JP2013197568A - 露光装置及び露光方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】DMDの取り付け位置、照射光学系の取り付け位置をチェック、調整する機能を備え、常に正常な描画を行えるようにする。
【解決手段】空間的光変調器(DMD)により、DMD位置調整、投射光学系の位置調整を行うためのチェックパターンを生成し、これを基板上に投影したものを検出センサで検出する。検出センサで検出されたチェックパターンは予め記憶されているチェックパターンと比較照合され、この比較結果に基づいて、DMD及び投射光学系の位置調整がなされる。
【選択図】図7
【解決手段】空間的光変調器(DMD)により、DMD位置調整、投射光学系の位置調整を行うためのチェックパターンを生成し、これを基板上に投影したものを検出センサで検出する。検出センサで検出されたチェックパターンは予め記憶されているチェックパターンと比較照合され、この比較結果に基づいて、DMD及び投射光学系の位置調整がなされる。
【選択図】図7
Description
本発明は、液晶ディスプレイ装置、半導体製造装置等の露光装置において、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、露光方法に関する。
より詳しくは、特に複数のミラーを二軸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及び露光方法に関する。
より詳しくは、特に複数のミラーを二軸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及び露光方法に関する。
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。通常、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ことで、高価なマスクが不要となる。また、描画データや走査のため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。
特許文献1には、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビームの駆動回路へ複数回供給し、この複数回供給する描画データの一部を、露光領域に隣接する位置の描画データとして光ビーム照射装置の駆動回路に供給する技術が記載されている。この特許文献1の技術によれば、描画パターンエッジのギザギザが目立たなくなるとともに、モアレの発生が抑制されて描画品質を向上することができるとされている。
通常、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装置である。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。このような装置では、DMDの取り付け角度や照射光学系の取り付け角度などが経年変化等でずれてきた場合、正しい描画ができなくなる恐れがあった。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、常に正常な描画が可能な露光装置、及び露光方法を提供することにある。
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、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を備える。また、複数のミラーを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を備える。更に、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機構と、空間的光変調器及び照射光学系の取付位置の良否をチェックするチェック機構部とを備える。
そして、移動機構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て、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。また、チェック機構部は、空間的光変調器がチェック用パターンのビーム照射を維持するようにした上で、移動機構に設けられたセンサによって該チェック用パターンを検出する。そして、検出されたチェック用パターンと予め記憶されているパターンとを比較することで、空間的光変調器及び照射光学系が正しく取り付けられているかをチェックできるようにしている。
更に、本発明の一の形態の露光装置は、移動機構に設けられたセンサによって検出されたチェック用パターンに基づいて、空間的光変調器及び照射光学系の位置を調整する調整機構を備える。また、更に好ましい形態として、空間的光変調器及び照射光学系が正しく取り付けられているかを、予め定められた所定の時間間隔でチェックし、前記チェック用パターンの検出結果を基に、空間的光変調器及び照射光学系の位置を調整するようにしている。
また、本発明の露光方法は、以下(a)〜(g)の工程を含む。
(a)チャックによりフォトレジストが塗布された基板を支持する工程、
(b)描画データに基づいて空間的光変調器を駆動して、空間的光変調器により変調された光ビームを、光ビーム照射装置の照射光学系から基板上に照射し、描画する工程、
(c)チャックと光ビーム照射装置とを移動手段を用いて相対的に移動させる工程、
(d)チェック用パターンを生成する工程、
(e)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、描画データに基づいて基板にパターンを描画する工程、
(f)基板に描画されたチェック用パターンを検出し、このチェック用パターンと予め記憶されているチェック用パターンとを照合することにより、空間的光変調器及び照射光学系が正しく取り付けられているかをチェックする工程、
(g)工程(f)のチェック結果に基づいて、空間的光変調器及び照射光学系の位置を調整する工程。
(a)チャックによりフォトレジストが塗布された基板を支持する工程、
(b)描画データに基づいて空間的光変調器を駆動して、空間的光変調器により変調された光ビームを、光ビーム照射装置の照射光学系から基板上に照射し、描画する工程、
(c)チャックと光ビーム照射装置とを移動手段を用いて相対的に移動させる工程、
(d)チェック用パターンを生成する工程、
(e)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、描画データに基づいて基板にパターンを描画する工程、
(f)基板に描画されたチェック用パターンを検出し、このチェック用パターンと予め記憶されているチェック用パターンとを照合することにより、空間的光変調器及び照射光学系が正しく取り付けられているかをチェックする工程、
(g)工程(f)のチェック結果に基づいて、空間的光変調器及び照射光学系の位置を調整する工程。
本発明によれば、DMDの取り付け角度、取り付けの高さなどの位置、照射光学系の取り付け角度、取り付けの高さ等の位置を監視する機能を備えたことで、常に正常な描画が可能な露光装置、及び露光方法を提供することができる。
<露光装置の概要>
図1は、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」ともいう。)による露光装置の概略構成を示す図である。また、図2は、本例の露光装置の側面図、図3は本例の露光装置の正面図である。
図1〜図3に示すように、本例の露光装置は、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を備える。また、リニアスケール31,33、エンコーダ32,34、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を備えている。
図1は、本発明の一実施の形態例(以下、「本例」ともいう。)による露光装置の概略構成を示す図である。また、図2は、本例の露光装置の側面図、図3は本例の露光装置の正面図である。
