JP4679999B2 - Exposure equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性物質を塗布した透明なガラス基板上に露光光を照射して露光領域に所定の露光パターンを形成する露光装置に関し、詳しくは、上記ガラス基板を透過して下側に抜けた露光光が反射されて上記ガラス基板側に戻されるのを防止しようとする露光装置に係るものである。 The present invention relates to an exposure apparatus that irradiates exposure light onto a transparent glass substrate coated with a photosensitive material to form a predetermined exposure pattern in an exposure region, and more specifically, passes through the glass substrate and falls downward. The present invention relates to an exposure apparatus that attempts to prevent the exposure light from being reflected and returned to the glass substrate side.
従来の露光装置は、カラーフィルタ基板を感光材面を上にして保持して、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向及びθ（回転）方向に微動制御でき、且つ、少なくともＸ、Ｙ方向の１方向に所定の距離（ピッチ）だけステップ移動できるステージと、カラーフィルタ基板上側に原版としてのフォトマスクをマスク面を下にして保持する原版保持部と、フォトマスクの裏面からカラーフィルタ基板側へ露光光を照射するための光源部とを有し、フォトマスクのマスクパターンを等倍にて、露光する位置をずらしながら複数回に分けて露光転写するために、ステージ上のカラーフィルタ基板とフォトマスクとのアライメント調整を行なう自動アライメント機構と、露光領域制御機構と、該カラーフィルタ基板とフォトマスクとのギヤップを制御するギヤップ制御機構とを備え、カラーフィルタ基板とフォトマスクとを近接させ、間隔を所定のギヤップに保ちながら近接露光できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、このような従来の露光装置は、カラーフィルタ基板を透過した露光光がステージの下側に抜けるようにはされておらず、ましてやステージの下側から該カラーフィルタ基板を照明可能に照明光源を配設したものはなかった。したがって、カラーフィルタ基板を透過してステージの下側に抜けた露光光が各種構造物や照明光源で乱反射されてカラーフィルタ基板側に戻され、カラーフィルタ基板に塗布された感光性物質の所定の露光位置と異なる位置を露光するのを防止できるようにはなっていなかった。 However, in such a conventional exposure apparatus, the exposure light transmitted through the color filter substrate is not allowed to escape to the lower side of the stage, and moreover, the illumination light source can illuminate the color filter substrate from the lower side of the stage. There was no one arranged. Accordingly, the exposure light that has passed through the color filter substrate and has passed through the lower side of the stage is diffusely reflected by various structures and illumination light sources, returned to the color filter substrate side, and a predetermined photosensitive material applied to the color filter substrate. It has not been possible to prevent exposure at a position different from the exposure position.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、感光性物質を塗布した透明なガラス基板を透過して下側に抜けた露光光が反射されて上記ガラス基板側に戻されるのを防止しようとする露光装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention addresses such problems and prevents exposure light that has passed through a transparent glass substrate coated with a photosensitive substance and passed downwards from being reflected back to the glass substrate side. An object is to provide an exposure apparatus to be used.
上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、感光性物質が塗布された透明なガラス基板を上面に載置し、該ガラス基板上に予め設定された露光領域に対応する箇所に上下方向に貫通する開口部を設けたステージと、前記ステージの上面に平行な方向に該ステージに対して相対的に移動可能とされ、前記ガラス基板の露光領域に露光光を照射して所定の露光パターンを形成する露光光学系と、前記ガラス基板の表面を撮像する撮像手段と、を備えた露光装置であって、前記ステージの開口部の下方に、前記ガラス基板を透過して下側に抜けた前記露光光を前記ガラス基板側とは異なる方向に反射する反射ミラーを設けたものである。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention places a transparent glass substrate coated with a photosensitive substance on an upper surface, and vertically moves on a position corresponding to a preset exposure area on the glass substrate. A stage provided with an opening penetrating in a direction, and movable relative to the stage in a direction parallel to the upper surface of the stage, and exposing light to an exposure area of the glass substrate to perform predetermined exposure an exposure optical system for forming a pattern, an exposure apparatus having an imaging unit, an imaging the surface of the glass substrate, below the opening of the stage, on the lower side passes through the pre-Symbol glass substrate A reflection mirror that reflects the extracted exposure light in a direction different from the glass substrate side is provided.
