JP2011237684A - 露光装置、露光方法、及び表示用パネル基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布を均一にして、描画品質を向上させる。
【解決手段】光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置（レーザーパワーメータ５１）を、チャック１０に取り付け、検出装置により、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域２６ａの一部の同じ面積の複数の検査領域２６ｂへ照射された光ビームを、検査領域２６ｂ毎に受光して、各検査領域２６ｂの光ビームの強度を検出する。そして、検出装置が検出した各検査領域２６ｂの光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域２６ｂの光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正する。
【選択図】図１０

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関する。

表示用パネルとして用いられる液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板やカラーフィルタ基板、プラズマディスプレイパネル用基板、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネル用基板等の製造は、露光装置を用いて、フォトリソグラフィー技術により基板上にパターンを形成して行われる。露光装置としては、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。

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。

特開２００３−３３２２２１号公報 特開２００５−３５３９２７号公報 特開２００７−２１９０１１号公報

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（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）等の空間的光変調器が用いられる。ＤＭＤは、光ビームを反射する複数の微小なミラーを二方向に配列して構成され、駆動回路が描画データに基づいて各ミラーの角度を変更することにより、光源から供給された光ビームを変調する。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から基板へ照射される。

光源から空間的光変調器へ光ビームを供給する光学系や、空間的光変調器により変調された光ビームを基板へ照射する照射光学系において、光学部品の光学的特性により光ビームにむらが発生すると、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布が均一でなくなる。光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布が均一でないと、パターンの描画が均一に行われず、描画品質が低下する。そのため、従来は、保守者が、検出装置を用いて人手により光ビームの強度分布を定期的に検査し、光学部品を調整していたが、この検査及び調整には多くの時間と手間が掛かっていた。

本発明の課題は、光ビーム照射装置から照射された光ビームの強度分布を容易に検出することである。また、本発明の課題は、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布を均一にして、描画品質を向上させることである。さらに、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。

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、光ビームを変調する空間的光変調器、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駆動回路へ描画データを供給する描画制御手段と、チャックに取り付けられ、光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置とを備え、検出装置が、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域の一部の同じ面積の複数の検査領域へ照射された光ビームを、検査領域毎に受光して、各検査領域の光ビームの強度を検出し、描画制御手段が、検出装置により検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正するものである。

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、光ビームを変調する空間的光変調器、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、光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置を、チャックに取り付け、検出装置により、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域の一部の同じ面積の複数の検査領域へ照射された光ビームを、検査領域毎に受光して、各検査領域の光ビームの強度を検出し、検出装置が検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正するものである。

光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置を、チャックに取り付け、検出装置により、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域の一部の同じ面積の複数の検査領域へ照射された光ビームを、検査領域毎に受光して、各検査領域の光ビームの強度を検出するので、光ビーム照射装置から照射された光ビームの強度分布が、チャックに取り付けた検出装置により容易に検出される。そして、検出装置が検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正するので、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布が均一になり、描画品質が向上する。

さらに、本発明の露光装置は、描画制御手段が、各検査領域へ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ順番に供給して、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割するものである。また、本発明の露光方法は、各検査領域へ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ順番に供給して、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割するものである。検査用の描画データを用いて、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域が、同じ面積の複数の検査領域に容易に分割される。

あるいは、本発明の露光装置は、光ビーム照射装置と検出装置との間に設けられ、１つの検査領域へ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域へ照射された光ビームを遮断して、光ビーム照射装置から照射された光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割するスリットを備えたものである。また、本発明の露光方法は、１つの検査領域へ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域へ照射された光ビームを遮断するスリットを、光ビーム照射装置と検出装置との間に設けて、光ビーム照射装置から照射された光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割するものである。スリットを用いて、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域が、同じ面積の複数の検査領域に容易に分割される。

本発明の表示用パネル基板の製造方法は、上記のいずれかの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、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布が均一になり、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。

本発明の露光装置及び露光方法によれば、光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置を、チャックに取り付け、検出装置により、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域の一部の同じ面積の複数の検査領域へ照射された光ビームを、検査領域毎に受光して、各検査領域の光ビームの強度を検出することにより、光ビーム照射装置から照射された光ビームの強度分布を、チャックに取り付けた検出装置により容易に検出することができる。そして、検出装置が検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正することにより、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布を均一にして、描画品質を向上させることができる。