図1〜図3に示すように、本例の露光装置は、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を備える。また、リニアスケール31,33、エンコーダ32,34、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を備えている。
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。
なお、以下に説明する本発明の実施の形態例では、図に示すXY方向はあくまでも例示であって、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側に、ベース3をまたいで複数の光ビーム照射装置20が搭載されたゲート11が設けられている。なお、本例の露光装置では、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8つに限らない。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、図示されていないが、ボールねじ及びモータにより構成される駆動機構やリニアモータ等の駆動機構が設けられている。なお、各駆動機構は、図1に示すステージ駆動回路60によって駆動されるものである。
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方向へ向くように回転される。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する。本例の露光位置においては、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方向へ移動する。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、本例の露光装置では、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。しかし、本例の露光装置では、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の走査を行うようにしてもよい。また、本例の露光装置では、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。これに対して、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の走査領域を変更するようにしてもよい。
図1及び図2に示すように、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設けられている。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も設置されている。このリニアスケール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設けられている。
また、図1及び図3に示すように、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、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。Xステージ5及びYステージ7により、本例の移動機構が構成される。
<光ビーム照射装置の説明>
図4は、光ビーム照射装置20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、DMD25、投影レンズ26、及びDMD駆動回路27を備える。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を含む光ビーム照射装置20のヘッド部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4は、光ビーム照射装置20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、DMD25、投影レンズ26、及びDMD駆動回路27を備える。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を含む光ビーム照射装置20のヘッド部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を含む。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、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θ方向の回転を検出する。
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。
<描画制御部の説明>
図6は、図4に示す主制御装置70の主たる構成要素である描画制御部71の概略構成を示すブロック図である。図6に示すように、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ描画データは描画制御部71に供給される。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、及び補正回路77を備える。メモリ72は、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、そのXY座標をアドレスとして記憶している。
図6は、図4に示す主制御装置70の主たる構成要素である描画制御部71の概略構成を示すブロック図である。図6に示すように、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ描画データは描画制御部71に供給される。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、及び補正回路77を備える。メモリ72は、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、そのXY座標をアドレスとして記憶している。
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。
本例の露光装置では、図1に示すように、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。また、主制御装置70は、基板1の走査領域を移動する際に、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に示すように、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。
図6に示すように、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76には、メモリ72から読み出す描画データの座標を補正するための補正値が記憶されている。
<照射パターンチェック機構の説明>
図7は、照射パターンチェック機構及びDMD25及び投影レンズ26の位置調整機構の一例を説明するための図である。
レーザー光源ユニット21から発生される光ビームは、光ファイバー22経由で光ビーム照射装置20に供給される。この光ビーム照射装置20に供給された光ビームは、レンズ23,ミラー24、プリズム28を経由してDMD25に供給される。そして、DMD25において所定のチェック用パターン(図8参照)で変調され、この変調された光ビームが投影レンズ26を含むヘッド部20a(図4参照)から基板1上に結像するように照射される。
図7は、照射パターンチェック機構及びDMD25及び投影レンズ26の位置調整機構の一例を説明するための図である。
レーザー光源ユニット21から発生される光ビームは、光ファイバー22経由で光ビーム照射装置20に供給される。この光ビーム照射装置20に供給された光ビームは、レンズ23,ミラー24、プリズム28を経由してDMD25に供給される。そして、DMD25において所定のチェック用パターン(図8参照)で変調され、この変調された光ビームが投影レンズ26を含むヘッド部20a(図4参照)から基板1上に結像するように照射される。