このような構成により、感光性物質を塗布した透明なガラス基板上に予め設定された露光領域に対応する箇所に上下方向に貫通する開口部を設けたステージに上記ガラス基板を載置し、上記ステージの上面に平行な方向に該ステージに対して相対的に移動する露光光学系で上記ガラス基板の露光領域に露光光を照射して所定の露光パターンを形成し、ステージの開口部の下方に設けた反射ミラーでガラス基板を透過して下側に抜けた上記露光光を上記ガラス基板側とは異なる方向に反射する。 With such a configuration, the glass substrate is placed on a stage provided with an opening that penetrates in a vertical direction at a position corresponding to a preset exposure region on a transparent glass substrate coated with a photosensitive substance, An exposure optical system that moves relative to the stage in a direction parallel to the upper surface of the stage irradiates the exposure area of the glass substrate with exposure light to form a predetermined exposure pattern, and is below the opening of the stage. The exposure light transmitted through the glass substrate through the reflecting mirror provided and reflected downward is reflected in a direction different from the glass substrate side.
また、前記反射ミラーは、可視光を透過し、紫外線を反射するダイクロイックミラーである。これにより、ダイクロイックミラーで可視光を透過し、紫外線を反射する。 The reflection mirror is a dichroic mirror that transmits visible light and reflects ultraviolet rays. Thus, visible light is transmitted through the dichroic mirror and ultraviolet light is reflected.
さらに、前記ダイクロイックミラーの下方に、該ダイクロイックミラーを透過する可視光によって前記ガラス基板を下側から照明し、前記撮像手段による撮像を可能にする照明光源を配設している。これにより、ダイクロイックミラーの下方に配設された照明光源でダイクロイックミラーを透過する可視光によってガラス基板を下側から照明し、撮像手段による撮像を可能にする。 Further, an illumination light source is provided below the dichroic mirror to illuminate the glass substrate from below with visible light that passes through the dichroic mirror and enables imaging by the imaging means . As a result, the glass substrate is illuminated from the lower side by visible light transmitted through the dichroic mirror with an illumination light source disposed below the dichroic mirror , and imaging by the imaging means is enabled .
そして、前記ガラス基板は、カラーフィルタ基板である。これにより、カラーフィルタ基板がそれを透過した露光光の散乱光により再露光されるのを防止する。 The glass substrate is a color filter substrate. This prevents the color filter substrate from being re-exposed by the scattered light of the exposure light that has passed through it.
請求項１に係る発明によれば、ガラス基板を透過して下側に抜けた露光光がステージの下側で反射されて上記ガラス基板側に戻されるのを防止することができる。したがって、露光光の反射光によって所定の露光位置と異なる位置が露光されるのを防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to prevent the exposure light transmitted through the glass substrate and passing downward from being reflected from the lower side of the stage and returned to the glass substrate side. Therefore, it is possible to prevent exposure of a position different from the predetermined exposure position by the reflected light of the exposure light.
また、請求項２に係る発明によれば、可視光を透過させて、紫外線のみを反射させることができる。したがって、紫外線をガラス基板側と異なる方向に反射させて該ガラス基板側に戻るのを防止することができる。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, visible light can be permeate | transmitted and only an ultraviolet-ray can be reflected. Therefore, it is possible to prevent the ultraviolet rays from being reflected in a direction different from the glass substrate side and returning to the glass substrate side.
さらに、請求項３に係る発明によれば、ダイクロイックミラーを介して背面照明とし、ガラス基板上に形成された機能パターンの像の視認性を向上することができる。したがって、機能パターンに対する露光パターンの位置合わせが容易になる。 Furthermore, according to the invention which concerns on Claim 3, it can be set as back illumination through a dichroic mirror, and the visibility of the image of the functional pattern formed on the glass substrate can be improved. Therefore, alignment of the exposure pattern with respect to the functional pattern is facilitated.