さらに、本発明の露光装置及び露光方法によれば、各検査領域へ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ順番に供給することにより、検査用の描画データを用いて、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に容易に分割することができる。

あるいは、本発明の露光装置及び露光方法によれば、１つの検査領域へ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域へ照射された光ビームを遮断するスリットを、光ビーム照射装置と検出装置との間に設けることにより、スリットを用いて、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に容易に分割することができる。

本発明の表示用パネル基板の製造方法によれば、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布を均一にして、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。

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。 本発明の一実施の形態による露光装置の側面図である。 本発明の一実施の形態による露光装置の正面図である。 光ビーム照射装置の概略構成を示す図である。 レーザー測長系の動作を説明する図である。 描画制御部の概略構成を示す図である。 チャックの上面図である。 チャックの背面図である。 光ビームの照射領域と検査領域の一例を示す図である。 レーザーパワーメータの上面図である。 チャックに取り付けたスリットを示す図である。 光ビームによる基板の走査を説明する図である。 光ビームによる基板の走査を説明する図である。 光ビームによる基板の走査を説明する図である。 光ビームによる基板の走査を説明する図である。 液晶ディスプレイ装置のＴＦＴ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。 液晶ディスプレイ装置のカラーフィルタ基板の製造工程の一例を示すフローチャートである。

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、レーザーパワーメータ５１、増幅器５２、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、増幅器５２、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。

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

図１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。

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。

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（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、光ビーム照射装置２０、及び増幅器５２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。

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。

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。

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６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、及び強度分布補正部７８を含んで構成されている。

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。また、メモリ７２は、後述する光ビームの強度分布を検出するための検査用の描画データを格納している。

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。

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６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。

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へ出力する。

図７はチャックの上面図、図８はチャックの背面図である。図７及び図８に示す様に、チャック１０の側面には、レーザーパワーメータ５１が取り付けられている。レーザーパワーメータ５１は、受光面にフォトダイオードやサーモパイル等からなる吸収体を備え、受光面で受光したレーザー光の光エネルギーを電気信号に変換して、レーザー光の強度（パワー又はエネルギー）に応じた検出信号を出力する。本実施の形態では、チャック１０に取り付けられたレーザーパワーメータ５１を用い、定期的に、各光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの強度分布を測定する。

図１において、主制御装置７０は、各光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの強度分布を測定する際、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｘステージ５をＸ方向へ移動させ、Ｙステージ７をＹ方向へ移動させて、チャック１０に取り付けられたレーザーパワーメータ５１を、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの下へ移動する。このとき、主制御装置７０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、及びエンコーダ３２，３４からのパルス信号をカウントして検出した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方向への移動量に基づき、ステージ駆動回路６０を制御して、レーザーパワーメータ５１を、各光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの真下に位置させる。

図７及び図８は、レーザーパワーメータ５１を１つの光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの下へ移動した状態を示している。なお、図７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、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。

図６において、主制御装置７０の描画制御部７１は、ヘッド部２０ａがレーザーパワーメータ５１の上空に位置する光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７に対して、メモリ７２に格納された検査用の描画データを供給する。このとき使用する検査用の描画データは、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割して、検査領域毎に光ビームを照射させるものである。

図９は、光ビームの照射領域と検査領域の一例を示す図である。図９に示した例では、光ビームの照射領域２６ａが、走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に、同じ面積の５つの検査領域２６ｂに分割されている。検査用の描画データを供給されたＤＭＤ駆動回路２７は、ＤＭＤ２５の各ミラーのうち、検査用の描画データで示された検査領域２６ｂに対応するミラーを同じ角度に傾けて、対応するミラーで反射された光ビームを光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの投影レンズ２６へ入射させる。従って、検査用の描画データで示された検査領域２６ｂへ光ビームが照射され、他の検査領域２６ｂへは光ビームが照射されない。検査用の描画データを用いて、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域２６ａが、同じ面積の複数の検査領域２６ｂに容易に分割される。

図８において、レーザーパワーメータ５１は、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を受光する。図１０は、レーザーパワーメータの上面図である。図１０では、光ビームの照射領域２６ａが破線で示され、そのうちの光ビームが照射されている検査領域２６ｂが実線で示されている。レーザーパワーメータ５１は、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａから検査領域２６ｂへ照射された光ビームを受光して、その強度（パワー又はエネルギー）に応じた検出信号を出力する。

