JP2011150053A

JP2011150053A - Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing panel substrate for display

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Publication number: JP2011150053A
Application number: JP2010009801A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Mochizuki; 正明望月
Original assignee: Hitachi High Technologies Corp; Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-08-04

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve quality of drawing while rendering ruggedness in a pattern edge into less noticeable. <P>SOLUTION: A spatial optical modulator 25 of a light beam irradiation device 20 comprises a plurality of mirrors arranged in two directions perpendicular to each other and is disposed as inclined with respect to the scanning direction on a substrate 1 with a light beam. A drawing control unit changes coordinates of drawing data in accordance with the inclination of the spatial optical modulator 25 of the light beam irradiation device 20. An edge correcting circuit irregularly changes positions for changing coordinates of the drawing data to irregularly change edges of a pattern to be drawn on a substrate 1. Compared with a process of regularly changing edges of a pattern in a stepwise manner, ruggedness in a pattern edge is less noticeable. The method requires no process of newly creating a drawing data for correcting a pattern edge, but allows real-time pattern edge correction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

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、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置、露光方法、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、特に複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器を用いて基板へ照射する光ビームを変調する露光装置、露光方法、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。 The present invention relates to an exposure apparatus that exposes a light beam to a substrate coated with a photoresist, scans the substrate with the light beam, and draws a pattern on the substrate in the manufacture of a display panel substrate such as a liquid crystal display device. The present invention relates to a method and a manufacturing method of a display panel substrate using them, and in particular, an exposure apparatus that modulates a light beam applied to a substrate using a spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, and exposure The present invention relates to a method and a method for manufacturing a display panel substrate using the same.

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（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）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、従来、レンズ又は鏡を用いてマスク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った。 Manufacturing of TFT (Thin Film Transistor) substrates, color filter substrates, plasma display panel substrates, organic EL (Electroluminescence) display panel substrates, and the like of liquid crystal display devices used as display panels is performed using photolithography using an exposure apparatus. This is performed by forming a pattern on the substrate by a technique. Conventionally, as an exposure apparatus, a projection method in which a mask pattern is projected onto a substrate using a lens or a mirror, and a minute gap (proximity gap) is provided between the mask and the substrate to transfer the mask pattern to the substrate. There was a proximity method to transfer.

近年、フォトレジストが塗布された基板へ光ビームを照射し、光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置が開発されている。光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを直接描画するため、高価なマスクが不要となる。また、描画データ及び走査のプログラムを変更することにより、様々な種類の表示用パネル基板に対応することができる。この様な露光装置として、例えば、特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に記載のものがある。 In recent years, an exposure apparatus has been developed that irradiates a substrate coated with a photoresist with a light beam, scans the substrate with the light beam, and draws a pattern on the substrate. Since the substrate is scanned by the light beam and the pattern is directly drawn on the substrate, an expensive mask is not required. Further, by changing the drawing data and the scanning program, various types of display panel substrates can be supported. Examples of such an exposure apparatus include those described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3.

特開２００３−３３２２２１号公報JP 2003-332221 A 特開２００５−３５３９２７号公報JP 2005-353927 A 特開２００７−２１９０１１号公報JP 2007-219011 A

光ビームにより基板にパターンを描画する際、光ビームの変調には、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）が用いられる。ＤＭＤは、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成され、各ミラーの角度を変更することにより、基板へ照射する光ビームを変調する。現在市販されているＤＭＤは、各ミラーの寸法が１０〜１５μｍ角程度であり、隣接するミラー間には１μｍ程度の隙間が設けられている。ＤＭＤを光ビームによる基板の走査方向と平行に配置すると、各ミラーの配列方向（直交する二方向）が基板の走査方向と平行及び垂直になるので、隣接するミラー間の隙間と基板とが相対的に平行に移動し、この隙間に対応する箇所ではパターンの描画ができない。そのため、ＤＭＤは、特許文献１〜３に記載の様に、光ビームによる基板の走査方向に対して傾けて使用される。 When a pattern is drawn on a substrate with a light beam, a DMD (Digital Micromirror Device) is used to modulate the light beam. The DMD is configured by arranging a plurality of minute mirrors that reflect a light beam in two orthogonal directions, and modulates the light beam applied to the substrate by changing the angle of each mirror. In the DMD currently on the market, each mirror has a dimension of about 10 to 15 μm square, and a gap of about 1 μm is provided between adjacent mirrors. When the DMD is arranged in parallel with the scanning direction of the substrate by the light beam, the arrangement direction of each mirror (two directions perpendicular to each other) is parallel and perpendicular to the scanning direction of the substrate. Therefore, the pattern cannot be drawn at a location corresponding to the gap. Therefore, as described in Patent Documents 1 to 3, the DMD is used while being tilted with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam.

ＤＭＤにより変調された光ビームは、光ビーム照射装置の照射光学系を含むヘッド部から、基板へ照射される。ＤＭＤの各ミラーに対応する各光ビーム照射領域は、ミラーの形状と同じ正方形であり、基板に描画されるパターンは、微小な正方形のドットを重ねたものとなる。ＤＭＤは、光ビームによる基板の走査方向に対して傾けて使用されるため、基板に描画するパターンのエッジ（縁）が直線で構成されているとき、パターンのエッジでは描画されるパターンが階段状に規則的に変化するが、人間の目は規則的な変化に敏感であるため、エッジのぎざぎざが目立ってしまうという問題がある。 The light beam modulated by the DMD is irradiated onto the substrate from the head unit including the irradiation optical system of the light beam irradiation apparatus. Each light beam irradiation area corresponding to each mirror of the DMD is the same square as the shape of the mirror, and the pattern drawn on the substrate is a superposition of minute square dots. Since the DMD is used while being tilted with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam, when the edge of the pattern drawn on the substrate is composed of straight lines, the pattern drawn at the edge of the pattern is stepped. However, since the human eye is sensitive to regular changes, there is a problem that jagged edges are conspicuous.

本発明の課題は、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくして、描画品質を向上させることである。また、本発明の課題は、高品質な表示用パネル基板を製造することである。 An object of the present invention is to improve the drawing quality by making the jagged edges of the pattern inconspicuous. Another object of the present invention is to manufacture a high-quality display panel substrate.

本発明の露光装置は、フォトレジストが塗布された基板を支持するチャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置と、チャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動する移動手段とを備え、移動手段によりチャックと光ビーム照射装置とを相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光装置であって、光ビーム照射装置の空間的光変調器が、光ビームによる基板の走査方向に対して傾いて配置され、光ビーム照射装置の空間的光変調器の傾きに応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を変更する描画制御手段を備え、描画制御手段が、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させて、基板に描画されるパターンのエッジの変化を不規則にするエッジ修正回路を有するものである。 An exposure apparatus of the present invention drives a spatial light modulator based on drawing data, a chuck that supports a substrate coated with a photoresist, a spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions. A light beam irradiation apparatus having a head portion including an irradiation optical system for irradiating a light beam modulated by a drive circuit and a spatial light modulator; and a moving means for relatively moving the chuck and the light beam irradiation apparatus. An exposure apparatus that relatively moves a chuck and a light beam irradiation device by a moving means, scans the substrate with a light beam from the light beam irradiation device, and draws a pattern on the substrate, the light beam irradiation device The spatial light modulator is inclined with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam, and is directed to the drive circuit of the light beam irradiation device according to the inclination of the spatial light modulator of the light beam irradiation device. A drawing control means for changing the coordinates of the drawing data to be supplied, the drawing control means irregularly changing the position of changing the coordinates of the drawing data, and irregularly changing the edge of the pattern drawn on the substrate And an edge correction circuit.

