JP2011134937A - 近接スキャン露光装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板Wを所定方向に搬送する基板搬送機構と、パターンMp1〜Mp4を形成した複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向に沿って千鳥状に配置される複数のマスク保持部11a、11cと、複数のマスク駆動部と、複数のマスク保持部の上部に配置される複数の照射部とを備え、所定方向に搬送される基板Wに対してマスクMを介して露光用光を照射し、基板にマスクMのパターンを露光する近接スキャン露光装置であって、マスクMに複数のパターンが配置され、露光動作中にマスク駆動部を駆動し、パターンMp1〜Mp4を切り替えるマスクパターン切り替え機能を備えることにより一定速度で基板が搬送され続ける近接スキャン露光方法でも共取りが可能で、高精度に露光を行うことができる。
【選択図】図3
Description
また、特許文献1では、一定速度で搬送されている基板に対して、露光用光をマスクを介して照射し、基板上にマスクのパターンを露光転写する近接スキャン露光方法が知られている。
ところで、特許文献2に記載の分割逐次露光方式の近接露光装置では、複数のパターンを有する大型マスクを用い、使用するパターン以外をアパーチャにより遮蔽することにより、一枚の基板に複数のサイズのセルを露光(所謂、共取り)することで、基板を有効に利用するものが記載されている。これは、分割逐次露光方式であるため、ステップ後又は同時にブラインドの移動を行い、遮蔽を行い、その後露光することにより共取りを可能としている。
(1)基板を所定方向に搬送する基板搬送機構と、
パターンを形成した複数のマスクをそれぞれ保持し、前記所定方向と交差する方向に沿って千鳥状に配置される複数のマスク保持部と、
前記各マスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上部にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記マスク駆動部を制御する制御装置と、を備え、
前記所定方向に搬送される基板に対して前記マスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンに対応したセルを露光する近接スキャン露光装置であって、
前記マスクに複数のパターンが配置され、
前記制御装置に、露光動作中に前記マスク駆動部を駆動し、前記マスクのパターンを切り替えるマスクパターン切り替え機能を備えたことを特徴とする近接スキャン露光装置。
(2)前記マスク切り替え機能が前記セルの切り替わるセル間で前記マスクのパターンを切り替える機能を有することを特徴とする請求項1記載の近接スキャン露光装置。
(3)前記制御装置は、前記マスク駆動部を駆動し、前記基板に対して前記マスクを近接退避させるマスク近接退避機能を有し、さらに、前記制御装置は、前記マスクパターン切り替え機能と前記マスク近接退避機能とを同期させる同期制御機能を有することを特徴とする請求項1または2近接スキャン露光装置。
(4)基板を所定方向に搬送する基板搬送機構と、パターンを形成した複数のマスクをそれぞれ保持し、前記所定方向と交差する方向に沿って千鳥状に配置される複数のマスク保持部と、前記各マスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、前記複数のマスク保持部の上部にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、を備え、前記所定方向に搬送される基板に対して前記マスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンを露光する近接スキャン露光装置の制御方法であって、
前記マスクに複数のパターンが配置され、露光動作中に前記マスク駆動部を駆動し、前記マスクのパターンを切り替えることを特徴とする近接スキャン露光装置の制御方法。
先ず、第1施形態の近接スキャン露光装置1の構成について概略説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態のスキャン露光装置1は、基板(カラーフィルタ基板)Wを浮上させて支持すると共に、所定方向(図1のX方向)に搬送する基板搬送機構10と、複数のマスクMをそれぞれ保持し、所定方向と交差する方向(図1のY方向)に沿って千鳥状に二列配置された複数(図1に示す実施形態において、左右それぞれ6個)のマスク保持部11と、マスク保持部11を駆動するマスク駆動部12と、複数のマスク保持部11の上部にそれぞれ配置されて露光用光を照射する複数の照射部14と、スキャン露光装置1の各作動部分の動きを制御する制御部15と、を主に備える。
