JP2014085649A - 露光装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共通して設けられた制御部Cが、レディ信号20rを出力している露光部20,30,40,50…のうち1つの露光部を選択してアライメント開始信号を出力すると、この選択された露光部において、駆動部23によるアライメント動作を実行するとともに、露光照射用光源26aの照度変化に対応する露光時間を露光条件信号として出力する。
【選択図】図1
Description
タッチパネルを液晶パネルの上に載せて使う従来方法に対して、タッチパネル機能を液晶パネルの中に一体化する方法の研究が盛んになっている。このタッチパネルと液晶パネルの一体化には、近年、タッチパネルセンサの薄型化と製造工程の簡単化のトレンドとして、インセル方式、オンセル方式と並んで、カバーガラスに直接パターニングする方法が検討されている。
また、露光処理後にエッチングにより形成した線状部分の幅を所望の状態にするために、露光条件として、線幅に対する適切な露光エネルギーを所定の値に設定する必要がある。具体的なパラメータとしては、露光時間や、照度などとされるランプパワーが適応されるが、これらが変動した場合には線状部分の幅が変動してしまうため、露光パラメータをモニタリングする必要があった。
被露光材としてのワークを保持するワーク保持部と、
前記マスク保持部と前記ワーク保持部とを相対的に駆動する駆動部と、
前記マスクに形成されたマスク側アライメントマーク及び前記ワークに形成されたワーク側アライメントマークを検出可能なアライメントカメラと、
アライメント開始可能であることを出力するレディ信号出力手段と、
を備え前記ワーク上に前記マスクのパターンを露光転写する露光部が複数設けられ、
これら複数の露光部において、それぞれ前記アライメントカメラによって検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記駆動部を駆動制御してアライメント動作を実行するための制御部が共通して設けられるとともに、
前記制御部が、前記レディ信号を出力している前記露光部のうち1つの露光部を選択してアライメント開始信号を出力することで、この選択された露光部において、前記両アライメントマークのずれ量が露光転写時の所望のアライメント精度範囲以内となるよう前記駆動部によるアライメント動作を実行する露光装置において、
前記露光部が露光照射用光源と、露光時間を制御するシャッタと、前記露光照射用光源の照度変化を検出する検出手段とを備え、
前記制御部が、前記露光照射用光源の照度変化に対応する露光時間を露光条件信号として出力する手段を採用することもできる。
また、前記ワークが、予め強化処理が施されたガラス基板とされてなることができる。
本発明においては、前記制御部が、前記選択した露光部において、前記駆動部に前記アライメント開始信号を出力した後、前記レディ信号が再度出力される前に、前記レディ信号を出力している他の露光部を選択して前記アライメント開始信号を出力することが望ましい。
さらに、前記ワーク保持部が複数のワークを保持可能とされることが可能である。
図1は、本実施形態における露光装置を示す模式図であり、図において、符号1は、露光装置である。
光学系要素は、たとえば、高圧水銀ランプから照射された光を集光する凹面鏡、この凹面鏡の焦点近傍に切替え自在に配置された二種類のオプチカルインテグレータ、光路の向きを変えるための複数の平面ミラー及び球面ミラーなどからなる構成を例示でき、この場合、露光制御用シャッタ26cが、平面ミラーとオプチカルインテグレータとの間に配置されることができる。
露光制御用シャッタ26cは、制御部Cからの信号で開閉状態を制御されて、露光開始および露光終了をおこなうものである。
照度計26dは、制御部Cに接続され、ランプ26aの状態を出力可能となっている。
つまり、上記の露光処理を成立させる為には、複数の基板2の処理面2αに対して、露光処理する光、すなわちコリメーター97を通過した光が、同一距離の光路となるように、コリメーター97と複数の基板2との相対的な位置を合わせる必要がある。
同時に、複数の照射光学系(露光ユニット)において、照度のバラツキ機差に起因する露光処理のバラツキをフィードバックにより低減することが可能となる。露光エネルギーと線幅との関係を維持するための冗長性を少なくし、コストを削減することが可能となる。
また、露光ユニット90、露光ユニット300、露光ユニット400においても同様の作用効果を奏することができる。
この初期状態では、図2において時刻t0で示すように、駆動部23におけるアライメント動作であるアライメント駆動20AはOFF、アライメント終了後の処理として照射光学系26における露光処理および搬送系27による露光処理が終了したガラス基板Wのアンロードと次に処理するための未処理のガラス基板Wのロードとを含めた処理状態である後処理20EもOFFとされる。