また、本発明の露光方法は、フォトレジストが塗布された基板をチャックで支持し、チャックと、複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器、描画データに基づいて空間的光変調器を駆動する駆動回路、及び空間的光変調器により変調された光ビームを照射する照射光学系を含むヘッド部を有する光ビーム照射装置とを、相対的に移動し、光ビーム照射装置からの光ビームにより基板を走査して、基板にパターンを描画する露光方法であって、光ビーム照射装置の空間的光変調器を、光ビームによる基板の走査方向に対して傾けて配置し、光ビーム照射装置の空間的光変調器の傾きに応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を変更し、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させて、基板に描画されるパターンのエッジの変化を不規則にするものである。 In addition, the exposure method of the present invention supports a substrate coated with a photoresist with a chuck, a spatial light modulator in which the chuck and a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, and spatial light based on drawing data. A light beam irradiation apparatus having a head part including a driving circuit for driving the modulator and an irradiation optical system for irradiating the light beam modulated by the spatial light modulator is moved relative to the light beam irradiation apparatus. An exposure method in which a substrate is scanned by a light beam and a pattern is drawn on the substrate, and the spatial light modulator of the light beam irradiation device is arranged to be inclined with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam. According to the inclination of the spatial light modulator of the beam irradiation apparatus, the coordinates of the drawing data supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus are changed, and the position of changing the coordinates of the drawing data is irregularly changed to change the substrate. In Is intended to irregular changes in the pattern of edges bounded.

複数のミラーを直交する二方向に配列した空間的光変調器を、光ビームによる基板の走査方向に対して傾けて配置するので、直交する二方向に配列された複数のミラーのいずれかが、隣接するミラー間の隙間に対応する箇所をカバーして、パターンの描画が隙間無く行われる。そして、光ビーム照射装置の空間的光変調器の傾きに応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を変更し、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させて、基板に描画されるパターンのエッジの変化を不規則にするので、パターンのエッジが階段状に規則的に変化する場合に比べて、パターンのエッジのぎざぎざが目立たなくなる。パターンのエッジを修正するための描画データを新たに作成する必要が無く、リアルタイムにパターンのエッジが修正される。 Since the spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions is inclined with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam, any of the plurality of mirrors arranged in two orthogonal directions A pattern is drawn without a gap, covering a portion corresponding to a gap between adjacent mirrors. Then, according to the inclination of the spatial light modulator of the light beam irradiation apparatus, the coordinates of the drawing data supplied to the drive circuit of the light beam irradiation apparatus are changed, and the position where the coordinates of the drawing data are changed is irregularly changed. Thus, since the change in the edge of the pattern drawn on the substrate is made irregular, the jaggedness of the pattern edge becomes inconspicuous as compared with the case where the pattern edge changes regularly in a staircase pattern. There is no need to newly create drawing data for correcting the edge of the pattern, and the edge of the pattern is corrected in real time.

さらに、本発明の露光装置は、エッジ修正回路が、変動前の座標を変更する位置に隣接する所定範囲の描画データを変更前の座標で記憶する記憶回路と、乱数を発生する乱数発生回路と、乱数発生回路が発生した乱数に応じて、変動前の座標を変更する位置を含む所定範囲に渡り、記憶回路に変更前の座標で記憶された描画データ又は座標が変更された描画データのいずれかを選択する選択回路とを有するものである。また、本発明の露光方法は、変動前の座標を変更する位置に隣接する所定範囲の描画データを変更前の座標で記憶し、乱数を発生し、発生した乱数に応じ、変動前の座標を変更する位置を含む所定範囲に渡り、変更前の座標で記憶した描画データ又は座標を変更した描画データのいずれかを選択して、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させるものである。変更前の座標で記憶した描画データ又は座標を変更した描画データのいずれかを、乱数に応じて選択する簡単な処理で、描画データの座標を変更する位置が不規則に変動する。 Further, in the exposure apparatus of the present invention, the edge correction circuit stores a predetermined range of drawing data adjacent to the position where the coordinates before change are changed in the coordinates before the change, and a random number generation circuit that generates random numbers. Depending on the random number generated by the random number generation circuit, either the drawing data stored in the storage circuit at the coordinates before the change or the drawing data whose coordinates are changed in the storage circuit over a predetermined range including the position where the coordinates before the change are changed And a selection circuit for selecting the above. Further, the exposure method of the present invention stores the drawing data in a predetermined range adjacent to the position where the coordinates before change are changed in the coordinates before change, generates a random number, and determines the coordinates before change according to the generated random number. Selects either the drawing data stored in the coordinates before the change or the drawing data with the changed coordinates over a predetermined range including the position to be changed, and the position for changing the coordinates of the drawing data is irregularly changed. is there. The position for changing the coordinates of the drawing data varies irregularly by a simple process of selecting either the drawing data stored at the coordinates before the change or the drawing data whose coordinates are changed according to the random number.

本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うものである。上記の露光装置又は露光方法を用いることにより、パターンのエッジのぎざぎざが目立たなくなり、描画品質が向上するので、高品質な表示用パネル基板が製造される。 The method for producing a display panel substrate according to the present invention involves exposing the substrate using any one of the above exposure apparatuses or exposure methods. By using the above exposure apparatus or exposure method, the jagged edges of the pattern become inconspicuous and the drawing quality is improved, so that a high-quality display panel substrate is manufactured.

本発明の露光装置及び露光方法によれば、光ビーム照射装置の空間的光変調器を、光ビームによる基板の走査方向に対して傾けて配置し、光ビーム照射装置の空間的光変調器の傾きに応じて、光ビーム照射装置の駆動回路へ供給する描画データの座標を変更し、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させて、基板に描画されるパターンのエッジの変化を不規則にすることにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくして、描画品質を向上させることができる。また、パターンのエッジを修正するための描画データを新たに作成することなく、リアルタイムにパターンのエッジを修正することができる。 According to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the spatial light modulator of the light beam irradiation device is arranged to be inclined with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam, and the spatial light modulator of the light beam irradiation device is arranged. Depending on the inclination, the coordinates of the drawing data supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device are changed, and the position of changing the coordinates of the drawing data is irregularly changed to change the edge of the pattern drawn on the substrate. By making it irregular, the jagged edges of the pattern can be made inconspicuous and the drawing quality can be improved. Further, the edge of the pattern can be corrected in real time without newly creating drawing data for correcting the edge of the pattern.

