JP2016095387A - パターン形成装置、搬送装置、およびパターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の実施の形態のパターン形成装置は、基板を搬送しつつ、基板上に電子デバイス用のパターンを形成するものであり、パターン形成装置は、基板に各種処理を施して電子デバイスを製造するデバイス製造システムに組み込まれている。まず、デバイス製造システムについて説明する。
上記第1の実施の形態は、以下の変形例も可能である。
(Le1−Le0)−(Vs+V3)ΔT>0 …(1)
Le1−(Vs+V3)ΔT>0 …(2)
Lr=Lu+n(LD+Ls) …(3)
ΔT=Lr/V3 …(4)
(Le1−Le0)−(Vs/V3+1)Lr>0
⇒(Le1−Le0)−(Vs/V3+1){Lu+n×(LD+Ls)}>0 …(5)
Le1−(Vs/V3+1)Lr>0
⇒Le1−(Vs/V3+1){Lu+n×(LD+Ls)}>0 …(6)
次に、第2の実施の形態について説明する。図9は、本第2の実施の形態におけるパターン形成装置18の構成を示す図である。第2の実施の形態においては、パターン形成装置18は、処理装置PR3、第1蓄積部BF1、および、第2蓄積部BF2を備えるとともに、さらに、アライメント検出装置AMDを備える。なお、本第2の実施の形態においては、上記第1の実施の形態と同様の構成については、同一の符号を付すとともに、原則として、上記第1の実施の形態と異なる部分についてのみ説明する。
上記第2の実施の形態は、以下の変形例も可能である。
上記第1、第2の形態による処理装置(露光装置)を用いることで、フレキシブルな表示パネル(例えば、有機ELディスプレイ)、タッチパネル、カラーフィルタ等の種々の電子デバイスを長尺の基板P上に連続的に製造することができる。本第3の実施の形態では、図11のフローチャートを用いて、一例として表示パネルに用いられる電子デバイスの一種である薄膜トランジスタ(TFT)を製造する製造工程を説明する。なお、図11では、ボトムゲート(BG)型のTFTの製造工程と、トップゲート(TG)型のTFTの製造工程の両方をまとめて表したフローチャートとなっている。
先の第1、第2の形態で説明した露光装置(描画装置)は、図4のようなスポット走査型の描画ユニットUを搭載したマスクレス露光機であったが、その他に、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を使ってパターン描画を行うマスクレス露光機であってもよい。図12は、DMDを用いたマスクレス露光機の概略構成を示し、光源ユニット500から射出される紫外波長域の照明光は、ミラー501で反射されて、DMD502のマイクロミラー領域の全体を一様な強度で照明する。DMD502の2次元に配列されたマイクロミラーの各々は制御回路503によって偏向角を切り替えられる。その偏向角の切替えは、基板PのX方向の移動位置やY方向の位置ずれ、或いは、基板Pの伸縮や変形等に基づいて生成されるパターンデータ(CADデータ)に応じて行われる。そして、DMD502の多数のマイクロミラーのうち、基板PのX方向の送り位置に同期してパターン描画状態に切り替えられるマイクロミラーからの反射光は、投影レンズ504を通って基板P上に投射され、CADデータに対応した形状のパターンが基板P上に露光される。
上記第4の実施の形態は、以下のように変形してもよい。図13は、図12の露光装置に適用される変形例を示し、支持テーブル506の支持面の一部に形成された小さな開口部506a(直径5mm程度)を介して、基板Pの裏面側からアライメント用の波長域を持った照明光をアライメント顕微鏡AMf(またはAMg)に向けて投射する補助照明機構が、支持テーブル506内に設けられる。補助照明機構は、アライメント顕微鏡AMf(またはAMg)の光軸と平行な光軸となるように配置されたレンズ系GC1、振幅分割または波面分割(偏光分離)のビームスプリッタBS、レンズ系GC2、基準レチクルRT、光ファイバーFB、LED等の光源LD1、LD2、および、光源点灯制御回路LECから構成される。
14…基板回収装置 16…上位制御装置
18…パターン形成装置 20、22…ダンサーローラ
30、80…搬送部 32…光源装置
34…露光ヘッド 36、82…回転ドラム
38…光導入光学系 500…光源ユニット
501…ミラー 502…DMD