主制御装置７０の描画制御部７１は、各検査領域２６ｂについて、その検査領域２６ｂへ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ順番に供給する。図１０に示す様に、レーザーパワーメータ５１の受光面５１ａは、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照射領域２６ａより広く、レーザーパワーメータ５１は、Ｘステージ５及びＹステージ７により移動されることなく、各検査領域２６ｂへ照射される光ビームを順番に受光して、受光した光ビームの強度をそれぞれ検出する。

図６において、レーザーパワーメータ５１の検出信号は、増幅器５２で増幅されて、描画制御部７１の強度分布補正部７８へ入力される。強度分布補正部７８は、レーザーパワーメータ５１により検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、強度分布補正データを作成し、作成した強度分布補正データにより、ＤＭＤ２５の強度が大きかった検査領域２６ｂに対応するミラーの駆動回数を制限して、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、メモリ７２に記憶された描画データを補正する。

主制御装置７０は、他の光ビーム照射装置２０についても、同様にして、ステージ駆動回路６０を制御して、Ｙステージ７をＹ方向へ移動させて、チャック１０に取り付けられたレーザーパワーメータ５１を、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの下へ移動する。そして、主制御装置７０は、ヘッド部２０ａがレーザーパワーメータ５１の上空に位置する光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７に対して、メモリ７２に格納された各検査領域２６ｂの検査用の描画データを順番に供給し、レーザーパワーメータ５１により検出した各検査領域２６ｂの光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域２６ｂの光ビームの強度が同じになる様に、メモリ７２に記憶された描画データを補正する。

あるいは、各検査領域２６ｂへ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ順番に供給する代わりに、１つの検査領域２６ｂへ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域２６ｂへ照射された光ビームを遮断するスリットを、光ビーム照射装置２０とレーザーパワーメータ５１との間に設けて、光ビーム照射装置２０から照射された光ビームの照射領域２６ａを、同じ面積の複数の検査領域２６ｂに分割してもよい。図１１は、チャックに取り付けたスリットを示す図である。図１１では、レーザーパワーメータ５１の受光面５１ａ及び光ビームの照射領域２６ａが破線で示されている。

図１１に示す実施の形態では、スリット５３が、スリット移動機構５４によりチャック１０に取り付けられ、レーザーパワーメータ５１の受光面５１ａの上方に、受光面５１ａに接近して設置されている。スリット５３には、検査領域２６ｂと同じ大きさの開口が設けられており、スリット５３は、１つの検査領域２６ｂへ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域２６ｂへ照射された光ビームを遮断する。

制御装置７０の描画制御部７１は、ヘッド部２０ａがレーザーパワーメータ５１の上空に位置する光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７に対して、メモリ７２に格納された検査用の描画データを供給する。このとき使用する検査用の描画データは、ＤＭＤ２５の全ミラーを同じ角度に傾けて、各ミラーで反射された光ビームがすべて、光ビーム照射装置２０のヘッド部２０ａの投影レンズ２６へ入射される様にするものである。従って、光ビームの照射領域２６ａ全体へ光ビームが照射され、そのうちのスリット５３の開口を透過した光ビームだけが、レーザーパワーメータ５１の受光面５１ａで受光される。

スリット移動機構５４は、例えば、ボールねじ及びモータを含んで構成されている。主制御装置７０は、スリット移動機構５４を制御して、スリット５３を、光ビームの照射領域２６ａの各検査領域２６ｂに対応する位置へ順番に移動させる。スリット５３を用いて、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域２６ａが、同じ面積の複数の検査領域２６ｂに容易に分割される。レーザーパワーメータ５１は、スリット５３を透過して各検査領域２６ｂへ照射される光ビームを順番に受光して、受光した光ビームの強度をそれぞれ検出する。なお、スリット移動機構５４を用いてスリット５３を移動する代わりに、スリット５３をチャック１０に固定し、Ｘステージ５及びＹステージ７によりチャック１０を移動して、スリット５３及びレーザーパワーメータ５１を各検査領域２６ｂへ移動してもよい。

なお、以上説明した実施の形態では、光ビームの照射領域２６ａを５つの検査領域２６ｂに分割していたが、本発明はこれに限らず、光ビームの照射領域２６ａを、走査方向（Ｘ方向）と直交する方向（Ｙ方向）に、同じ面積の任意の数の検査領域に分割してもよい。また、以上説明した実施の形態では、レーザーパワーメータ５１を用いて、各検査領域２６ｂの光ビームの強度を検出していたが、光ビームの強度を検出する他の検出装置を用いてもよい。