さらに、本発明の露光装置及び露光方法によれば、変動前の座標を変更する位置に隣接する所定範囲の描画データを変更前の座標で記憶し、乱数を発生し、発生した乱数に応じ、変動前の座標を変更する位置を含む所定範囲に渡り、変更前の座標で記憶した描画データ又は座標を変更した描画データのいずれかを選択することにより、簡単な処理で、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させることができる。 Furthermore, according to the exposure apparatus and the exposure method of the present invention, the drawing data of a predetermined range adjacent to the position to change the coordinates before the change is stored in the coordinates before the change, a random number is generated, and according to the generated random number, By selecting either the drawing data stored in the coordinates before the change or the drawing data in which the coordinates have been changed over the predetermined range including the position where the coordinates before the change are changed, the coordinates of the drawing data can be obtained by simple processing. The position to be changed can be irregularly changed.

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくして、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。 According to the method for manufacturing a display panel substrate of the present invention, since the jagged edges of the pattern can be made inconspicuous and the drawing quality can be improved, a high-quality display panel substrate can be manufactured.

本発明の一実施の形態による露光装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態による露光装置の側面図である。1 is a side view of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。1 is a front view of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a light beam irradiation apparatus. レーザー測長系の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a laser length measurement system. 図６（ａ）はＤＭＤの配置を示す図、図６（ｂ）はＤＭＤのミラー部の拡大図である。FIG. 6A is a diagram showing the arrangement of the DMD, and FIG. 6B is an enlarged view of the mirror part of the DMD. 描画制御部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of a drawing control part. 描画制御部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a drawing control part. エッジ修正回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an edge correction circuit. エッジ修正回路の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of an edge correction circuit. 光ビームによる基板の走査を説明する図である。It is a figure explaining the scanning of the board | substrate by a light beam. 光ビームによる基板の走査を説明する図である。It is a figure explaining the scanning of the board | substrate by a light beam. 光ビームによる基板の走査を説明する図である。It is a figure explaining the scanning of the board | substrate by a light beam. 光ビームによる基板の走査を説明する図である。It is a figure explaining the scanning of the board | substrate by a light beam. 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。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of the TFT substrate of a liquid crystal display device. 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。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing process of the color filter board | substrate of a liquid crystal display device.

図１は、本発明の一実施の形態による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露光装置の側面図、図３は本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。露光装置は、ベース３、Ｘガイド４、Ｘステージ５、Ｙガイド６、Ｙステージ７、θステージ８、チャック１０、ゲート１１、光ビーム照射装置２０、リニアスケール３１，３３、エンコーダ３２，３４、レーザー測長系、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０を含んで構成されている。なお、図２及び図３では、レーザー測長系のレーザー光源４１、レーザー測長系制御装置４０、ステージ駆動回路６０、及び主制御装置７０が省略されている。露光装置は、これらの他に、基板１をチャック１０へ搬入し、また基板１をチャック１０から搬出する基板搬送ロボット、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。 FIG. 1 is a view showing the schematic arrangement of an exposure apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a side view of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view of the exposure apparatus according to the embodiment of the present invention. The exposure apparatus includes a base 3, an X guide 4, an X stage 5, a Y guide 6, a Y stage 7, a θ stage 8, a chuck 10, a gate 11, a light beam irradiation device 20, linear scales 31, 33, encoders 32, 34, A laser length measurement system, a laser length measurement system control device 40, a stage drive circuit 60, and a main control device 70 are included. 2 and 3, the laser light source 41 of the laser measurement system, the laser measurement system control device 40, the stage drive circuit 60, and the main control device 70 are omitted. In addition to these, the exposure apparatus includes a substrate transfer robot that loads the substrate 1 into the chuck 10 and unloads the substrate 1 from the chuck 10, a temperature control unit that performs temperature management in the apparatus, and the like.

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。 Note that the XY directions in the embodiments described below are examples, and the X direction and the Y direction may be interchanged.

図１及び図２において、チャック１０は、基板１の受け渡しを行う受け渡し位置にある。受け渡し位置において、図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０へ搬入され、また図示しない基板搬送ロボットにより基板１がチャック１０から搬出される。チャック１０は、基板１の裏面を真空吸着して支持する。基板１の表面には、フォトレジストが塗布されている。 1 and 2, the chuck 10 is in a delivery position for delivering the substrate 1. At the delivery position, the substrate 1 is carried into the chuck 10 by a substrate carrying robot (not shown), and the substrate 1 is carried out of the chuck 10 by a substrate carrying robot (not shown). The chuck 10 supports the back surface of the substrate 1 by vacuum suction. A photoresist is applied to the surface of the substrate 1.

基板１の露光を行う露光位置の上空に、ベース３をまたいでゲート１１が設けられている。ゲート１１には、複数の光ビーム照射装置２０が搭載されている。なお、本実施の形態は、８つの光ビーム照射装置２０を用いた露光装置の例を示しているが、光ビーム照射装置の数はこれに限らず、本発明は１つ又は２つ以上の光ビーム照射装置を用いた露光装置に適用される。 A gate 11 is provided across the base 3 above the exposure position where the substrate 1 is exposed. A plurality of light beam irradiation devices 20 are mounted on the gate 11. Although the present embodiment shows an example of an exposure apparatus using eight light beam irradiation apparatuses 20, the number of light beam irradiation apparatuses is not limited to this, and the present invention is one or two or more. The present invention is applied to an exposure apparatus using a light beam irradiation apparatus.

図４は、光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。光ビーム照射装置２０は、光ファイバー２２、レンズ２３、ミラー２４、ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）２５、投影レンズ２６、及びＤＭＤ駆動回路２７を含んで構成されている。光ファイバー２２は、レーザー光源ユニット２１から発生された紫外光の光ビームを、光ビーム照射装置２０内へ導入する。光ファイバー２２から射出された光ビームは、レンズ２３及びミラー２４を介して、ＤＭＤ２５へ照射される。ＤＭＤ２５は、光ビームを反射する複数の微小なミラーを直交する二方向に配列して構成された空間的光変調器であり、各ミラーの角度を変更して光ビームを変調する。ＤＭＤ２５により変調された光ビームは、投影レンズ２６を含むヘッド部２０ａから照射される。ＤＭＤ駆動回路２７は、主制御装置７０から供給された描画データに基づいて、ＤＭＤ２５の各ミラーの角度を変更する。 FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the light beam irradiation apparatus. The light beam irradiation device 20 includes an optical fiber 22, a lens 23, a mirror 24, a DMD (Digital Micromirror Device) 25, a projection lens 26, and a DMD driving circuit 27. The optical fiber 22 introduces an ultraviolet light beam generated from the laser light source unit 21 into the light beam irradiation device 20. The light beam emitted from the optical fiber 22 is irradiated to the DMD 25 through the lens 23 and the mirror 24. The DMD 25 is a spatial light modulator configured by arranging a plurality of minute mirrors that reflect a light beam in two orthogonal directions, and modulates the light beam by changing the angle of each mirror. The light beam modulated by the DMD 25 is irradiated from the head unit 20 a including the projection lens 26. The DMD drive circuit 27 changes the angle of each mirror of the DMD 25 based on the drawing data supplied from the main controller 70.