アライメント演算状態CalがONになると、レディ信号がOFFとなるとともに、アライメントカメラ24から出力された画像が制御部Cに入力されて、制御部Cは、この画像を処理してマスクMのアライメントマーク21aとガラス基板Wのアライメントマーク22aとの位置関係を演算し、この演算結果から、これらのアライメントマーク21a,22aを一致させる等の露光のために設定された位置関係とのずれ量、すなわち、アライメントするためのベクトルデータを算出し、この結果を、駆動部23への駆動信号のデータとして出力する。
時刻t3でアライメント演算状態CalがONになると、時刻t1と同様に、アライメントカメラ24から出力された画像が制御部Cに入力されて、制御部Cは、この画像を処理して、t2からt3までのアライメント動作による変化後のマスクMのアライメントマーク21aとガラス基板Wのアライメントマーク22aとの位置関係を演算し、この演算結果から、これらのアライメントマーク21a,22aが露光のために設定された位置範囲となっていない場合には、そのずれ量、すなわち、アライメントするためのベクトルデータを算出し、この結果を、駆動部23へのリトライ信号としての駆動データを出力する。
時刻t5でアライメント演算状態CalがONになると、時刻t3と同様に、アライメントカメラ24から出力された画像が制御部Cに入力されて、制御部Cは、この画像を処理して、t4からt5までのリトライ動作による変化後のマスクMのアライメントマーク21aとガラス基板Wのアライメントマーク22aとの位置関係を演算し、この演算結果から、これらのアライメントマーク21a,22aが露光のために設定された位置関係となった場合には、露光処理を開始するための露光開始信号を露光条件信号とともに照射光学系26に出力する。
後処理20EがONとなったことにより、照射光学系26では、露光制御用シャッタを開制御し、高圧水銀ランプから照射された光がマスクステージ21に保持されるマスクM、さらにはワークステージ22に保持されるワークWの表面に対して垂直にパターン露光用の平行光として照射される。これにより、マスクMのマスクパターンがワークW上に露光転写される。必要であれば複数回ショットをおこない露光転写を繰り返して露光を終了した後、搬送系27を駆動して、露光処理の終わったガラス基板Wをアンロードするとともに、未処理のガラス基板Wをロードする。
また、各時刻におけるそれぞれの露光部30,40,50での各ON・OFFにかかわる部分において、上記の図2に示した露光部20での動作と同じ部分は、対応する符号を付してその説明を省略する。
制御部Cは、図3において時刻t01で示すように、これらレディ信号がONとなっている複数の露光部から露光部20を選択して、アライメント開始信号を出力し、レディ信号20rをOFF、アライメント演算状態CalをONとし、露光部20に対する演算処理を開始する。
図3において時刻t02で示すように、露光部20に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態20AがONとなる。
図3において時刻t04で示すように、露光部30に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態30AがONとなる。
図3において時刻t06で示すように、露光部40に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態40AがONとなる。
図3において時刻t08で示すように、露光部50に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態50AがONとなる。
図3において時刻t21で示すように、露光部30に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態30AがONとなる。
図3において時刻t28で示すように、露光部20に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態20AがONとなる。
図3において時刻t34で示すように、露光部40に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態40AがONとなる。
図3において時刻t36で示すように、露光部50に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態50AがONとなる。
図3において時刻t41で示すように、露光部30に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態30AがONとなる。
