを参照して説明する。この露光動作は主制御系4によって制御される。この際に、図1のマスクステージMSTのステージ10A,10B上にマスクMA,MBがロードされ、そのアライメントが完了しているものとする。
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。
以下の動作は、ラダー式ステージ装置28のロッド30A〜30L中の4個毎のロッド30A,30E,30Iに関する動作であり、他のロッド30B〜30D,30F〜30H,30J〜30Lに関しても同様の動作が順次実行される。即ち、次のステップ104において、図4(A)で矢印A1で示すように、吸着孔31による吸着が解除されているロッド30Aが斜め上方に上昇して、ラダー式ステージ装置28の上面の−X方向の端部の位置B1に達すると、フィルム状基板Pが鼓状ロールガイド26からロッド30Aに受け渡される。これとほぼ同時に、図3(B)の基板用ステージ制御系6、発信部39、及び受信部56によって、ロッド30Aの吸着孔31に連通する配管44の切り替えバルブ44Vが第1の状態に設定され、ロッド30Aの吸着孔31によるフィルム状基板Pの吸着が開始される。
このとき、図4(A)に示すように、鼓状ロールガイド26は中央部が細いため、フィルム状基板Pは中央部PCが−Z方向に下がった状態でロッド30Aに受け渡されるため、フィルム状基板Pは中央部PCから両端部に向かって次第にロッド30Aに吸着される。従って、フィルム状基板Pは歪み等が生じることなく、高い平面度を維持してロッド30Aに安定に吸着されて保持されるため、その後のアライメント及び露光を高精度に行うことができる。
次のステップ105では、フィルム状基板Pを吸着したロッド30Aは、ラダー式ステージ装置28によって+X方向に所定の移動速度(走査速度)で移動する。そして、ステップ106において、図4(B)に示すように、ロッド30Aがアライメント系52A,52Bの検出領域を通過すると、アライメント系52A,52Bによって、図5(A)に示すフィルム状基板P上のパターン転写領域60CのアライメントマークPMA,PMBの位置が検出される。さらに、ロッド30Aが+X方向に移動すると、次のロッド30Bが位置B1に達して、ロッド30Bもフィルム状基板Pを吸着支持する。その後、ロッド30A,30Bが図4(C)に示す位置まで達すると、アライメント系52A,52Bによってパターン転写領域60C上のアライメントマークPMC,PMDの位置が検出され、パターン転写領域60Cの両端部はロッド30A及びロッド30Bで安定に支持される。また、アライメントマークPMA〜PMDの位置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。アライメント制御部は、その検出結果からパターン転写領域60Cの目標位置からX方向、Y方向への位置ずれ量(ΔXC,ΔYC)及びθz方向の回転角のずれ量Δθzcを求め、これらの位置ずれ量及び回転角のずれ量を主制御系4内のステージ制御部に供給する。
ステージ制御部は、その位置ずれ量(ΔXC,ΔYC)及び回転角のずれ量Δθzcに基づいて、マスクステージ制御系8及び基板用ステージ制御系6を介してフィルム状基板Pのパターン転写領域60CにマスクMAのパターンの像が正確に重ね合わせて露光されるように、マスクステージMST及びラダー式ステージ装置28を駆動する。即ち、次のステップ107において、図6(A)に示すように、投影光学系PLの部分投影光学系PLA〜PLDの照明領域18A〜18Dに対してマスクMAの部分パターン領域MA1〜MA4を矢印A6で示す+X方向に速度VMで移動する動作と、図5(B)に示すように、部分投影光学系PLA〜PLDの露光領域18AP〜18DPに対してフィルム状基板Pのパターン転写領域60の4個の部分領域を+X方向に速度VM・β(βは投影光学系PLの投影倍率)で移動する動作とを同期して行い、パターン転写領域60CにマスクMAのパターンの像を走査露光する。この際に、一例として、上記の位置ずれ量(ΔXC,ΔYC)及び回転角のずれ量Δθzcを相殺するように、マスクMAの移動中の位置及び回転角が補正される。
なお、ラダー式ステージ装置28によるロッド30A〜30Lの移動速度、チェーン32A,32Bの移動速度のバランスの制御、及び駆動部38Aによって、フィルム状基板Pのパターン転写領域60C側でその位置ずれ量及び回転角のずれ量を補正することも可能である。さらに、図6(A)において、第1ステージ10Aを介してマスクMAを+X方向に移動しているときに、第2ステージ10B側では矢印A7で示すようにマスクMBを−X方向に移動する。
その走査露光中に、ロッド30Aの位置が露光エリア58Eの+X方向の端部の位置B2に達すると、ステップ108において、ロッド30Aの吸着孔31に連通する配管44の切り替えバルブ44Vが第2の状態に設定され、ロッド30Aの吸着孔31によるフィルム状基板Pの吸着が解除される。そして、ラダー式ステージ装置28によってロッド30Aは、フィルム状基板Pから離れて斜め下方に移動する。そして、次のロッド30Bが位置B2に達したときに、パターン転写領域60Cに対する走査露光が終了する。