図２及び図３において、チャック１０は、θステージ８に搭載されており、θステージ８の下にはＹステージ７及びＸステージ５が設けられている。Ｘステージ５は、ベース３に設けられたＸガイド４に搭載され、Ｘガイド４に沿ってＸ方向へ移動する。Ｙステージ７は、Ｘステージ５に設けられたＹガイド６に搭載され、Ｙガイド６に沿ってＹ方向へ移動する。θステージ８は、Ｙステージ７に搭載され、θ方向へ回転する。Ｘステージ５、Ｙステージ７、及びθステージ８には、ボールねじ及びモータや、リニアモータ等の図示しない駆動機構が設けられており、各駆動機構は、図１のステージ駆動回路６０により駆動される。 2 and 3, the chuck 10 is mounted on the θ stage 8, and a Y stage 7 and an X stage 5 are provided below the θ stage 8. The X stage 5 is mounted on an X guide 4 provided on the base 3 and moves in the X direction along the X guide 4. The Y stage 7 is mounted on a Y guide 6 provided on the X stage 5 and moves in the Y direction along the Y guide 6. The θ stage 8 is mounted on the Y stage 7 and rotates in the θ direction. The X stage 5, Y stage 7, and θ stage 8 are provided with drive mechanisms (not shown) such as ball screws and motors, linear motors, etc., and each drive mechanism is driven by a stage drive circuit 60 of FIG. The

θステージ８のθ方向への回転により、チャック１０に搭載された基板１は、直交する二辺がＸ方向及びＹ方向へ向く様に回転される。Ｘステージ５のＸ方向への移動により、チャック１０は、受け渡し位置と露光位置との間を移動される。露光位置において、Ｘステージ５のＸ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームが、基板１をＸ方向へ走査する。また、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームによる基板１の走査領域が、Ｙ方向へ移動される。図１において、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、θステージ８のθ方向へ回転、Ｘステージ５のＸ方向への移動、及びＹステージ７のＹ方向への移動を行う。 By rotation of the θ stage 8 in the θ direction, the substrate 1 mounted on the chuck 10 is rotated so that two orthogonal sides are directed in the X direction and the Y direction. As the X stage 5 moves in the X direction, the chuck 10 is moved between the delivery position and the exposure position. When the X stage 5 moves in the X direction at the exposure position, the light beam irradiated from the head unit 20a of each light beam irradiation apparatus 20 scans the substrate 1 in the X direction. In addition, as the Y stage 7 moves in the Y direction, the scanning region of the substrate 1 by the light beam emitted from the head unit 20a of each light beam irradiation device 20 is moved in the Y direction. In FIG. 1, the main controller 70 controls the stage drive circuit 60 to rotate the θ stage 8 in the θ direction, move the X stage 5 in the X direction, and move the Y stage 7 in the Y direction. .

なお、本実施の形態では、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行っているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査を行ってもよい。また、本実施の形態では、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動することによって、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更しているが、光ビーム照射装置２０を移動することにより、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査領域を変更してもよい。 In the present embodiment, the substrate 10 is scanned by the light beam from the light beam irradiation device 20 by moving the chuck 10 in the X direction by the X stage 5, but the light beam irradiation device 20 is moved. By doing so, the substrate 1 may be scanned by the light beam from the light beam irradiation device 20. In the present embodiment, the scanning region of the substrate 1 by the light beam from the light beam irradiation device 20 is changed by moving the chuck 10 in the Y direction by the Y stage 7, but the light beam irradiation device 20. , The scanning region of the substrate 1 by the light beam from the light beam irradiation device 20 may be changed.

図１及び図２において、ベース３には、Ｘ方向へ伸びるリニアスケール３１が設置されている。リニアスケール３１には、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。また、Ｘステージ５には、Ｙ方向へ伸びるリニアスケール３３が設置されている。リニアスケール３３には、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出するための目盛が付けられている。 1 and 2, the base 3 is provided with a linear scale 31 extending in the X direction. The linear scale 31 is provided with a scale for detecting the amount of movement of the X stage 5 in the X direction. The X stage 5 is provided with a linear scale 33 extending in the Y direction. The linear scale 33 is provided with a scale for detecting the amount of movement of the Y stage 7 in the Y direction.

図１及び図３において、Ｘステージ５の一側面には、リニアスケール３１に対向して、エンコーダ３２が取り付けられている。エンコーダ３２は、リニアスケール３１の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。また、図１及び図２において、Ｙステージ７の一側面には、リニアスケール３３に対向して、エンコーダ３４が取り付けられている。エンコーダ３４は、リニアスケール３３の目盛を検出して、パルス信号を主制御装置７０へ出力する。主制御装置７０は、エンコーダ３２のパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量を検出し、エンコーダ３４のパルス信号をカウントして、Ｙステージ７のＹ方向への移動量を検出する。 1 and 3, an encoder 32 is attached to one side surface of the X stage 5 so as to face the linear scale 31. The encoder 32 detects the scale of the linear scale 31 and outputs a pulse signal to the main controller 70. 1 and 2, an encoder 34 is attached to one side surface of the Y stage 7 so as to face the linear scale 33. The encoder 34 detects the scale of the linear scale 33 and outputs a pulse signal to the main controller 70. Main controller 70 counts the pulse signal of encoder 32, detects the amount of movement of X stage 5 in the X direction, counts the pulse signal of encoder 34, and moves the amount of Y stage 7 in the Y direction. Is detected.

図５は、レーザー測長系の動作を説明する図である。なお、図５においては、図１に示したゲート１１、及び光ビーム照射装置２０が省略されている。レーザー測長系は、公知のレーザー干渉式の測長系であって、レーザー光源４１、レーザー干渉計４２，４４、及びバーミラー４３，４５を含んで構成されている。バーミラー４３は、チャック１０のＹ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。また、バーミラー４５は、チャック１０のＸ方向へ伸びる一側面に取り付けられている。 FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the laser length measurement system. In FIG. 5, the gate 11 and the light beam irradiation device 20 shown in FIG. 1 are omitted. The laser length measurement system is a known laser interference type length measurement system, and includes a laser light source 41, laser interferometers 42 and 44, and bar mirrors 43 and 45. The bar mirror 43 is attached to one side surface of the chuck 10 that extends in the Y direction. The bar mirror 45 is attached to one side surface of the chuck 10 extending in the X direction.

レーザー干渉計４２は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４３へ照射し、バーミラー４３により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４３により反射されたレーザー光との干渉を測定する。この測定は、Ｙ方向の２箇所で行う。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４２の測定結果から、チャック１０のＸ方向の位置及び回転を検出する。 The laser interferometer 42 irradiates the laser beam from the laser light source 41 onto the bar mirror 43, receives the laser beam reflected by the bar mirror 43, and the laser beam reflected from the laser beam source 41 and the laser beam reflected by the bar mirror 43. Measure interference. This measurement is performed at two locations in the Y direction. The laser length measurement system control device 40 detects the position and rotation of the chuck 10 in the X direction from the measurement result of the laser interferometer 42 under the control of the main control device 70.