そして、請求項４に係る発明によれば、カラーフィルタ基板を透過した露光光の散乱光によって異なる色のカラーフィルタ形成領域が露光されるのを防止することができる。したがって、カラーフィルタの混色を無くして製品の品質を向上することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the color filter forming regions of different colors from being exposed by the scattered light of the exposure light transmitted through the color filter substrate. Therefore, it is possible to improve the quality of the product by eliminating the color mixture of the color filter.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の第１の実施形態を示す概念図である。この露光装置は、感光性物質を塗布した透明なガラス基板を一方向に搬送しながら該ガラス基板上に露光光を照射し、所定の露光パターンを形成するもので、ステージ１と、露光光学系２と、撮像手段３と、反射ミラー４と、照明光源５と、制御手段６とからなる。以下、露光対象としての上記透明なガラス基板が例えばブラックマトリクスを形成したカラーフィルタ基板である場合について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual view showing a first embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. The exposure apparatus irradiates exposure light onto the glass substrate while conveying a transparent glass substrate coated with a photosensitive material in one direction to form a predetermined exposure pattern. 2, an imaging unit 3, a reflection mirror 4, an illumination light source 5, and a control unit 6. Hereinafter, the case where the transparent glass substrate as an exposure target is a color filter substrate on which a black matrix is formed will be described.
上記ステージ１は、感光性物質としてのカラーレジストが塗布されたカラーフィルタ基板７を上面１ａに載置するものであり、上記カラーフィルタ基板７上に予め設定された露光領域８（図２参照）に対応する箇所に上下方向に貫通する開口部９を設けている。そして、このステージ１は、搬送手段１０に支持されて図１に示す矢印Ａ方向に所定の速度で搬送されるようになっている。なお、上記搬送手段１０には、上記ステージ１を移動させる図示省略の例えば搬送ローラと、該搬送ローラを回転駆動するモータ等の搬送駆動部と、ステージ１の搬送速度を検出する速度センサーや位置を検出する位置検出センサー等が備えられている。 The stage 1 is used to place a color filter substrate 7 coated with a color resist as a photosensitive substance on the upper surface 1a. An exposure region 8 set in advance on the color filter substrate 7 (see FIG. 2). An opening 9 penetrating in the vertical direction is provided at a location corresponding to. The stage 1 is supported by the conveying means 10 and is conveyed at a predetermined speed in the direction of arrow A shown in FIG. The transport means 10 includes, for example, a transport roller (not shown) that moves the stage 1, a transport drive unit such as a motor that rotationally drives the transport roller, a speed sensor that detects the transport speed of the stage 1, and a position. The position detection sensor etc. which detect are provided.
上記カラーフィルタ基板７は、図２に示すように、表面に設定された露光領域８に多数形成されたブラックマトリクス１１のピクセル１２と、上記露光領域８の一端部側の所定位置に、上記露光領域８に予め設定された基準位置Ｓ１と後述するフォトマスク２０に予め設定された基準位置Ｓ２（図３参照）とのアライメントをとるために一つ形成された細長状のアライメントマーク１３とを有するものであり、アライメントマーク１３が形成された側を先頭にして搬送されるようになっている。さらに、矢印Ａ方向に直交する方向には、上記アライメントマーク１３に並べて、アライメント確認マーク１４が形成されている。このアライメント確認マーク１４は、上記アライメントマーク１３によるアライメント状態を確認するためのものであり、上記アライメントマーク１３よりも短い長さを有して上記露光領域８に複数配置されたブラックマトリクス１１のピクセル１２と同じ間隔で、上記アライメントマーク１３の左右に同数だけ形成されている。 As shown in FIG. 2, the color filter substrate 7 has the pixels 12 of the black matrix 11 formed in the exposure area 8 set on the surface and the exposure at predetermined positions on one end side of the exposure area 8. One long and narrow alignment mark 13 is formed to align a reference position S1 preset in the region 8 and a reference position S2 preset in a photomask 20 (described later) (see FIG. 3). It is conveyed with the side on which the alignment mark 13 is formed leading. Further, an alignment confirmation mark 14 is formed in the direction orthogonal to the arrow A direction so as to be aligned with the alignment mark 13. This alignment confirmation mark 14 is for confirming the alignment state by the alignment mark 13, and a plurality of pixels of the black matrix 11 having a shorter length than the alignment mark 13 and arranged in the exposure region 8. 12, the same number is formed on the left and right sides of the alignment mark 13 at the same interval.