このときに、マスクステージMST側では、図6(B)に示すように、フレーム12が全体として矢印A8で示す−Y方向に移動して、第2ステージ10B上のマスクMBが投影光学系PLの照明領域に対する走査開始位置に移動する。そして、フィルム状基板P上の次のパターン転写領域60Dに対する走査露光時には、図6(C)に示すように、投影光学系PLの照明領域18A〜18Dに対してマスクMBの部分パターン領域MB1〜MB4を矢印A9で示す+X方向に移動することで、パターン転写領域60D上にマスクMBのパターンの像が露光される。このときにマスクMAは矢印A10で示す−X方向に移動しているため、フレーム12を矢印A11で示す+Y方向に移動することによって、次はマスクMAのパターンの像を次のパターン転写領域上に露光できる。このようにマスクMA及びMBのパターンの像を交互にフィルム状基板P上の隣接するパターン転写領域に露光することで、フィルム状基板Pを同じ方向(+X方向)に連続して移動しながら、かつ隣接するパターン転写領域間の空白領域を短くして、フィルム状基板Pに対する露光を効率的に行うことができる。
また、パターン転写領域60Cの走査露光中に、並行して図5(B)のロッド30C,30Dで支持されているフィルム状基板P上の次のパターン転写領域60Dに対するアライメントが行われている。
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。
そして、ステップ109でフィルム状基板Pに対する露光が終了すると、動作はステップ110に移動し、主制御系4はレジストコータ54及びラダー式ステージ装置28の作動を停止させ、巻取りローラ50にフィルム状基板Pを巻き取る。巻き取られたフィルム状基板Pは、例えば現像装置(不図示)に搬送されて現像される。
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。
本実施形態の作用効果等は以下の通りである。
(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。
また、基板移動装置PDVによるフィルム状基板Pの搬送方法は、フィルム状基板Pを+X方向に移動するステップ102と、複数のロッド30A〜30Lのうちの複数のロッドでフィルム状基板Pの複数の表面部位を支持するステップ104と、フィルム状基板Pを支持しているその複数のロッドを同期させて+X方向に移動するステップ105,106とを含む。
この実施形態によれば、ロッド30A〜30Lのうちのフィルム状基板Pを支持している複数のロッドを移動方向に移動することで、フィルム状基板Pを移動している。従って、フィルム状基板Pとそれを支持する部材とが実質的に相対移動することがないため、可撓性を持つ長尺のフィルム状基板Pを目標とする搬送経路に沿って高精度に搬送できる。
(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。
このラダー式ステージ装置28を用いることによって、その閉じたループに沿ってロッド30A〜30Lを一定の方向に移動させるのみの簡単な構成で、フィルム状基板Pを安定にその移動方向に移動できる。
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。
(3)また、基板移動装置PDVは、フィルム状基板Pの搬送経路を折り曲げて、フィルム状基板Pをロッド30A〜30Lのうちの位置B1にあるロッドに受け渡すために、中央部に対して両端部が太い棒状に形成され、Y方向に長手方向が配置された回転可能な鼓状ロールガイド26を備えている。すなわち、鼓状ロールガイド26は、ロッド30A〜30Lと平行に長手方向が配置されている。
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。
(4)また、フィルム状基板Pが、複数のロッド30A〜30Lのうちの例えば少なくとも2つのロッド30A,30Bで支持されている場合、フィルム状基板Pを支持している2つのロッド30A,30BのX方向の間隔を調整する間隔調整機構を備えることが好ましい。
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。
また、ラダー式ステージ装置28は、常時ロッド30A〜30Lのうちの例えば4本のロッドでフィルム状基板Pを支持しているが、より多くの本数のロッドでフィルム状基板Pを支持してもよい。さらに、ロッド30A〜30Lのうちの2本のロッドのみでフィルム状基板Pを支持してもよい。
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。