一方、レーザー干渉計４４は、レーザー光源４１からのレーザー光をバーミラー４５へ照射し、バーミラー４５により反射されたレーザー光を受光して、レーザー光源４１からのレーザー光とバーミラー４５により反射されたレーザー光との干渉を測定する。レーザー測長系制御装置４０は、主制御装置７０の制御により、レーザー干渉計４４の測定結果から、チャック１０のＹ方向の位置を検出する。 On the other hand, the laser interferometer 44 irradiates the laser beam from the laser light source 41 to the bar mirror 45, receives the laser beam reflected by the bar mirror 45, and the laser beam reflected from the laser source 41 and the bar mirror 45. Measure interference with light. The laser length measurement system control device 40 detects the position of the chuck 10 in the Y direction from the measurement result of the laser interferometer 44 under the control of the main control device 70.

図６（ａ）はＤＭＤの配置を示す図、図６（ｂ）はＤＭＤのミラー部の拡大図である。光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５は、図６（ａ）に示す様に、光ビーム照射装置２０からの光ビームによる基板１の走査方向（Ｘ方向）に対して、所定の角度θだけ傾いて配置されている。ＤＭＤ２５のミラー部２５ａには、例えば、一辺が１０〜１５μｍの正方形のミラーが、ＤＭＤ２５の長辺方向に１０２４個、ＤＭＤ２５の短辺方向に２５６個配列されている。ミラー部２５ａの各ミラー２５ｂ間には、図６（ｂ）に示す様に、例えば１μｍ程の隙間ｇが設けられている。ＤＭＤ２５を、図６（ａ）に示す様に走査方向に対して傾けて配置すると、直交する二方向に配列された複数のミラー２５ｂのいずれかが、隣接するミラー間の隙間ｇに対応する箇所をカバーするので、パターンの描画を隙間無く行うことができる。 FIG. 6A is a diagram showing the arrangement of the DMD, and FIG. 6B is an enlarged view of the mirror part of the DMD. As shown in FIG. 6A, the DMD 25 of the light beam irradiation apparatus 20 is disposed so as to be inclined by a predetermined angle θ with respect to the scanning direction (X direction) of the substrate 1 by the light beam from the light beam irradiation apparatus 20. Has been. In the mirror part 25a of the DMD 25, for example, 1024 square mirrors having a side of 10 to 15 μm are arranged in the long side direction of the DMD 25 and 256 in the short side direction of the DMD 25. Between each mirror 25b of the mirror part 25a, as shown in FIG.6 (b), the clearance gap g of about 1 micrometer is provided, for example. When the DMD 25 is disposed so as to be inclined with respect to the scanning direction as shown in FIG. 6A, one of the plurality of mirrors 25b arranged in two orthogonal directions corresponds to the gap g between adjacent mirrors. The pattern can be drawn without any gaps.

図４において、主制御装置７０は、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ描画データを供給する描画制御部を有する。図７は、描画制御部の概略構成を示す図である。描画制御部７１は、メモリ７２，７６、バンド幅設定部７３、中心点座標決定部７４、座標決定部７５、描画データ作成部７７、及びエッジ修正回路８０を含んで構成されている。 In FIG. 4, the main controller 70 has a drawing controller that supplies drawing data to the DMD drive circuit 27 of the light beam irradiation device 20. FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of the drawing control unit. The drawing control unit 71 includes memories 72 and 76, a bandwidth setting unit 73, a center point coordinate determination unit 74, a coordinate determination unit 75, a drawing data creation unit 77, and an edge correction circuit 80.

メモリ７６には、設計値マップが格納されている。設計値マップには、描画データがＸＹ座標で示されている。描画データ作成部７７は、メモリ７６に格納された設計値マップから、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データを作成する。メモリ７２は、描画データ作成部７７が作成した描画データを、そのＸＹ座標をアドレスとして記憶する。 The memory 76 stores a design value map. In the design value map, drawing data is indicated by XY coordinates. The drawing data creation unit 77 creates drawing data to be supplied to the DMD drive circuit 27 of each light beam irradiation apparatus 20 from the design value map stored in the memory 76. The memory 72 stores the drawing data created by the drawing data creation unit 77 using the XY coordinates as addresses.

バンド幅設定部７３は、メモリ７２から読み出す描画データのＹ座標の範囲を決定することにより、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射される光ビームのＹ方向のバンド幅を設定する。 The bandwidth setting unit 73 sets the Y-direction bandwidth of the light beam emitted from the head unit 20 a of the light beam irradiation device 20 by determining the range of the Y coordinate of the drawing data read from the memory 72.

レーザー測長系制御装置４０は、露光位置における基板１の露光を開始する前のチャック１０のＸＹ方向の位置を検出する。中心点座標決定部７４は、レーザー測長系制御装置４０が検出したチャック１０のＸＹ方向の位置から、基板１の露光を開始する前のチャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。図１において、光ビーム照射装置２０からの光ビームにより基板１の走査を行う際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｘステージ５によりチャック１０をＸ方向へ移動させる。基板１の走査領域を移動する際、主制御装置７０は、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｙステージ７によりチャック１０をＹ方向へ移動させる。図７において、中心点座標決定部７４は、エンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして、Ｘステージ５のＸ方向への移動量及びＹステージ７のＹ方向への移動量を検出し、チャック１０の中心点のＸＹ座標を決定する。 The laser length measurement system control device 40 detects the position of the chuck 10 in the X and Y directions before the exposure of the substrate 1 at the exposure position is started. The center point coordinate determination unit 74 determines the XY coordinates of the center point of the chuck 10 before starting the exposure of the substrate 1 from the position in the XY direction of the chuck 10 detected by the laser length measurement system control device 40. In FIG. 1, when scanning the substrate 1 with the light beam from the light beam irradiation device 20, the main control device 70 controls the stage drive circuit 60 to move the chuck 10 in the X direction by the X stage 5. When moving the scanning area of the substrate 1, the main controller 70 controls the stage drive circuit 60 to move the chuck 10 in the Y direction by the Y stage 7. In FIG. 7, the center point coordinate determination unit 74 counts the pulse signals from the encoders 32 and 34, detects the amount of movement of the X stage 5 in the X direction and the amount of movement of the Y stage 7 in the Y direction, The XY coordinates of the center point of the chuck 10 are determined.

座標決定部７５は、中心点座標決定部７４が決定したチャック１０の中心点のＸＹ座標に基づき、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データのＸＹ座標を決定する。メモリ７２は、座標決定部７５が決定したＸＹ座標をアドレスとして入力し、入力したＸＹ座標のアドレスに記憶された描画データを、各光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７に対応して設けられた各エッジ修正回路８０へ出力する。このとき、メモリ７２は、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５の傾きに応じて、ＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データの座標を変更する。 The coordinate determination unit 75 determines the XY coordinates of the drawing data supplied to the DMD drive circuit 27 of each light beam irradiation device 20 based on the XY coordinates of the center point of the chuck 10 determined by the center point coordinate determination unit 74. The memory 72 is input with the XY coordinates determined by the coordinate determination unit 75 as an address, and the drawing data stored in the input XY coordinate address is provided corresponding to the DMD drive circuit 27 of each light beam irradiation device 20. To each edge correction circuit 80. At this time, the memory 72 changes the coordinates of the drawing data supplied to the DMD driving circuit 27 according to the inclination of the DMD 25 of the light beam irradiation device 20.