そして、基板1上に照射された光ビームは、予め結像面に焦点が合うように調整された検出用センサ46によって検出される。検出用センサ46はCCDカメラ50、対物レンズ51、カメラ用レンズ52から構成される。検出用センサ46としては、CCDカメラ50の代わりに光電子増倍管(ホトマルチプライアー)などの素子を用いてもよい。そして、検出用センサ46で検出された画像信号は、画像処理部(ボード)56を経由して主制御装置70に送られる。
主制御装置70は、検出用センサ46の検出結果を基に、後述するDMD調整機構及び投影レンズ調整機構の必要動作量を算出し、DMD調整用ドライバ57、及び投影レンズ調整用ドライバ58を駆動して、DMD調整機構及び投影レンズ調整機構の調整を行う。なお、DMD調整用ドライバ57及び投影レンズ調整用ドライバ58としては、微調整可能なピエゾ素子などが用いられる。ここで検出用センサ46は、基板1の下側に配置されて、基板1からの透過光を検出する構成になっているが、基板1の上側に設けて基板1からの反射光を検出するようにしてもよい。
次に、上述したDMD調整機構及び投影レンズ調整機構について説明する。DMD調整機構は、DMD25の微小な傾き(位置)を調整するための機構であり、DMD25をX、Y方向と回転方向θに調整するためのXYθ調整機構53と、DMD25の取り付け角度及び取り付け高さを調整するためのZ調整機構54を備える。
また、投影レンズ調整機構は、投影レンズ26を調整するための機構であり、投影レンズ26の取り付け角度及び取り付け高さを調整するための投影レンズ―Z調整機構55を備える。
また、投影レンズ調整機構は、投影レンズ26を調整するための機構であり、投影レンズ26の取り付け角度及び取り付け高さを調整するための投影レンズ―Z調整機構55を備える。
図8は、チェック用パターンの一例を説明する図である。図8(A)は、基板上の照射領域の4隅に十字パターンが配置されるようにDMD25で光ビームを変調した例である。図8(A)の例では、4隅の十字パターンの照射位置、及び結像高さを検出用センサ46で検出することにより、DMD調整機構部の必要動作量及び投影レンズ調整機構部の必要動作量を算出する。なお、チェック用パターンとしての十字パターンは4隅に限らず、照射領域内に任意に配置可能であり、チェックする対象によって任意にパターンを変更してもよい。
例えば、DMD25の取り付け角度をチェックする場合は十字パターンを使用し、取り付け高さをチェックする場合には、図8(B)に示すような複数ラインのパターンを使用する。つまり、チェック対象に適合したチェック用パターンを使用することで、チェックの検出精度を上げることができる。特に、図8(B)のような複数ラインのパターンは、Z軸方向のぼけの検出に有効である。例えば、図に示すような3本の線を用いた場合、線間の空白部分(図の白の部分)をCCDカメラ50で撮影すると、コントラストが明確(クリア)にならない場合が起りうる。このため、CCDカメラ50で撮影した映像がクリアな3本の線となるように、主制御装置70及び投影レンズ調整用ドライバ58により投射レンズ−Z調整機構55によって投射レンズのZ方向の位置の調整が行われる。
図8(A)(B)の例では、2種類のチェックパターンを用意し、これらを順次基板に投影して、DMD25の取り付け角度及び投影レンズ26の取り付け高さなどのチェックを行うようにした。この方法は、最初にDMD25の位置調整を行い、その結果を見て投影レンズ26のZ方向の位置を調整する場合に有効である。しかし、本例に用いるチェックパターンはこれらのパターンに限られるものではなく様々なパターンのものが考えられる。例えば、「卍」のようなパターンを用いることで、1回の基板1への投射とパターンの検出で、DMD調整機構部及び投影レンズ調整機構部の調整を同時に行うことも可能である。
図8(A)(B)に示すチェックパターンは、約数万個の微小ミラーからなるDMD25の4隅のミラーに対して、主制御装置70がオン−オフ指令を出すことによって作成することができる。作成したチェックパターンは、検出用センサ46で検出され、標準チェックパターンとしていったん描画データのメモリ72に登録される。そして実際にCCDカメラ50で検出したチェックパターンとメモリ72に記憶されている標準チェックパターンと比較照合することで、DMD25の位置調整及び投影レンズ26のZ軸方向の位置調整を行うようにする。なお、予め描画データの中の所定の画像を登録しておき、この決められた所定の画像をチェックパターンとして用いることもできる。
この図8(A)の十字パターンと図8(B)の3本線パターンによる調整は、所定のインターバルで行われ、これによって、DMD25の取り付け角度及び投影レンズ26の取り付け高さなどのチェックが自動的に行われる。このように、DMD25と投影レンズ26の取り付け位置を自動調整することで、常に正常な描画を維持することができる。なお、このインターバルは、主制御装置70により任意に設定することが可能である。
<光ビームによる基板走査の説明>
図9〜図12は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図9〜図12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9〜図12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9〜図12は、光ビームによる基板の走査を説明する図である。図9〜図12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9〜図12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9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9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する。
図10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10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する。
図10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10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する。
図11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11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する。
図12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12に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。この4回目の走査によって基板1全体の走査が終了する。
図12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12に灰色で示す走査領域でパターンの描画が行われる。この4回目の走査によって基板1全体の走査が終了する。
図9〜図12に示すように、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、これによってタクトタイムの短縮が可能となる。
なお、図9〜図12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。