(5)また、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を支持している期間中にフィルム状基板Pをロッド30A〜30Lにそれぞれ真空吸着するための、吸着孔31、切り替えバルブ44V付きの配管44、用力管40、及び真空ポンプ43を含む吸着機構を備えている。従って、ロッド30A〜30Lによってフィルム状基板Pを安定に支持できる。
なお、ロッド30A〜30Lに対して例えば静電吸着でフィルム状基板Pを吸着してもよい。
(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。
また、露光装置EXによる露光方法は、基板移動装置PDVによる搬送方法を用いてフィルム状基板Pを+X方向に移動するステップ105と、フィルム状基板Pのロッド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を検出するステップ106と、そのアライメントマークの検出結果に基づいて、そ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ステップ107とを含んでいる。
露光装置EX又はその露光方法によれば、フィルム状基板Pを目標とする経路に沿って高精度に移動できるため、フィルム状基板P上の各パターン転写領域にそれぞれマスクMA,MBのパターンの像を高精度に、かつ高い重ね合わせ精度で露光できる。
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。
これに対して、図8のロッド30A等を備えるラダー式ステージ装置28Bで示すように、アライメント系52A,52Bの検出領域を端部とするアライメントエリア58Aと、投影光学系PLの露光領域を端部とする露光エリア58Eとの間に、露光エリア58Eとほぼ同じ長さの待機エリア58Wを設けてもよい。この場合には、ラダー式ステージ装置28Bにおいて、フィルム状基板Pを支持している部分の長さはラダー式ステージ装置28に比べて長くなるが、フィルム状基板Pの露光対象のパターン転写領域60B,60C等が待機エリア58Wを通過している間に位置ずれ量の補正等を行うことができる。従って、フィルム状基板P上の各パターン転写領域60B,60C等の間隔を狭くできる。
(2)次に、投影光学系PLは4個の部分投影光学系PLA〜PLDから構成されているが、部分投影光学系PLA〜PLDの個数及び配置は任意である。さらに、投影光学系PLを1つの投影光学系から構成してもよい。また、投影光学系PLの投影倍率は等倍又は縮小倍率でもよい。
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。
さらに、投影光学系PLの代わりに、電子線描画装置でフィルム状基板P上にパターンを描画するようにしてもよい。
(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。
(4)また、フィルム状基板Pの移動速度は必ずしも一定速度である必要はなく、例えば露光時とそれ以外の期間とでフィルム状基板Pの移動速度を変えてもよい。
(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。
さらに、上記の実施形態ではフィルム状基板Pの各パターン転写領域60A等のX方向の両端部をロッド30A〜30Lで支持しているが、X方向に等間隔で配置された多数のロッドによってフィルム状基板Pの1つ又は複数のパターン転写領域を含む部分を支持してX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。
(7)また、図1のラダー式ステージ装置28と巻取りローラ50との間に現像装置を配置し、巻取りローラ50に巻き取る前にフィルム状基板P上のフォトレジストの現像を行うようにしてもよい。
[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。
図9は、本実施形態のロール部材パネル化装置EPを示し、図10は、図9中のラダー式ステージ装置28及び28Aの構成を示す。なお、図10では、ラダー式ステージ装置28,28AのZ方向の間隔は実際の間隔よりも広くなっている。さらに、図9において、ラダー式ステージ装置28及び28AのZ方向の間隔は、その間のカラーフィルタCF及びTFT基板TPがほぼ接触するような間隔に設定されている。
図9において、ロール部材パネル化装置EPは、カラーフィルタCFを連続的に+X方向に移動する第1の移動装置と、カラーフィルタCFに対向するようにTFT基板TPを連続的に+X方向に移動する第2の移動装置と、カラーフィルタCF上に例えば熱硬化性の接着剤LQを塗布する接着剤塗布装置64と、カラーフィルタCFの各デバイス領域に形成されたアライメントマーク(不図示)の位置を検出するアライメント系52A,52Bと、TFT基板TPの各デバイス領域に形成されたアライメントマーク(不図示)の位置を検出するアライメント系52C,52Dと、接着剤LQを硬化させる赤外線等を射出する加熱装置71と、貼り合わせられたカラーフィルタCF及びTFT基板TPの1つのデバイス領域に対応する部分を切り離す切断装置68及び支持台66とを備えている。