図８は、描画制御部の動作を説明する図である。図８（ａ）〜図８（ｃ）は、描画データを、所定の面積の各露光領域２ａに対応させて模擬的に図示したものであり、図中の灰色で示した部分が、パターンが露光される領域を示している。図８（ａ）は、メモリ７２に記憶された描画データを示し、本例では、基板１に描画するパターンのエッジ（縁）が、走査方向（Ｘ方向）に垂直な線で構成されている。図８（ｂ）は、メモリ７２が描画データを出力する際に描画データの座標を変更する位置（座標変更点）を示し、メモリ７２は、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５の傾きに応じて、走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に一定の周期で描画データの座標を変更する。図８（ｃ）は、メモリ７２により座標が変更されて出力された描画データを示す。 FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the drawing control unit. FIG. 8A to FIG. 8C schematically illustrate the drawing data corresponding to each exposure region 2a having a predetermined area, and a gray portion in the figure indicates a pattern. The area to be exposed is shown. FIG. 8A shows drawing data stored in the memory 72. In this example, the edge of the pattern drawn on the substrate 1 is composed of a line perpendicular to the scanning direction (X direction). . FIG. 8B shows the position (coordinate change point) at which the coordinates of the drawing data are changed when the memory 72 outputs the drawing data. The coordinates of the drawing data are changed at a constant cycle in a direction (Y direction) orthogonal to the scanning direction (X direction). FIG. 8C shows the drawing data output with the coordinates changed by the memory 72.

図８（ｄ）は、図８（ｃ）に示した描画データをそのままＤＭＤ駆動回路２７へ供給した場合に、基板１に描画されるパターンを示す。メモリ７２により座標が変更されて出力された描画データをそのままＤＭＤ駆動回路２７へ供給した場合、図８（ｄ）に示す様に、基板１に描画されるパターンのエッジが階段状に規則的に変化し、エッジのぎざぎざが目立ってしまう。そこで、本実施の形態では、エッジ修正回路８０により、パターンのエッジの修正を行う。 FIG. 8D shows a pattern drawn on the substrate 1 when the drawing data shown in FIG. 8C is supplied to the DMD driving circuit 27 as it is. When the drawing data output by changing the coordinates by the memory 72 is supplied to the DMD driving circuit 27 as it is, the edges of the pattern drawn on the substrate 1 are regularly arranged stepwise as shown in FIG. It changes and the jagged edges become noticeable. Therefore, in the present embodiment, the edge of the pattern is corrected by the edge correction circuit 80.

図９は、エッジ修正回路の構成を示す図である。エッジ修正回路８０は、レジスタ８１、乱数発生回路８２、及び選択回路８３を含んで構成されている。レジスタ８１は、メモリ７２が座標を変更して出力した描画データを記憶し、また、座標を変更した位置（座標変更点）に隣接する所定範囲の描画データを、変更する前の座標で記憶する。乱数発生回路８２は乱数を発生し、選択回路８３は、乱数発生回路８２が発生した乱数に応じて、座標を変更した位置（座標変更点）を含む所定範囲に渡り、レジスタ８１に変更前の座標で記憶された描画データ又はレジスタ８１に記憶された座標が変更された描画データのいずれかを選択する。 FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the edge correction circuit. The edge correction circuit 80 includes a register 81, a random number generation circuit 82, and a selection circuit 83. The register 81 stores the drawing data output by the memory 72 after changing the coordinates, and stores the drawing data in a predetermined range adjacent to the position (coordinate changing point) where the coordinates are changed, with the coordinates before the change. . The random number generation circuit 82 generates a random number, and the selection circuit 83 stores, in the register 81, a pre-change range over a predetermined range including the position where the coordinates are changed (coordinate change point) according to the random number generated by the random number generation circuit 82. Either drawing data stored in coordinates or drawing data in which coordinates stored in the register 81 are changed is selected.

図１０は、エッジ修正回路の動作を説明する図である。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、図８（ａ）〜図８（ｃ）と同様に、描画データを、所定の面積の各露光領域２ａに対応させて模擬的に図示したものであり、図中の灰色で示した部分が、パターンが露光される領域を示している。図１０（ａ）は、メモリ７２により座標が変更されて出力された描画データを示す。図１０（ｂ）は、レジスタ８１に記憶された描画データを示し、レジスタ８１には、メモリ７２が描画データの座標を変更する度に、座標を変更した描画データ（有効データ）が記憶され、また、座標変更点に隣接する所定範囲の描画データ（隣接データ）が変更する前の座標で記憶される。 FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the edge correction circuit. 10 (a) to 10 (c), similar to FIGS. 8 (a) to 8 (c), the drawing data is schematically illustrated corresponding to each exposure region 2a having a predetermined area. In the figure, the gray portion indicates the area where the pattern is exposed. FIG. 10A shows the drawing data output with the coordinates changed by the memory 72. FIG. 10B shows drawing data stored in the register 81. The register 81 stores drawing data (valid data) whose coordinates are changed each time the memory 72 changes the coordinates of the drawing data. Further, drawing data (adjacent data) in a predetermined range adjacent to the coordinate change point is stored in the coordinates before the change.

選択回路８３は、乱数発生回路８２が発生した乱数に応じて、座標変更点を含む所定範囲に渡り、レジスタ８１に変更前の座標で記憶された描画データ（隣接データ）又はレジスタ８１に記憶された座標が変更された描画データ（有効データ）のいずれかを選択し、それ以外の範囲では、レジスタ８１に記憶された座標が変更された描画データ（有効データ）をそのまま選択して、ＤＭＤ駆動回路２７へ供給する。図１０（ｃ）は、選択回路８３からＤＭＤ駆動回路２７へ供給される描画データを示し、図１０（ｄ）は、基板１に描画されるパターンを示す。図１０（ｃ）に示す様に、選択回路８３からＤＭＤ駆動回路２７へ供給される描画データは、座標を変更する位置が不規則に変動し、その結果、図１０（ｄ）に示す様に、基板１に描画されるパターンのエッジの変化が不規則になる。 The selection circuit 83 stores the drawing data (adjacent data) stored in the register 81 at the coordinates before the change in the register 81 over a predetermined range including the coordinate change point according to the random number generated by the random number generation circuit 82 or the register 81. The drawing data (valid data) whose coordinates are changed is selected, and the drawing data (valid data) whose coordinates are changed stored in the register 81 are selected as it is in the other range, and DMD driving is performed. Supply to the circuit 27. FIG. 10C shows drawing data supplied from the selection circuit 83 to the DMD driving circuit 27, and FIG. 10D shows a pattern drawn on the substrate 1. As shown in FIG. 10 (c), the drawing data supplied from the selection circuit 83 to the DMD driving circuit 27 fluctuates irregularly at positions where the coordinates are changed. As a result, as shown in FIG. 10 (d). The change in the edge of the pattern drawn on the substrate 1 becomes irregular.