503…制御回路 504…投影レンズ
506…支持テーブル 506a…開口部
AM、AM1〜AM3、AMa〜AMe、AMa1〜AMa3、AMf、AMf1〜AMf3、AMg…アライメント顕微鏡
BF1…第1蓄積部 BF2…第2蓄積部
BS…ビームスプリッタ ep…瞳面
EPC1〜EPC6…エッジポジションコントローラ
FB…光ファイバー FBo…光射出端
FR1…供給用ロール FR2…回収用ロール
GC1、GC2…レンズ系
Ks、Ks1〜Ks3…アライメントマーク L、L1〜L5…走査ライン
LD1、LD2…光源 LEC…光源点灯制御回路
P…基板 PR1〜PR5…処理装置
RT…基準レチクル SP…スポット光
U、U1〜U5…描画ユニット Vs…基準速度
V1…第1速度 V2…第2速度
V3…第3速度
Claims (21)
- 長尺の可撓性のシート基板を長尺方向に沿った順方向に搬送しつつ、該シート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するパターン形成装置であって、
前記シート基板を前記長尺方向に沿った順方向または逆方向に搬送可能な搬送部と、
前記シート基板上に前記長尺方向に沿って複数形成された被検出体を検出する検出部と、
前記長尺方向に沿って前記シート基板上に所定の間隔を空けて配列される複数のデバイス形成領域の各々に、順次前記パターンを形成するパターン形成部と、
前記シート基板を前記順方向に第1速度で搬送させた状態で、前記検出部によって複数の前記被検出体を検出させた後、前記シート基板を逆方向に搬送させ、その後、前記シート基板を前記順方向に前記第1速度より速い第2速度で搬送させた状態で、前記検出部によって複数の前記被検出体を間引いて検出させる制御部と、
を備える、パターン形成装置。 - 請求項1に記載のパターン形成装置であって、
前記搬送部は、前記第1速度より速く、前記第2速度より遅い基準速度で前記シート基板を前記順方向に搬送しており、前記制御部は、所定の条件が成立した場合は、前記シート基板を前記第1速度で前記順方向に搬送した後、逆方向に搬送させ、その後、前記第2速度で前記順方向に搬送させるように前記搬送部を制御する、パターン形成装置。 - 請求項2に記載のパターン形成装置であって、
前記制御部は、前記検出部による前記被検出体の検出結果に基づいて、前記シート基板の搬送精度が許容範囲を超えるような傾向、または、前記パターン形成部による前記パターンの形成精度が許容範囲から外れるような傾向を示した場合に、前記所定の条件が成立したと判断する、パターン形成装置。 - 請求項2または3に記載のパターン形成装置であって、
前記搬送部は、
前記順方向に関して、前記パターン形成部の上流側に設けられ、前記シート基板を所定長の長さに亘って蓄積可能な第1蓄積部と、
前記順方向に関して、前記パターン形成部の下流側に設けられ、前記シート基板を所定長の長さに亘って蓄積可能な第2蓄積部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1蓄積部または前記第2蓄積部が蓄積している前記シート基板の長さが所定の長さになった場合は、前記シート基板の搬送速度を前記第2速度から前記基準速度に戻して前記シート基板を前記順方向に搬送するように制御する、パターン形成装置。 - 請求項4に記載のパターン形成装置であって、
前記制御部は、前記パターン形成部による前記デバイス形成領域の前記パターンの形成が終了してから次の前記デバイス形成領域への前記パターンの形成が開始されるまでの期間において、前記シート基板の搬送速度を前記第2速度から前記基準速度まで段階的に下げるように前記搬送部を制御する、パターン形成装置。 - 請求項2〜5のいずれか1項に記載のパターン形成装置であって、
前記パターン形成部は、前記搬送部によって前記シート基板が前記第2速度または前記基準速度以上の速度で前記順方向に搬送されている場合に、前記複数のデバイス形成領域の各々に、順次前記パターンを形成する、パターン形成装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のパターン形成装置であって、
前記パターン形成部は、前記搬送部によって前記シート基板が前記第1速度以上の速度で前記順方向に搬送されている場合に、前記複数のデバイス形成領域の各々に、順次前記パターンを形成する、パターン形成装置。 - 請求項2または3に記載のパターン形成装置であって、