また、マスクパターン1 Mp1〜マスクパターン4 Mp4の切り替えは、光源6に対して、マスク駆動部12のX方向駆動部31により、マスク保持部11a,11bをX1方向に移動することで行われる。
図4(A)はマスクパターン3 Mp3に対して光源6から露光光ELが照射された状態であり、それをマスクパターン切り替えにより、マスクパターン4 Mp4に対して光源6から露光光ELが照射された状態にしたものが、図4(B)である。
マスクパターンの切り替えの切り替え速度は調節可能とされ、切り替えるマスクパターンに応じて増減速される。
また、マスクパターン切り替えは、露光動作中に、セル間であるマスク切り替え区間Kで行われる。この場合に、基板Wの搬送を一時的に減速又は停止しても良い。そして、このように減速又は停止する場合には、セルの積算露光量に影響を与えるため、セルに対応する光源6の供給電力を落としても良いし、一時的にシャッターにより遮光を行っても良い。
マスク切り替え区間Kは、マスクパターンのパターン間隔と同じにすることも可能であるし、広くすることも狭くすることも可能である。
マスク保持部11aマスクMのマスクパターン3 Mp3に露光光ELが照射された状態で基板Wがその直下を通過する。その状態を示すものが、基板Wの左下Se1及びSe6のマスクパターン3 Mp3(斜線部)である。そして、基板の搬送により、順次、Se2及びSe7、Se3及びSe8、Se4及びSe9そしてSe5及びSe10と露光される。
その後、異なる大きさのセルSe51及びSe55の露光が行われるが、この時には、マスクパターン4 Mp4が使用される。サイズの異なるセル間、即ちマスク切り替え区間KでマスクMを切り替えが行われる。
そして、マスクパターン4 Mp4の直下で、Se51及びSe55の露光が行われ、順次、Se52及びSe56、Se53及びSe57、そしてSe54及びSe58と露光が行われる。
マスク保持部11cのマスクMのマスクパターン1 Mp1に露光光ELが照射された状態で基板Wがその直下を追加する。その状態を示すものが、基板Wの中央Se16、Se21及びSe26のマスクパターン1 Mp1(斜線部)である。そして、基板の搬送により、順次、Se17、Se22及びSe27、Se18、Se23及びSe28、Se19、Se24及びSe29、そして、Se20、Se25及びSe30と露光される。
その後、異なる大きさのセルSe59及びSe63の露光が行われるが、この時には、マスクパターン2 Mp2が使用される。サイズの異なるセル間、即ちマスク切り替え区間KでマスクMを切り替えが行われる。
そして、マスクパターン2 Mp2の直下で、Se59及びSe63の露光が行われ、順次、Se60及びSe64、Se61及びSe65、そしてSe62及びSe66と露光が行われる。
次に、第2実施形態に係る近接スキャン露光装置について、図5及び図6を参照して説明する。なお、第1実施形態と同等部分については、同一符号を付して説明を省略或いは簡略化する。
通常、マスクパターン切り替えは、マスク保持部11と基板Wのギャップを正規ギャップ(例えば、100〜300μm、好ましくは、100〜200μm)のままで行われる。
こうした場合には、基板W及びマスクMの走り精度(ピッチング、ヨーイング、ローリングを含めた直進精度)が問題となり、これが悪い場合には、マスクMと基板Wが接触(衝突)し、どちらか又は両方が破損、傷の原因となる。
このような場合に、一度マスクを退避(鉛直方向上側に移動)させてから、マスク切り替えを行うことも考えられるが、このように、マスク退避の完了を待ってからマスク切り替えを行った場合には、マスク退避動作分だけタクト増の原因となってしまう。
マスクパターン切り替え機能15aは、マスク保持部11をX方向(水平方向)に沿って駆動するX方向駆動部31を駆動し、マスク近接退避機能15cはマスク保持部11をZ方向(鉛直方向)に駆動するするZ方向駆動部34を駆動する。
図5はマスクパターン3 Mp3からマスクパターン4 Mp4への切り替えに同期制御を用いたものである。図5(A)は、光源6の露光用光ELがマスクパターン3 Mp3に照射され、所定のセルの露光を終了した状態である。そして、マスクMを斜め上に上昇退避させるが、これはマスク保持部11a,11bをX方向駆動部31によりX1方向(図5の紙面右側)に駆動しながら、Z方向駆動部34を鉛直方向上側(図5の紙面上側)に駆動することにより行われ、図5(B)の状態となる。
次いで、マスクMを水平移動(基板Wと平行移動)させる。これはマスク保持部11a,11bをX方向駆動部31によりX1方向(図5の紙面右側)に駆動することで行われ、図5(C)の状態となる。