図3において時刻t57で示すように、露光部20に対する演算処理が終了すると、アライメント演算状態CalをOFF、アライメント駆動状態20AがONとなる。
特に、図2に示したように単独の露光部20のみで処理をおこなった場合、時刻t2〜t3および時刻t4〜t5という制御部Cがなにもしていない時間が存在する。また、このような制御部と露光部とのセットを複数設けた露光装置においては、装置駆動時間の大半で制御部が動作していない時間を有することになる。これに対し、本実施形態においては、図3に示すように、制御部Cの動作していない時間を短縮することができるため、制御部Cを共通として装置コストを削減した状態で、各露光部20,30,40,50が駆動していないロスタイムを減少して、結果的に、タクトタイムを短縮して、生産効率を向上することが可能となる。
ここで、微細化されたデザインルールでの処理においてアライメントしようとすると、一回でできないので、多段階で処理することになり、これをリトライという。アライメントは周囲の状態で狂う。たとえば、温度・湿度の環境因子によるモノが多い。リトライを行うと処理時間が2倍以上かかる。1回目のアライメントで、所望の状態になっていない場合、2回目以降の各回のアライメントは、1回目と同じだけ処理時間が必要である。従って回数が増える分だけ処理時間が必要となる。
また、ランプの照度のバラツキによって、露光処理そのものがばらつく場合がある。
また、ランプの照度のバラツキを読み取って、同様に露光処理の状態を予想する。その結果、照度変化をキャンセルする傾向に露光時間を制御する。
同時に、露光条件のクセに起因する機差も同様に低減することができる。
前記ワークが、予め強化処理が施されたガラス基板とされてなることができる。
また、前記制御部が、前記選択した露光部において、前記駆動部に前記アライメント開始信号を出力する工程の後、前記レディ信号が再度出力される前に、前記レディ信号を出力している他の露光部を選択して前記アライメント開始信号を出力する工程を有する露光方法とすることができる。
前記ワーク保持部が複数のワークを保持可能とされることができる。
本発明においては、露光すべきパターンを有するマスクを保持するマスク保持部と、被露光材としてのワークを保持するワーク保持部と、前記マスク保持部と前記ワーク保持部とを相対的に駆動する駆動部と、前記マスクに形成されたマスク側アライメントマーク及び前記ワークに形成されたワーク側アライメントマークを検出可能なアライメントカメラと、アライメント開始可能であることを出力するレディ信号出力手段と、を備え前記ワーク上に前記マスクのパターンを露光転写する露光部が複数設けられ、これら複数の露光部において、それぞれ前記アライメントカメラによって検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記駆動部を駆動制御してアライメント動作を実行するための制御部が共通して設けられた露光装置であって、前記制御部が、前記レディ信号を出力している前記露光部のうち1つの露光部を選択してアライメント開始信号を出力することで、この選択された露光部において、前記両アライメントマークのずれ量が露光転写時の所望のアライメント精度範囲以内となるよう前記駆動部によるアライメント動作を実行する露光装置を採用することができる。
前記ワークが、予め強化処理が施されたガラス基板とされてなることができる。
前記制御部が、前記選択した露光部において、前記駆動部に前記アライメント開始信号を出力した後、前記レディ信号が再度出力される前に、前記レディ信号を出力している他の露光部を選択して前記アライメント開始信号を出力することができる。
前記ワーク保持部が複数のワークを保持可能とされることができる。
本実施形態における露光装置1は、第1実施形態とは、露光部に関する部分が異なり、これ以外の対応する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図4は、本実施形態の露光装置における露光部を示す斜視図(a)、上面図(b)、断面図(c)である。
この露光部100は、最終的に得られる製品の個別形状にカットされた基板Wに対して露光処理を行うものとされ、露光ユニット110と、前記基板Wが載置される基板保持ユニット120と、前記露光ユニット110を前記基板保持ユニット120の上方に支持するとともに、前記露光ユニット110を少なくとも鉛直方向に移動させる脚ユニット130と、を備える。
光源111としては、例えば、波長365nmを基準波長とする超高圧水銀ランプが好ましい。このランプを使用する場合、点灯/消灯制御を頻繁に行うことは現実的ではないので、継続点灯状態で用いる。そのため、光源からの光の出射/遮蔽動作を行うためには、2次デバイスが必要となる。この2次デバイスとしては通常、モータ駆動のメカニカルなシャッタが搭載される。後述するミラーデバイスは、このシャッタの代替要素の一例である。