前記搬送部は、
前記順方向に関して、前記パターン形成部の上流側に設けられ、前記シート基板を所定長の長さに亘って蓄積可能な第1蓄積部と、
前記順方向に関して、前記パターン形成部の上流側に設けられ、且つ、前記第1蓄積部の下流側に設けられ、前記シート基板を所定長の長さに亘って蓄積可能な第2蓄積部と、
を備え、
前記制御部は、前記第1蓄積部または前記第2蓄積部が蓄積している前記シート基板の長さが所定の長さになった場合は、前記シート基板の搬送速度を前記第2速度から前記基準速度に戻して前記シート基板を前記順方向に搬送するように前記搬送部を制御する、パターン形成装置。 - 長尺の可撓性のシート基板を長尺方向に沿った順方向に搬送しつつ、該シート基板の搬送状態を検出する搬送装置であって、
前記シート基板を前記長尺方向に沿った順方向または逆方向に搬送可能な搬送部と、
前記シート基板上に前記長尺方向に沿って複数形成された被検出体を検出する検出部と、
前記検出部によって前記被検出体を検出する期間では、前記シート基板を前記順方向に搬送し、前記被検出体の検出を中断する期間では、前記シート基板を逆方向に搬送するように前記搬送部を制御する制御部と、
を備える、搬送装置。 - 請求項9に記載の搬送装置であって、
前記検出部は、複数の前記被検出体を順次検出する第1の検出モードと、複数の前記被検出体を間引いて検出する第2の検出モードとを備え、
前記制御部は、前記第1の検出モードの場合は、前記シート基板を第1速度で前記順方向に搬送させ、前記第2の検出モードの場合は、前記シート基板を前記第1速度より速い第2速度で前記順方向に搬送させるとともに、前記第1の検出モードと前記第2の検出モードの間では、前記シート基板を逆方向に搬送させるように前記搬送部を制御する、搬送装置。 - 長尺の可撓性のシート基板を長尺方向に沿った順方向に搬送しつつ、該シート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記シート基板を第1処理装置内で前記順方向に搬送しつつ、前記シート基板に第1処理を施すことと、
前記順方向に関して前記第1処理装置の下流側に設けられた第1蓄積装置を介して、前記シート基板を第2処理装置に搬送し、該第2処理装置内で前記パターンを第1の精度で前記シート基板上に形成する第1モードと、該第1モードよりも高い第2の精度で前記パターンを前記シート基板上に形成する第2モードのいずれか一方を実行することと、
前記順方向に関して前記第2処理装置の下流側に設けられた第2蓄積装置を介して、前記シート基板を第3処理装置内で前記順方向に搬送しつつ、前記シート基板に第3処理を施すことと、
前記第1蓄積装置に新たに蓄積可能な前記シート基板の長さが所定の余裕長以上で、且つ、前記第2蓄積装置に蓄積済みの前記シート基板の長さが所定の蓄積長以上である第1状態に達するように、前記第1〜第3処理装置の各々における前記シート基板の相対的な搬送速度を調整することと、
前記第1状態の際に、前記第2処理装置における前記シート基板の搬送速度の低減、または、前記シート基板の前記順方向と逆の方向への戻し搬送を行って、前記第2蓄積装置の前記蓄積長に対応した前記シート基板の長さに亘って前記第2モードを実行することと、
を含む、パターン形成方法。 - 請求項11に記載のパターン形成方法であって、
前記第1モードは、前記シート基板を基準速度で前記順方向に搬送するとともに、前記シート基板上に前記長尺方向に沿って複数形成された被検出体を間引いて検出して、前記パターンを形成するモードであり、
前記第2モードは、前記シート基板を前記基準速度より遅い第1速度で前記順方向に搬送して、複数の前記被検出体を精密に検出した後、前記シート基板を逆の方向への戻し搬送を行ってから、その後、前記シート基板を前記基準速度より速い第2速度で前記順方向に搬送させて、複数の前記被検出体を間引いて検出し、前記パターンを形成するモードである、パターン形成方法。 - 請求項11または12に記載のパターン形成方法であって、
前記第1状態であって、所定の条件が成立した場合は、前記第2モードを実行する、パターン形成方法。 - 長尺の可撓性のシート基板を長尺方向に沿った順方向に搬送し、該シート基板上に電子デバイス用のパターンを所定の間隔で順次形成するパターン形成方法であって、