その第1の移動装置は、カラーフィルタCFを供給する供給ローラ20と、カラーフィルタCFの方向を変えるローラ22と、カラーフィルタCFの張力を制御するエアガイド24と、カラーフィルタCFを吸着保持して+X方向に移動するラダー式ステージ装置28と、エアガイド24からラダー式ステージ装置28にカラーフィルタCFを受け渡す鼓状ロールガイド26とを備えている。ラダー式ステージ装置28の構成は、図10に示すように、第1の実施形態(図1)と同様であり、その動作は第1ステージ制御系6Aによって制御される。
また、その第2の移動装置は、TFT基板TPを供給する供給ローラ20Aと、TFT基板TPの方向を変えるローラ22Aと、TFT基板TPを吸着保持して+X方向に移動するラダー式ステージ装置28Aと、ローラ22Aからラダー式ステージ装置28AにTFT基板TPを受け渡す鼓状ロールガイド26Aとを備えている。鼓状ロールガイド26Aの形状は鼓状ロールガイド26と同様である。なお、TFT基板TPは、−Z方向に垂れ下がる傾向があるが、カラーフィルタCFで支持されるため、その弛みは極めて少ない。その弛みをさらに低減するために、例えばローラ22Aと鼓状ロールガイド26Aとの間に張力調整用のエアガイド等を設置してもよい。
ラダー式ステージ装置28Aは、図10に示すように、ラダー式ステージ装置28と同様に、2つのチェーン32C,32Dの間にそれぞれ吸着孔31Aが形成された複数(ここでは12個)のロッド62A〜62Lを連結し、チェーン32C,32Dを駆動モータ36C,36D(36Dは不図示)で回転することによって、ロッド62A〜62L中でTFT基板TPを上面側から吸着保持している複数のロッドを+X方向に移動するものである。ただし、ラダー式ステージ装置28側にY方向の位置調整用の駆動部38Aが設けられているため、ラダー式ステージ装置28A側ではY方向の位置調整機構は設ける必要がない。ラダー式ステージ装置28Aの動作は第2ステージ制御系6Bによって制御され、ステージ制御系6A,6Bは主制御系4Aによって制御されている。
図9において、一例として接着剤塗布装置64は鼓状ロールガイド26とラダー式ステージ装置28との間の上方に配置され、アライメント系52A,52B及び52C,52Dはそれぞれチェーン32A,32B及び32C,32Dの内側に配置され、加熱装置71はチェーン32C,32Dの内側に配置され、切断装置68はラダー式ステージ装置28,28Aの+X方向の端部の直後に配置されている。この場合、アライメント系52A,52A及び52C,52Dの検出領域から+X方向にほぼ1つのデバイス領域分の長さの領域がアライメントエリア58Aであり、加熱装置71により赤外線が照射される領域を含み、X方向にほぼ1つのデバイス領域分の長さの領域が貼り合わせエリア58Lである。
本実施形態のロール部材パネル化装置EPにおいて、供給ローラ20及び20Aから供給されるカラーフィルタCF及びTFT基板TPは、図10において、それぞれ鼓状ロールガイド26及び26Aを介して中央の部分からラダー式ステージ装置28及び28Aの矢印A91で示す方向に移動するロッド30A〜30L及び矢印A92で示す方向に移動するロッド62A〜62Lに受け渡される。従って、カラーフィルタCF及びTFT基板TPに歪み等が生じることがない。また、ラダー式ステージ装置28に受け渡されるカラーフィルタCFの上面に接着剤塗布装置64によって接着剤LQが所定の厚さに塗布される。
その後、アライメント系52A,52BによってカラーフィルタCFの位置及び回転角が計測され、これと並行してアライメント系52C,52DによってTFT基板TPの位置及び回転角が計測され、これらの検出結果に基づいて図10の主制御系4A内のアライメント制御部が、カラーフィルタCFのデバイス領域とTFT基板TPのデバイス領域との位置ずれ量及び回転角のずれ量を算出する。そして、主制御系4A内のステージ制御部が、その位置ずれ量及び回転角のずれ量を補正するように、例えばラダー式ステージ装置28側のカラーフィルタCFのX方向、Y方向の位置、及びθz方向の回転角を補正する。
その後、アライメントエリア58Aから貼り合わせエリア58Lに入ったカラーフィルタCF及びTFT基板TPのデバイス領域に加熱装置71から赤外線を照射することで、そのデバイス領域におけるカラーフィルタCFとTFT基板TPとが貼り合わせられる。その後、ラダー式ステージ装置28及び28Aから搬出される1デバイス分のカラーフィルタCF及びTFT基板TPを切断装置68で切り離すことによって、1デバイス分の表示素子が製造できる。
本実施形態によれば、ラダー式ステージ装置28及び28Aを用いて対向するようにシート状のカラーフィルタCF及びTFT基板TPを搬送しているため、カラーフィルタCF及びTFT基板TPを目標とする経路に沿って高精度に搬送できる。従って、表示素子を高精度に製造できる。
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。