なお、上記アライメントマーク１３は、露光開始マーカとしても使用される。即ち、後述する撮像手段３で上記アライメントマーク１３を検知すると後述する露光光学系２の露光光源１５が点灯されて露光が開始される。 The alignment mark 13 is also used as an exposure start marker. That is, when the alignment means 13 is detected by the imaging means 3 described later, an exposure light source 15 of the exposure optical system 2 described later is turned on and exposure is started.
上記ステージ１の上方には、露光光学系２が設けられている。この露光光学系２は、カラーフィルタ基板７上に露光光を照射し、所定の露光パターンを形成するものであり、露光光源１５と、マスクステージ１６と、投影レンズ１７と、ダイクロイックミラー１８とを備えている。 An exposure optical system 2 is provided above the stage 1. The exposure optical system 2 irradiates exposure light onto the color filter substrate 7 to form a predetermined exposure pattern. The exposure optical system 2 includes an exposure light source 15, a mask stage 16, a projection lens 17, and a dichroic mirror 18. I have.
上記露光光源１５は、紫外線を含む露光光を発射するものであり、例えば高圧水銀ランプ、キセノンランプや紫外線発光レーザ等である。上記マスクステージ１６は、上記露光光源１５から発射される露光光の照射方向前方に設けられており、図３に示すように例えば透明なガラス基板上に形成された不透明膜に搬送方向（矢印Ａ方向）と直交する方向に所定ピッチで、光を透過する例えば矩形状のマスクパターン１９を形成したフォトマスク２０を載置できるようになっている。上記投影レンズ１７は上記ステージ１とマスクステージ１６との間に設けられており、上記フォトマスク２０に形成されたマスクパターン１９を上記カラーフィルタ基板７上に投影するものである。上記ダイクロイックミラー１８は上記マスクステージ１６と投影レンズ１７との間に設けられており、紫外線を透過し、可視光を反射するようになっていてカラーフィルタ基板７からの可視光を反射して撮像手段３で受光可能とするものである。 The exposure light source 15 emits exposure light including ultraviolet rays, and is, for example, a high-pressure mercury lamp, a xenon lamp, an ultraviolet light emitting laser, or the like. The mask stage 16 is provided in front of the irradiation direction of the exposure light emitted from the exposure light source 15, and as shown in FIG. 3, for example, an opaque film formed on a transparent glass substrate is transported (arrow A). A photomask 20 having a rectangular mask pattern 19 that transmits light can be placed at a predetermined pitch in a direction orthogonal to (direction). The projection lens 17 is provided between the stage 1 and the mask stage 16 and projects the mask pattern 19 formed on the photomask 20 onto the color filter substrate 7. The dichroic mirror 18 is provided between the mask stage 16 and the projection lens 17. The dichroic mirror 18 transmits ultraviolet rays and reflects visible light, and reflects visible light from the color filter substrate 7 to capture an image. The means 3 can receive light.