以上説明したように、本例の露光装置によれば、露光領域の同じ位置の描画データを、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ複数回供給している。そして、複数回供給する描画データの一部を、露光領域の隣接する位置の描画データとして、光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給する。これにより、パターンのエッジのぎざぎざを目立たなくするとともに、モアレの発生を抑制して、描画品質を向上させた、高品質な表示用パネル基板を製造することができる。
さらに、本例の露光装置では、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第1のメモリ72に記憶し、描画データの座標を補正するための補正値を第2のメモリ76に記憶している。そして、第2のメモリ76に記憶した補正値に応じて、第1のメモリ72から読み出す描画データの座標を補正することにより、リアルタイムで描画データの一部を露光領域の隣接する位置の描画データとすることができる。このため、本例の露光装置では、描画データの変更を事前に行わなくても、描画データをリアルタイムで光ビーム照射装置20のDMD駆動回路27へ供給することが可能である。
図13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S101)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S102)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S101)で形成した薄膜上にフォトレジスト膜を形成する。
次に、露光工程(ステップS103)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S104)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S105)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S106)では、エッチング工程(ステップS105)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。
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14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S201)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S202)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S203)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S204)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。
本発明の露光装置又は露光方法は、図13に示したTFT基板の製造工程の中の露光工程(ステップS103)において適用される。また、図14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S201)及び着色パターン形成工程(ステップS202)の露光処理に適用される。
1・・・基板、2,2’・・・パターン、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 、27・・・ DMD駆動回路、28・・・プリズム、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、46・・・検出用センサ、50・・・CCDカメラ、51・・・対物レンズ、52・・・カメラレンズ、53・・・DMD―XYR調整機構、54・・・DMD―Z調整機構、55・・・投影レンズ―Z調整機構、57・・・DMD調整用ドライバ、58・・・投影レンズ調整用ドライバ、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・・・補正回路
Claims (4)
- 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、
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機構と、
前記空間的光変調器及び前記照射光学系の取付位置をチェックするチェック機構と、を備え
前記移動機構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とともに、
前記チェック機構は、
前記空間的光変調器がチェック用パターンのビーム照射を維持するようにした上で、
前記移動機構に設けられたセンサによって該チェック用パターンを検出し、
検出された前記チェック用パターンと、予め記憶されているパターンを比較することで前記空間的光変調器及び前記照射光学系の取付位置の良否をチェックすることを特徴とする露光装置。 - 前記移動機構に設けられたセンサによって検出された前記チェック用パターンに基づいて、
前記空間的光変調器及び前記照射光学系の位置を調整する調整機構を、更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の露光装置。 - 前記空間的光変調器及び前記照射光学系の取付位置を、予め定められた所定の時間間隔でチェックし、前記チェック用パターンの検出結果を基に、
前記空間的光変調器及び前記照射光学系の位置を調整すること
を特徴とする請求項1または2に記載の露光装置。 - チャックによりフォトレジストが塗布された基板を支持する工程と、
描画データに基づいて空間的光変調器を駆動して、前記空間的光変調器により変調された光ビームを光ビーム照射装置の照射光学系を介して前記基板上に照射して描画する工程と、
前記チャックと前記光ビーム照射装置とを移動機構により相対的に移動させる工程と、
前記空間的光変調器を用いてチェックパターンを生成する工程と、
前記光ビーム照射装置からの光ビームにより前記基板を走査して、前記チェックパターンを基板上に描画する工程と、
前記基板上に描画されたチェック用パターンと予め記憶されているチェック用パターンとを比較照合することにより、前記空間的光変調器及び前記照射光学系の取付位置の良否をチェックする工程と、
前記チェックの結果を受けて、前記空間的光変調器及び前記照射光学系の位置を調整する工程と、を含む露光方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012066613A JP2013197568A (ja) | 2012-03-23 | 2012-03-23 | 露光装置及び露光方法 |
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JP2013197568A true JP2013197568A (ja) | 2013-09-30 |
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ID=49396094
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JP (1) | JP2013197568A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022038683A1 (ja) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | 株式会社ニコン | 露光装置、計測装置、計測方法、およびデバイス製造方法 |
-
2012
- 2012-03-23 JP JP2012066613A patent/JP2013197568A/ja active Pending
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