図１２〜図１５は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図１２〜図１５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１２〜図１５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。

図１２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１２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１３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１３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１４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１４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１５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１５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。

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。そして、各光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの強度分布を均一にして、描画品質を安定させることができる。

なお、図１２〜図１５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。

以上説明した実施の形態によれば、光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置を、チャック１０に取り付け、検出装置により、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域２６ａの一部の同じ面積の複数の検査領域２６ｂへ照射された光ビームを、検査領域２６ｂ毎に受光して、各検査領域２６ｂの光ビームの強度を検出することにより、光ビーム照射装置２０から照射された光ビームの強度分布を、チャック１０に取り付けた検出装置により容易に検出することができる。そして、検出装置が検出した各検査領域２６ｂの光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域２６ｂの光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正することにより、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの強度分布を均一にして、描画品質を向上させることができる。

さらに、各検査領域２６ｂへ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置２０のＤＭＤ駆動回路２７へ順番に供給することにより、検査用の描画データを用いて、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域２６ａを、同じ面積の複数の検査領域２６ｂに容易に分割することができる。

あるいは、１つの検査領域２６ｂへ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域２６ｂへ照射された光ビームを遮断するスリット５３を、光ビーム照射装置２０と検出装置との間に設けることにより、スリット５３を用いて、光ビーム照射装置２０から照射される光ビームの照射領域２６ａを、同じ面積の複数の検査領域２６ｂに容易に分割することができる。

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、光ビーム照射装置から照射される光ビームの強度分布を均一にして、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。

例えば、図１６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。

また、図１７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。

図１６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１７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。

１ 基板
３ ベース
４ Ｘガイド
５ Ｘステージ
６ Ｙガイド
７ Ｙ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
２５ ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）
２６ 投影レンズ
２６ａ 光ビームの照射領域
２６ｂ 検査領域
２７ ＤＭＤ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
５１ レーザーパワーメータ
５１ａ 受光面
５２ 増幅器
５３ スリット
５４ スリット移動機構
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
７８ 強度分布補正部

Claims (8)

1. 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、
   光ビームを変調する空間的光変調器、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有する光ビーム照射装置と、
   前記チャックと前記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、
   前記移動手段により前記チャックと前記光ビーム照射装置とを相対的に移動し、前記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、
   前記光ビーム照射装置の駆動回路へ描画データを供給する描画制御手段と、
   前記チャックに取り付けられ、光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置とを備え、
   前記検出装置は、前記光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域の一部の同じ面積の複数の検査領域へ照射された光ビームを、検査領域毎に受光して、各検査領域の光ビームの強度を検出し、
   前記描画制御手段は、前記検出装置により検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正することを特徴とする露光装置。
2. 前記描画制御手段は、各検査領域へ光ビームを照射させる検査用の描画データを、前記光ビーム照射装置の駆動回路へ順番に供給して、前記光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
3. 前記光ビーム照射装置と前記検出装置との間に設けられ、１つの検査領域へ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域へ照射された光ビームを遮断して、前記光ビーム照射装置から照射された光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割するスリットを備えたことを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
4. 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、光ビームを変調する空間的光変調器、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、
   光ビームを受光して、受光した光ビームの強度を検出する検出装置を、チャックに取り付け、
   検出装置により、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域の一部の同じ面積の複数の検査領域へ照射された光ビームを、検査領域毎に受光して、各検査領域の光ビームの強度を検出し、
   検出装置が検出した各検査領域の光ビームの強度の違いに応じて、各検査領域の光ビームの強度が同じになる様に、描画データを補正することを特徴とする露光方法。
5. 各検査領域へ光ビームを照射させる検査用の描画データを、光ビーム照射装置の駆動回路へ順番に供給して、光ビーム照射装置から照射される光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割することを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
6. １つの検査領域へ照射された光ビームを透過させ、他の検査領域へ照射された光ビームを遮断するスリットを、光ビーム照射装置と検出装置との間に設けて、光ビーム照射装置から照射された光ビームの照射領域を、同じ面積の複数の検査領域に分割することを特徴とする請求項４に記載の露光方法。
7. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の露光装置を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。
8. 請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の露光方法を用いて基板の露光を行うことを特徴とする表示用パネル基板の製造方法。

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