露光ユニット110において、光源111とマスク113との間に、コンデンサレンズ(図示せず)が配されていてもよい。コンデンサレンズは、例えば一対の非球面レンズからなり、光源111からの照射光を略平行光とする。また、マスク113と基板保持ユニット120との間に、縮小投影レンズ(図示せず)が配されていてもよい。縮小投影レンズは、マスク113上のパターンを、基板保持ユニット120に載置された基板W上に縮小投影する。
コンベア121は、例えば、駆動用回転ローラ、回転ローラ、及びコンベアベルトを備える。モータを所定方向に回転させて、コンベアベルトを所定方向に回転させ、これにより、コンベアベルト上に載置された複数の基板Wを、連続的に搬送するとともに、光照射位置(露光ユニット110の下方位置)において、露光処理がなされる被処理基板Wを停止した状態で保持する。
該複数のコンベア121のそれぞれに対応して配された、複数の前記露光ユニット110及び前記脚ユニット130と、を備えた構成とすることもできる。これにより、より多くの基板Wに対して露光処理をおこなうことができ、生産性をさらに向上することができる。
本実施形態における露光装置1は、第1実施形態とは、露光部に関する部分が異なり、これ以外の対応する構成要素には同一の符号を付してその説明を省略する。図5は、本実施形態の露光装置における露光部を示す模式平面図である。
この露光部200は、図5に示すように、搬送部227がロード用ロボットハンド227aおよびアンロード用ロボットハンド227bを有するものとされる。露光部200は、ストッカー227cの未処理基板をロード用ロボットハンド227aによって照射光学系226下の所定位置にロードして、レディ信号がONとする。また、露光部200は、後処理200EをONとして露光処理を終了した後、アンロード用ロボットハンド227bによって照射光学系226下の処理済基板をストッカー227dにアンロードする。
本実施形態では、露光部200において、第1実施形態のように基板Wを順次露光処理することができる。
この場合、 図6に示すように、トレイTに載置された複数の基板Wを送部227にて搬送することや、図6に示すトレイTに載置した状態のように、複数の基板Wを照射光学系226下のアライメントステージ上の所定位置に整列して載置し、一括して露光処理することができる。
これにより、本実施形態においては、処理時間を短縮し、より多くの基板Wに対して露光処理をおこなうことができ、生産性をさらに向上することができる。
C…制御部
20,30,40,50…露光部
M…マスク
21…マスクステージ(マスク保持部)
W…ガラス基板(ワーク)
22…ワークステージ(ワーク保持部)
23…ワークステージ移動機構(駆動部)
24…アライメントカメラ
25…レディ信号出力手段
26…照射光学系
27…搬送系
Claims (4)
- 露光すべきパターンを有するマスクを保持するマスク保持部と、
被露光材としてのワークを保持するワーク保持部と、
前記マスク保持部と前記ワーク保持部とを相対的に駆動する駆動部と、
前記マスクに形成されたマスク側アライメントマーク及び前記ワークに形成されたワーク側アライメントマークを検出可能なアライメントカメラと、
アライメント開始可能であることを出力するレディ信号出力手段と、
を備え前記ワーク上に前記マスクのパターンを露光転写する露光部が複数設けられ、
これら複数の露光部において、それぞれ前記アライメントカメラによって検出された前記両アライメントマークのずれ量に基づいて、前記駆動部を駆動制御してアライメント動作を実行するための制御部が共通して設けられるとともに、
前記制御部が、前記レディ信号を出力している前記露光部のうち1つの露光部を選択してアライメント開始信号を出力することで、この選択された露光部において、前記両アライメントマークのずれ量が露光転写時の所望のアライメント精度範囲以内となるよう前記駆動部によるアライメント動作を実行する露光装置において、
前記露光部が露光照射用光源と、露光時間を制御するシャッタと、前記露光照射用光源の照度変化を検出する検出手段とを備え、
前記制御部が、前記露光照射用光源の照度変化に対応する露光時間を露光条件信号として出力することを特徴とする露光装置。 - 前記ワークが、予め強化処理が施されたガラス基板とされてなることを特徴とする請求項1記載の露光装置。
- 前記制御部が、前記選択した露光部において、前記駆動部に前記アライメント開始信号を出力した後、前記レディ信号が再度出力される前に、前記レディ信号を出力している他の露光部を選択して前記アライメント開始信号を出力することを特徴とする請求項2記載の露光装置。
- 前記ワーク保持部が複数のワークを保持可能とされることを特徴とする請求項3記載の露光装置。
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