上記マスクステージ１６と投影レンズ１７との間にて、図１に示すように、ダイクロイックミラー１８によって上記露光光学系２の光路（同図に破線で示す）と異なる方向にて、該光路と交差する方向に偏向された光路（同図に実線で示す）上には、撮像手段３が設けられている。この撮像手段３は、図２に示すカラーフィルタ基板７のブラックマトリクス１１のピクセル１２とアライメントマーク１３とを撮像するものであり、搬送手段１０のステージ１の上面１ａに平行な面内にて、図３に示すように矢印Ａと直交する方向に一直線状に並べて多数の受光素子２２を配設し、アライメント機構２１によって、上記露光光学系２と一体となって、搬送手段１０のステージ１の上面１ａに平行な面内にて矢印Ａで示す搬送方向と直交する矢印Ｂ又はＣ方向に移動可能になっている。なお、上記アライメント機構２１は、フォトマスク２０の中心を中心軸として上記露光光学系２と撮像手段３とを一体的に回転することができるようにもなっている。 As shown in FIG. 1, the dichroic mirror 18 crosses the optical path between the mask stage 16 and the projection lens 17 in a direction different from the optical path of the exposure optical system 2 (shown by a broken line in the figure). An image pickup means 3 is provided on the optical path deflected in the direction (shown by a solid line in the figure). The image pickup means 3 picks up the pixels 12 and the alignment marks 13 of the black matrix 11 of the color filter substrate 7 shown in FIG. 2, and is in a plane parallel to the upper surface 1 a of the stage 1 of the transfer means 10. As shown in FIG. 3, a large number of light receiving elements 22 are arranged in a straight line in a direction perpendicular to the arrow A, and the alignment mechanism 21 is integrated with the exposure optical system 2 so that the stage 1 of the transport means 10 is It is movable in the arrow B or C direction orthogonal to the conveying direction indicated by the arrow a in parallel plane to the top surface 1a. The alignment mechanism 21 can also rotate the exposure optical system 2 and the imaging means 3 integrally with the center of the photomask 20 as the central axis.
上記ステージ１の開口部９の下方には、反射ミラー４が設けられている。この反射ミラー４は、カラーフィルタ基板７を透過して下側に抜けた露光光をカラーフィルタ基板７側とは異なる方向に反射するものであり、可視光を透過し、紫外線を反射するダイクロイックミラーである。そして、反射された露光光は、搬送手段１０の内側壁部に設けられた光吸収器２３によって吸収されて除去されるようになっている。 Below the opening portion 9 of the stage 1, the reflection mirror 4 is provided. The reflection mirror 4 reflects exposure light that has passed through the color filter substrate 7 and passed downward, in a direction different from that of the color filter substrate 7, and transmits visible light and reflects ultraviolet rays. It is. The reflected exposure light is absorbed and removed by the light absorber 23 provided on the inner wall portion of the transport means 10.
上記反射ミラー４の下方には、照明光源５が設けられている。この照明光源５は、カラーフィルタ基板７を背面から照明して該カラーフィルタ基板７上に形成されたブラックマトリクス１１のピクセル１２が撮像手段３によって鮮明に撮像できるようにするためのものであり、可視光を発射するようになっている。 An illumination light source 5 is provided below the reflection mirror 4. The illumination light source 5 is for illuminating the color filter substrate 7 from the back so that the pixels 12 of the black matrix 11 formed on the color filter substrate 7 can be clearly imaged by the imaging means 3. It emits visible light.