図11のステップS401(パターン形成工程)では、先ず、露光対象のフィルム状基板上にフォトレジストを塗布して感光基板を準備する塗布工程、上記の露光装置を用いて液晶表示素子用のマスクのパターンをその感光基板上の多数のパターン転写領域に転写露光する露光工程、及びその感光基板を現像する現像工程が実行される。この塗布工程、露光工程、及び現像工程を含むリソグラフィ工程によって、そのフィルム状基板上に所定のレジストパターンが形成される。このリソグラフィ工程に続いて、そのレジストパターンをマスクとしたエッチング工程、及びレジスト剥離工程等を経て、そのフィルム状基板上に多数の電極等を含む所定パターンが形成される。そのリソグラフィ工程等は、そのフィルム状基板上のレイヤ数に応じて複数回実行される。
その次のステップS402(カラーフィルタ形成工程)では、赤R、緑G、青Bに対応した3つの微細なフィルタの組をマトリックス状に多数配列するか、又は赤R、緑G、青Bの3本のストライプ状の複数のフィルタの組を水平走査線方向に配列することによってカラーフィルタを形成する。その次のステップS403(セル組立工程)では、例えばステップS401にて得られた所定パターンを有するフィルム状基板とステップS402にて得られたカラーフィルタとの間に液晶を注入して、液晶パネル(液晶セル)を製造する。
その後のステップS404(モジュール組立工程)では、そのようにして組み立てられた多数の液晶パネル(液晶セル)に表示動作を行わせるための電気回路、及びバックライト等の部品を取り付けて、液晶表示素子として完成させる。上述の液晶表示素子の製造方法によれば、上記の実施形態の露光装置を用いてマスクのパターンを感光基板上に露光する工程と、この工程により露光された感光基板を現像等を施して処理する工程とを含んでいる。従って、露光を高精度にかつ効率的に行うことができるため、デバイス製造工程におけるスループットを向上できる。
また、上述の実施形態では、露光対象のフィルム状部材として可撓性を持つ長いシート状の部材が使用されているが、フィルム状部材としては、液晶表示素子等を製造するための比較的剛性の高い矩形の平板状のガラスプレート、薄膜磁気ヘッド製造用のセラミックス基板、又は半導体素子製造用の円形の半導体ウエハ等も使用できる。
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。
このように、本発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を取り得る。
EX…露光装置、MA,MB…マスク、MST…マスクステージ、PL…投影光学系、PLA〜PLD…部分投影光学系、P…フィルム状基板、4…主制御系、6…基板用ステージ制御系、20…供給ローラ、26,26A…鼓状ロールガイド、28,28A…ラダー式ステージ装置、30A〜30L…ロッド、32A,32B…チェーン、36A,36B…駆動モータ、50…巻取りローラ、52A,52B…アライメント系,EP…ロール部材パネル化装置

Claims (24)

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 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。
  12. 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。
  13. 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。
  14. 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。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 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。
  18. 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。
  19. 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。
  20. 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。
  21. 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。
  22. 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。
  23. 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。
  24. 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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