光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５の傾きに応じて、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データの座標を変更し、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させて、基板１に描画されるパターンのエッジの変化を不規則にするので、図８（ｄ）に示す様にパターンのエッジが階段状に規則的に変化する場合に比べて、パターンのエッジのぎざぎざが目立たなくなる。パターンのエッジを修正するための描画データを新たに作成する必要が無く、リアルタイムにパターンのエッジが修正される。 In accordance with the inclination of the DMD 25 of the light beam irradiation device 20, the coordinates of the drawing data supplied to the DMD driving circuit 27 of the light beam irradiation device 20 are changed, and the position of changing the coordinates of the drawing data is irregularly changed, Since the change of the edge of the pattern drawn on the substrate 1 is made irregular, the jaggedness of the edge of the pattern is smaller than the case where the edge of the pattern changes stepwise as shown in FIG. Disappears. There is no need to newly create drawing data for correcting the edge of the pattern, and the edge of the pattern is corrected in real time.

図１１〜図１４は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図１１〜図１４は、８つの光ビーム照射装置２０からの８本の光ビームにより、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示している。図１１〜図１４においては、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａが破線で示されている。各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから照射された光ビームは、Ｙ方向にバンド幅Ｗを有し、Ｘステージ５のＸ方向への移動によって、基板１を矢印で示す方向へ走査する。 11 to 14 are diagrams for explaining scanning of the substrate by the light beam. FIGS. 11 to 14 show an example in which the entire substrate 1 is scanned by scanning the substrate 1 in the X direction four times with the eight light beams from the eight light beam irradiation devices 20. In FIG. 11 to FIG. 14, the head portion 20 a of each light beam irradiation device 20 is indicated by a broken line. The light beam emitted from the head unit 20a of each light beam irradiation device 20 has a bandwidth W in the Y direction, and the substrate 1 is scanned in the direction indicated by the arrow by the movement of the X stage 5 in the X direction.

図１１は、１回目の走査を示し、Ｘ方向への１回目の走査により、図１１に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。１回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１２は、２回目の走査を示し、Ｘ方向への２回目の走査により、図１２に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。２回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１３は、３回目の走査を示し、Ｘ方向への３回目の走査により、図１３に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。３回目の走査が終了すると、Ｙステージ７のＹ方向への移動により、基板１がＹ方向へバンド幅Ｗと同じ距離だけ移動される。図１４は、４回目の走査を示し、Ｘ方向への４回目の走査により、図１４に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われ、基板１全体の走査が終了する。 FIG. 11 shows the first scan, and the pattern is drawn in the scan area shown in gray in FIG. 11 by the first scan in the X direction. When the first scanning is completed, the substrate 1 is moved in the Y direction by the same distance as the bandwidth W by the movement of the Y stage 7 in the Y direction. FIG. 12 shows the second scan, and the pattern is drawn in the scan area shown in gray in FIG. 12 by the second scan in the X direction. When the second scan is completed, the substrate 1 is moved in the Y direction by the same distance as the bandwidth W by the movement of the Y stage 7 in the Y direction. FIG. 13 shows the third scan, and the pattern is drawn in the scan area shown in gray in FIG. 13 by the third scan in the X direction. When the third scan is completed, the substrate 1 is moved in the Y direction by the same distance as the bandwidth W by the movement of the Y stage 7 in the Y direction. FIG. 14 shows the fourth scan. With the fourth scan in the X direction, a pattern is drawn in the scan area shown in gray in FIG. 14, and the scan of the entire substrate 1 is completed.

複数の光ビーム照射装置２０からの複数の光ビームにより基板１の走査を並行して行うことにより、基板１全体の走査に掛かる時間を短くすることができ、タクトタイムを短縮することができる。 By scanning the substrate 1 in parallel with a plurality of light beams from the plurality of light beam irradiation apparatuses 20, the time required for scanning the entire substrate 1 can be shortened, and the tact time can be shortened.

なお、図１１〜図１４では、基板１のＸ方向の走査を４回行って、基板１全体を走査する例を示したが、走査の回数はこれに限らず、基板１のＸ方向の走査を３回以下又は５回以上行って、基板１全体を走査してもよい。 11 to 14 show an example in which the substrate 1 is scanned four times in the X direction and the entire substrate 1 is scanned. However, the number of scans is not limited to this, and the substrate 1 is scanned in the X direction. May be performed 3 times or less or 5 times or more to scan the entire substrate 1.

以上説明した実施の形態によれば、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ２５を、光ビームによる基板１の走査方向に対して傾けて配置し、ＤＭＤ２５の傾きに応じて、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ供給する描画データの座標を変更し、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させて、基板１に描画されるパターンのエッジの変化を不規則にすることにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくして、描画品質を向上させることができる。また、パターンのエッジを修正するための描画データを新たに作成することなく、リアルタイムにパターンのエッジを修正することができる。 According to the embodiment described above, the DMD 25 of the light beam irradiation device 20 is disposed to be inclined with respect to the scanning direction of the substrate 1 by the light beam, and the DMD driving of the light beam irradiation device 20 is performed according to the inclination of the DMD 25. By changing the coordinates of the drawing data supplied to the circuit 27, irregularly changing the position of changing the coordinates of the drawing data, and making the change in the edge of the pattern drawn on the substrate 1 irregular, Drawing quality can be improved by making the jagged edges inconspicuous. Further, the edge of the pattern can be corrected in real time without newly creating drawing data for correcting the edge of the pattern.

さらに、変動前の座標を変更する位置（座標変更点）に隣接する所定範囲の描画データ（隣接データ）を変更前の座標で記憶し、乱数を発生し、発生した乱数に応じ、変動前の座標を変更する位置（座標変更点）を含む所定範囲に渡り、変更前の座標で記憶した描画データ（隣接データ）又は座標を変更した描画データ（有効データ）のいずれかを選択することにより、簡単な処理で、描画データの座標を変更する位置を不規則に変動させることができる。 Furthermore, the drawing data (adjacent data) in a predetermined range adjacent to the position (coordinate change point) where the coordinates before the change are changed are stored in the coordinates before the change, and a random number is generated. By selecting either the drawing data (adjacent data) stored in the coordinates before the change or the drawing data (valid data) in which the coordinates are changed over a predetermined range including the position (coordinate change point) where the coordinates are changed, The position for changing the coordinates of the drawing data can be irregularly changed by a simple process.

本発明の露光装置又は露光方法を用いて基板の露光を行うことにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくして、描画品質を向上させることができるので、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。 By performing exposure of the substrate using the exposure apparatus or exposure method of the present invention, the jagged edges of the pattern can be made inconspicuous and the drawing quality can be improved, and thus a high-quality display panel substrate is manufactured. Can do.