上記搬送手段１０と、露光光源１５と、撮像手段３と、アライメント機構２１と、照明光源５とには、制御手段６が接続されている。この制御手段６は、撮像手段３により取得された上記アライメントマーク１３の検出出力に基づいて上記カラーフィルタ基板７上の基準位置Ｓ１（図２参照）と上記フォトマスク２０の基準位置Ｓ２（図３参照）との位置ずれを算出し、アライメント機構２１を駆動して該位置ずれを補正するように撮像手段３と露光光学系２とを、搬送手段１０のステージ１の上面１ａに平行な面内にて矢印Ａで示す搬送方向と直交する方向に移動させるものであり、具体的には、図４（ａ）に示すように上記フォトマスク２０の基準位置Ｓ２と所定の位置関係を有して上記撮像手段３の受光素子２２に予め設定された基準受光素子２２ｓと、上記カラーフィルタ基板７のアライメントマーク１３を検出した受光素子２２ｎとのずれ量を算出して、該ずれ量がゼロとなるようにアライメント機構２１を駆動して撮像手段３と露光光学系２のフォトマスク２０とを一体的に移動するようになっている。そして、露光光源駆動部２４と、アライメント機構コントローラ２５と、画像処理部２６と、搬送手段コントローラ２７と、照明光源駆動部２８と、記憶部２９と、演算部３０と、制御部３１とを備えている。 A control unit 6 is connected to the transport unit 10, the exposure light source 15, the imaging unit 3, the alignment mechanism 21, and the illumination light source 5. The control means 6 is based on the detection output of the alignment mark 13 acquired by the imaging means 3, and the reference position S1 (see FIG. 2) on the color filter substrate 7 and the reference position S2 of the photomask 20 (FIG. 3). The image pickup means 3 and the exposure optical system 2 are placed in a plane parallel to the upper surface 1a of the stage 1 of the transport means 10 so as to drive the alignment mechanism 21 and correct the position deviation . at is intended to move in the direction perpendicular to the conveying direction indicated by the arrow a, specifically, with a predetermined positional relationship with the reference position S2 of the photomask 20 as shown in FIG. 4 (a) A deviation amount between a reference light receiving element 22s set in advance in the light receiving element 22 of the image pickup means 3 and the light receiving element 22n that detects the alignment mark 13 on the color filter substrate 7 is calculated, and the deviation amount is calculated. And it moves integrally with the photomask 20 of the imaging unit 3 and the exposure optical system 2 by driving the alignment mechanism 21 so as to zero. The exposure light source drive unit 24, the alignment mechanism controller 25, the image processing unit 26, the transport unit controller 27, the illumination light source drive unit 28, the storage unit 29, the calculation unit 30, and the control unit 31 are provided. ing.
ここで、上記露光光源駆動部２４は、露光光源１５を点灯駆動するものである。また、上記アライメント機構コントローラ２５は、アレイメント機構２１を駆動制御するものである。さらに、上記画像処理部２６は、撮像手段３で取得された画像を処理して画像データを作成すると共に該画像データと記憶部２９に保存されたルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」と記載する）とを比較して、上記カラーフィルタ基板７の露光領域８の基準位置Ｓ１を検出するものである。さらにまた、上記搬送手段コントローラ２７は、搬送手段１０のステージ１を所定の方向に所定の速度で移動させるものである。また、上記照明光源駆動部２８は、照明光源５を点灯駆動するものである。さらに、上記記憶部２９は、例えば、カラーフィルタ基板７上の基準位置Ｓ１を検出するためのＬＵＴや撮像手段３の基準受光素子２２ｓのセル番号等を記憶しておくものである。さらにまた、演算部３０は、撮像手段３に予め設定された基準受光素子２２ｓと上記カラーフィルタ基板７のアライメントマーク１３を検出した受光素子２２ｎとのずれ量等を算出するものである。そして、制御部３１は、上記各部を適切に駆動制御するものである。 Here, the exposure light source drive unit 24 drives the exposure light source 15 to turn on. The alignment mechanism controller 25 controls driving of the arrayment mechanism 21. Further, the image processing unit 26 processes the image acquired by the imaging unit 3 to create image data, and also describes the image data and a lookup table (hereinafter referred to as “LUT”) stored in the storage unit 29. ) And the reference position S1 of the exposure region 8 of the color filter substrate 7 is detected. Furthermore, the transport means controller 27 moves the stage 1 of the transport means 10 in a predetermined direction at a predetermined speed. The illumination light source drive unit 28 drives the illumination light source 5 to turn on. Further, the storage unit 29 stores, for example, an LUT for detecting the reference position S1 on the color filter substrate 7, a cell number of the reference light receiving element 22s of the imaging means 3, and the like. Furthermore, the calculation unit 30 calculates a deviation amount between the reference light receiving element 22s preset in the imaging unit 3 and the light receiving element 22n that has detected the alignment mark 13 of the color filter substrate 7. And the control part 31 controls drive of said each part appropriately.