さらに、マスクMを斜め下に下降近接させるが、これはマスク保持部11a,11bをX方向駆動部31によりX1方向(図5の紙面右側)に駆動しながら、Z方向駆動部34を鉛直方向下側(図5の紙面下側)に駆動することにより行われる。これにより図5(D)に示すように、光源6の露光用光ELがマスクパターン4 Mp4に照射される状態となる。
以上でマスク切り替えが完了するが、その軌跡は図6に示すようにアーチ状となる。こうすることで、基板Wの送り精度又はマスクMの送り制度を問題とすることなく、マスク切り替え時にマスクと基板との接触を避けることが可能となる。
尚、この同期制御によるマスクMの軌跡は曲線でも直線でも良く、さらにそれを組み合わせたものでも良い。
まず、露光開始信号により露光開始される(ステップS1)と、基板位置検出(ステップS2)及び、Y方向基板ズレ検出(ステップS3)が行われ、ズレがあった場合には、Y方向基板ズレ補正(ステップS4)が行われる。
そして、1つのセルの露光が行われている間はこの動作が繰り返され(ステップS5)、完了した場合にはセル種類の変更の有無が確認される(ステップS6)。
その後、マスクMとワークWとが接触が確実に回避される所定の隙間離れた時点で、マスクMのX1方向移動動作のみの水平方向移動が行なわれ、(ステップS9)
マスクMの下降近接動作とマスクMのX1方向移動動作がほぼ同時に開始され、所定位置にてほぼ同時に終了する(ステップS10)。
このように、マスクMのZ軸方向(鉛直方向)とマスクMのX1方向移動動作(水平方向)とを同期させるように制御するので、安全性を確保しつつ、短時間でのマスク切り替え動作を行い、露光動作のタクトタイムを短縮することができ、これにより、スループットを向上することができる。
上記実施形態においては、基板搬送機構10は、浮上ユニット16と基板駆動ユニット17によって基板Wを浮上して保持しながら搬送する場合について述べたが、これに限らず、基板を上面に載置しながら保持及び搬送するものであってもよい。
また、上記実施形態においては、図1に示すように、複数のマスクMをそれぞれ保持するマスク保持部11が、図1のY方向に沿って千鳥状に二列配置されているが、一列ずつ別の搬送機構とすることも可能である。この場合には、搬送機構毎に搬送速度を調整することが可能となる為、色々な露光パターンに対応可能となる。
10 基板搬送機構
11 マスク保持部
12 マスク駆動部
14 照射部
15 制御部
15a マスクパターン切り替え機能
15b 同期制御機能
15c マスク近接退避機能
EL 露光用光
M マスク
Mp マスクパターン
W カラーフィルタ基板(基板)
Se セル
Claims (4)
- 基板を所定方向に搬送する基板搬送機構と、
パターンを形成した複数のマスクをそれぞれ保持し、前記所定方向と交差する方向に沿って千鳥状に配置される複数のマスク保持部と、
前記各マスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、
前記複数のマスク保持部の上部にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、
前記マスク駆動部を制御する制御装置と、を備え、
前記所定方向に搬送される基板に対して前記マスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンに対応したセルを露光する近接スキャン露光装置であって、
前記マスクに複数のパターンが配置され、
前記制御装置に、露光動作中に前記マスク駆動部を駆動し、前記マスクのパターンを切り替えるマスクパターン切り替え機能を備えたことを特徴とする近接スキャン露光装置。 - 前記マスク切り替え機能が前記セルの切り替わるセル間で前記マスクのパターンを切り替える機能を有することを特徴とする請求項1記載の近接スキャン露光装置。
- 前記制御装置は、前記マスク駆動部を駆動し、前記基板に対して前記マスクを近接退避させるマスク近接退避機能を有し、さらに、前記制御装置は、前記マスクパターン切り替え機能と前記マスク近接退避機能とを同期させる同期制御機能を有することを特徴とする請求項1または2近接スキャン露光装置。
- 基板を所定方向に搬送する基板搬送機構と、パターンを形成した複数のマスクをそれぞれ保持し、前記所定方向と交差する方向に沿って千鳥状に配置される複数のマスク保持部と、前記各マスク保持部をそれぞれ駆動する複数のマスク駆動部と、前記複数のマスク保持部の上部にそれぞれ配置され、露光用光を照射する複数の照射部と、を備え、前記所定方向に搬送される基板に対して前記マスクを介して前記露光用光を照射し、前記基板に前記マスクのパターンを露光する近接スキャン露光装置の制御方法であって、
前記マスクに複数のパターンが配置され、露光動作中に前記マスク駆動部を駆動し、前記マスクのパターンを切り替えることを特徴とする近接スキャン露光装置の制御方法。
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