例えば、図１５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、露光装置を用いて、フォトレジスト膜にパターンを形成する。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。 For example, FIG. 15 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the TFT substrate of the liquid crystal display device. In the thin film formation step (step 101), a thin film such as a conductor film or an insulator film, which becomes a transparent electrode for driving liquid crystal, is formed on the substrate by sputtering, plasma chemical vapor deposition (CVD), or the like. In the resist coating process (step 102), a photoresist is applied by a roll coating method or the like to form a photoresist film on the thin film formed in the thin film forming process (step 101). In the exposure step (step 103), a pattern is formed on the photoresist film using an exposure apparatus. In the development step (step 104), a developer is supplied onto the photoresist film by a shower development method or the like to remove unnecessary portions of the photoresist film. In the etching process (step 105), a portion of the thin film formed in the thin film formation process (step 101) that is not masked by the photoresist film is removed by wet etching. In the stripping step (step 106), the photoresist film that has finished the role of the mask in the etching step (step 105) is stripped with a stripping solution. Before or after each of these steps, a substrate cleaning / drying step is performed as necessary. These steps are repeated several times to form a TFT array on the substrate.

また、図１６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、染色法や顔料分散法等により、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。 FIG. 16 is a flowchart showing an example of the manufacturing process of the color filter substrate of the liquid crystal display device. In the black matrix forming step (step 201), a black matrix is formed on the substrate by processing such as resist coating, exposure, development, etching, and peeling. In the colored pattern forming step (step 202), a colored pattern is formed on the substrate by a dyeing method, a pigment dispersion method, or the like. This process is repeated for the R, G, and B coloring patterns. In the protective film forming step (step 203), a protective film is formed on the colored pattern, and in the transparent electrode film forming step (step 204), a transparent electrode film is formed on the protective film. Before, during or after each of these steps, a substrate cleaning / drying step is performed as necessary.

図１５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１６に示したカラーフィルタ基板の製造工程では、ブラックマトリクス形成工程（ステップ２０１）及び着色パターン形成工程（ステップ２０２）の露光処理において、本発明の露光装置又は露光方法を適用することができる。 In the TFT substrate manufacturing process shown in FIG. 15, in the exposure process (step 103), in the color filter substrate manufacturing process shown in FIG. 16, in the black matrix forming process (step 201) and the colored pattern forming process (step 202). In this exposure process, the exposure apparatus or the exposure method of the present invention can be applied.

１基板
３ベース
４Ｘガイド
５Ｘステージ
６Ｙガイド
７Ｙステージ
８ θステージ
１０チャック
１１ゲート
２０光ビーム照射装置
２０ａヘッド部
２１レーザー光源ユニット
２２光ファイバー
２３レンズ
２４ミラー
２５ＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）
２５ａミラー部
２５ｂミラー
２６投影レンズ
２７ＤＭＤ駆動回路
３１，３３リニアスケール
３２，３４エンコーダ
４０レーザー測長系制御装置
４１レーザー光源
４２，４４レーザー干渉計
４３，４５バーミラー
６０ステージ駆動回路
７０主制御装置
７１描画制御部
７２，７６メモリ
７３バンド幅設定部
７４中心点座標決定部
７５座標決定部
７７描画データ作成部
８０エッジ修正回路
８１レジスタ
８２乱数発生回路
８３選択回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 3 Base 4 X guide 5 X stage 6 Y guide 7 Y stage 8 θ stage 10 Chuck 11 Gate 20 Light beam irradiation device 20a Head part 21 Laser light source unit 22 Optical fiber 23 Lens 24 Mirror 25 DMD (Digital Micromirror Device)
25a Mirror unit 25b Mirror 26 Projection lens 27 DMD drive circuit 31, 33 Linear scale 32, 34 Encoder 40 Laser measurement system control device 41 Laser light source 42, 44 Laser interferometer 43, 45 Bar mirror 60 Stage drive circuit 70 Main control device 71 Drawing control unit 72, 76 Memory 73 Bandwidth setting unit 74 Center point coordinate determination unit 75 Coordinate determination unit 77 Drawing data creation unit 80 Edge correction circuit 81 Register 82 Random number generation circuit 83 Selection circuit

Claims

A chuck for supporting a substrate coated with a photoresist;
Spatial light modulator in which a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, a drive circuit for driving the spatial light modulator based on drawing data, and irradiation optics for irradiating a light beam modulated by the spatial light modulator A light beam irradiation apparatus having a head portion including a system;
A moving means for relatively moving the chuck and the light beam irradiation device;
An exposure apparatus that relatively moves the chuck and the light beam irradiation device by the moving means, scans the substrate with the light beam from the light beam irradiation device, and draws a pattern on the substrate,
The spatial light modulator of the light beam irradiation device is disposed to be inclined with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam,
A drawing control means for changing coordinates of drawing data supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device according to the inclination of the spatial light modulator of the light beam irradiation device,
2. The exposure apparatus according to claim 1, wherein the drawing control means includes an edge correction circuit that irregularly changes the position of changing the coordinates of the drawing data to irregularly change the edge of the pattern drawn on the substrate.

The edge correction circuit includes:
A storage circuit that stores drawing data of a predetermined range adjacent to a position to change the coordinates before the change in the coordinates before the change;
A random number generator for generating random numbers;
According to the random number generated by the random number generation circuit, the drawing data stored at the coordinates before the change in the storage circuit or the drawing data whose coordinates are changed over the predetermined range including the position where the coordinates before the change are changed. The exposure apparatus according to claim 1, further comprising a selection circuit that selects one of them.

Support the substrate coated with photoresist with a chuck,
A spatial light modulator in which a chuck and a plurality of mirrors are arranged in two orthogonal directions, a drive circuit for driving the spatial light modulator based on drawing data, and a light beam modulated by the spatial light modulator are irradiated. A light beam irradiation apparatus having a head portion including an irradiation optical system to move relatively,
An exposure method for drawing a pattern on a substrate by scanning the substrate with a light beam from a light beam irradiation device,
The spatial light modulator of the light beam irradiation device is arranged to be inclined with respect to the scanning direction of the substrate by the light beam,
According to the inclination of the spatial light modulator of the light beam irradiation device, the coordinates of the drawing data supplied to the drive circuit of the light beam irradiation device are changed,
An exposure method comprising irregularly changing the edge of a pattern drawn on a substrate by irregularly changing a position at which the coordinates of drawing data are changed.

Store the drawing data of the predetermined range adjacent to the position where the coordinates before change are changed in the coordinates before change,
Generate random numbers,
Depending on the generated random number, over the predetermined range including the position to change the coordinates before the change, select either the drawing data stored at the coordinates before the change or the drawing data with the coordinates changed, and the coordinates of the drawing data are 4. The exposure method according to claim 3, wherein the position to be changed is irregularly changed.

A method for manufacturing a display panel substrate, wherein the substrate is exposed using the exposure apparatus according to claim 1.

A method for producing a display panel substrate, wherein the substrate is exposed using the exposure method according to claim 3.