次に、このように構成された第１の実施形態の露光装置の動作について説明する。
先ず、図示省略の起動スイッチが投入されると、制御手段６が起動して照明光源駆動部２８により照明光源５が点灯され、可視光が反射ミラー４を透過してカラーフィルタ基板７を背面から照明可能となる。また、撮像手段３が起動して撮像が開始される。さらに、搬送手段１０は、ステージ１上の所定位置にカラーレジストを塗布したカラーフィルタ基板７を載置して待機状態となっている。次に、図示省略の露光開始スイッチが投入されると、搬送手段１０のステージ１が搬送手段コントローラ２７に制御されて矢印Ａ方向に所定の速度で移動を開始する。
Next, the operation of the exposure apparatus of the first embodiment configured as described above will be described.
First, when a start switch (not shown) is turned on, the control means 6 is activated, the illumination light source 5 is turned on by the illumination light source driving unit 28, visible light passes through the reflection mirror 4, and the color filter substrate 7 is moved from the back side. Illumination is possible. Further, the imaging unit 3 is activated and imaging is started. Further, the transport unit 10 is in a standby state with the color filter substrate 7 coated with a color resist placed on a predetermined position on the stage 1. Next, when an exposure start switch (not shown) is turned on, the stage 1 of the transport unit 10 is controlled by the transport unit controller 27 and starts moving in the direction of arrow A at a predetermined speed.
ここで、上記カラーフィルタ基板７は、図２に示すように、ブラックマトリクス１１が形成された露光領域８の一端部側の所定位置に矢印Ａ方向に延びる細長状のアライメントマーク１３が一つ形成されており、該アライメントマーク１３が形成されている側を先頭にして矢印Ａ方向に搬送されるので、図４（ａ）に示すように、先ず、撮像手段３によって上記アライメントマーク１３が撮像される。これにより、露光光源駆動部２４が駆動されて露光光源１５が点灯され、露光が開始される。 Here, as shown in FIG. 2, the color filter substrate 7 is formed with one elongated alignment mark 13 extending in the direction of arrow A at a predetermined position on one end side of the exposure region 8 where the black matrix 11 is formed. Since the sheet is conveyed in the direction of arrow A with the side where the alignment mark 13 is formed as the head, first, the alignment mark 13 is imaged by the imaging means 3 as shown in FIG. The As a result, the exposure light source driving unit 24 is driven, the exposure light source 15 is turned on, and exposure is started.
同時に、制御部３１では、アライメントマーク１３の例えば左側縁部を検知した受光素子２２ｎのセル番号が予め記憶部２９に記憶された基準受光素子２２ｓのセル番号と比較される。そして、そのずれ量が演算部３０で算出され、該ずれ量がゼロとなるようにアライメント機構２１がアライメント機構コントローラ２５によって駆動制御され、搬送手段１０のステージ１の上面１ａに平行な面内にて、同図（ｂ）に示す矢印Ｃ方向に撮像手段３と露光光学系２のフォトマスク２０とが一体的に移動される。このようにして、上記アライメントマーク１３が撮像手段３の基準受光素子２２ｓに位置付けられると、上記アライメントマーク１３と所定の位置関係を有するカラーフィルタ基板７の基準位置Ｓ１と、上記基準受光素子２２ｓと所定の位置関係を有するフォトマスク２０の基準位置Ｓ２とが合致して、図２に斜線を付して示すように、目標位置にストライプ状の露光パターン３２を形成することが可能となる。 At the same time, the control unit 31 compares the cell number of the light receiving element 22 n that detects, for example, the left edge of the alignment mark 13 with the cell number of the reference light receiving element 22 s stored in the storage unit 29 in advance. Then, the amount of deviation is calculated by the calculation unit 30, and the alignment mechanism 21 is driven and controlled by the alignment mechanism controller 25 so that the amount of deviation becomes zero, and in a plane parallel to the upper surface 1 a of the stage 1 of the transport unit 10. Thus, the imaging means 3 and the photomask 20 of the exposure optical system 2 are moved together in the direction of arrow C shown in FIG. Thus, when the alignment mark 13 is positioned on the reference light receiving element 22s of the imaging means 3, the reference position S1 of the color filter substrate 7 having a predetermined positional relationship with the alignment mark 13 and the reference light receiving element 22s. The reference position S2 of the photomask 20 having a predetermined positional relationship matches, and as shown by hatching in FIG. 2, a stripe-shaped exposure pattern 32 can be formed at the target position.