前記シート基板を第1処理装置内で前記順方向に搬送しつつ、前記シート基板に第1処理を施すことと、
前記順方向に関して前記第1処理装置の下流側に設けられた第1蓄積装置を介して、前記シート基板を第2処理装置に搬送し、該第2処理装置内で、前記順方向に搬送される前記シート基板上に前記パターンを所定の間隔で順次形成することと、
前記順方向に関して前記第2処理装置の下流側に設けられた第2蓄積装置を介して、前記シート基板を第3処理装置内で前記順方向に搬送しつつ、前記シート基板に第3処理を施すことと、
前記第1蓄積装置に新たに蓄積可能な前記シート基板の長さが所定の余裕長以上で、且つ、前記第2蓄積装置に蓄積済みの前記シート基板の長さが所定の蓄積長以上である第1状態に達するように、前記第1〜第3処理装置の各々における前記シート基板の相対的な搬送速度を調整することと、
前記第1状態のもとで、前記第2処理装置における前記パターンの形成精度が許容範囲から外れ得る場合は、前記パターンの形成動作は中止しつつ、前記シート基板を順方向に搬送させて前記形成精度を許容範囲に戻すための補正準備動作を実行することと、
該補正準備動作の後に、前記第2処理装置内で前記シート基板を前記パターンの形成動作が中止された位置近傍まで前記順方向と逆の方向に戻し、前記中止されたパターンの形成動作を再開すること、
を含む、パターン形成方法。 - 請求項14に記載のパターン形成方法であって、
前記補正準備動作は、前記シート基板の搬送速度を低下させて、前記シート基板上に前記長尺方向に沿って複数形成された被検出体を精密に検出させる、パターン形成方法。 - 請求項15に記載のパターン形成方法であって、
前記補正準備動作は、前記被検出体の精密な検出結果に基づいて、前記パターンを形成する領域を補正する、パターン形成方法。 - 長尺の可撓性のシート基板を長尺方向に沿って搬送し、該シート基板上に電子デバイス用のパターンを順次形成するパターン形成装置であって、
前記シート基板を前記長尺方向に沿った順方向に搬送する第1の搬送状態と、前記長尺方向に沿った逆方向に搬送する第2の搬送状態とに切替え可能な基板搬送部と、
前記第1の搬送状態のもとで、前記シート基板上に前記長尺方向に沿って所定間隔で配列される複数のデバイス形成領域の各々に前記パターンを形成するパターン形成部と、
前記パターン形成部に対して、前記シート基板の搬送方向の上流側または下流側に配置され、前記デバイス形成領域のアライメントのために前記シート基板上に形成された複数のマークの位置情報を検出するマーク検出部と、
前記検出された位置情報に基づいて、前記パターン形成部による前記デバイス形成領域への前記パターンの重ね合せ精度が所定の許容範囲から外れる傾向を示す場合は、前記マーク検出部によって前記位置情報を再度取得するために、前記基板搬送部を所定時間に渡って前記第1の搬送状態から前記第2の搬送状態に切り替える制御部と、
を備える、パターン形成装置。 - 請求項17に記載のパターン形成装置であって、
前記シート基板の搬送の順方向に関して、前記マーク検出部の上流側に配置されて、前記シート基板を所定の長さに渡って蓄積可能な第1蓄積部と、
前記パターン形成部の下流側に配置されて、前記シート基板を所定の長さに渡って蓄積可能な第2蓄積部と、
を備える、パターン形成装置。 - 請求項18に記載のパターン形成装置であって、
前記制御部は、前記第1蓄積部が前記所定時間の間に搬送される前記シート基板の長さ以上に渡って前記シート基板を蓄積する余裕を有し、且つ、前記第2蓄積部が前記所定時間の間に搬送される前記シート基板の長さ以上に渡って前記シート基板を蓄積している状態のときに、前記基板搬送部を前記第1の搬送状態から前記第2の搬送状態に切り替える、パターン形成装置。 - 請求項17〜19のいずれか1項に記載のパターン形成装置であって、
前記第1の搬送状態は、前記パターン形成部によって前記パターンを形成する際に前記シート基板を搬送する第1速度と、前記マークの前記位置情報を再取得する際に前記シート基板を搬送する第2速度とを含み、前記第2速度を前記第1速度よりも低く設定した、パターン形成装置。 - 請求項17〜20のいずれか1項に記載のパターン形成装置であって、
前記マーク検出部は、前記所定時間の間の前記第2の搬送状態において、前記マークの前記位置情報を再取得する、パターン形成装置。
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