次に、図４（ｂ）に示すように、カラーフィルタ基板７のブラックマトリクス１１の各ピクセル１２に対応して設けられ、アライメントマーク１３よりも長さの短いアライメント確認マーク１４が撮像手段３によって撮像される。そして、制御手段６は、アライメントマーク１３と該アライメントマーク１３の左右に配列された同数のアライメント確認マーク１４とを検出した各受光素子２２のセル番号を読み取ってそれらの平均値を演算部３０で演算し、その結果を基準受光素子２２ｓのセル番号と比較する。このとき、両者が一致している場合には、アライメントが正確に行なわれたと判定する。なお、アライメント確認マーク１４のピッチを撮像手段３により取得した画像データから読み取り、予め記憶部２９に記憶された設計値と比較することにより、投影レンズ１７の倍率の正確さやカラーフィルタ基板７の膨張又は収縮を確認することができる。また、アライメント確認マーク１４による確認で異常が検出された場合には、露光動作を停止すると共に異常を警報するようにしてもよい。 Next, as shown in FIG. 4B, an alignment confirmation mark 14 provided corresponding to each pixel 12 of the black matrix 11 of the color filter substrate 7 and having a length shorter than the alignment mark 13 is obtained by the imaging means 3. Imaged. Then, the control means 6 reads the cell number of each light receiving element 22 that has detected the alignment mark 13 and the same number of alignment confirmation marks 14 arranged on the left and right of the alignment mark 13, and calculates the average value thereof by the calculation unit 30. The result is calculated, and the result is compared with the cell number of the reference light receiving element 22s. At this time, if the two match, it is determined that the alignment has been performed correctly. Note that the accuracy of the magnification of the projection lens 17 and the expansion of the color filter substrate 7 are obtained by reading the pitch of the alignment confirmation mark 14 from the image data acquired by the imaging means 3 and comparing it with the design value stored in the storage unit 29 in advance. Or contraction can be confirmed. Further, when an abnormality is detected by the confirmation by the alignment confirmation mark 14, the exposure operation may be stopped and an abnormality may be warned.
その後は、撮像手段３により取得された画像データに基づいてアライメント機構２１が制御され、カラーフィルタ基板７の基準位置Ｓ１である左端ピクセル１２ａの左上端隅部にフォトマスク２０の基準位置Ｓ２が位置付けられて露光が進む。また、搬送中にカラーフィルタ基板７に回転ずれが生じた場合には、上記アライメント機構２１が制御されて、フォトマスク２０の中心を中心軸として上記露光光学系２と撮像手段３とを一体的に回転（θ）して回転ずれを調整する。これにより、フォトマスク２０は、カラーフィルタ基板７が左右に振れながら搬送されてもそれに追従して動き、図２に示すように、目標とする所定位置に露光パターン３２が精度よく形成されることになる。 Thereafter, the alignment mechanism 21 is controlled on the basis of the image data acquired by the imaging means 3, and the reference position S2 of the photomask 20 is positioned at the upper left corner of the left end pixel 12a that is the reference position S1 of the color filter substrate 7. Exposure proceeds. When the color filter substrate 7 is rotationally displaced during conveyance, the alignment mechanism 21 is controlled so that the exposure optical system 2 and the imaging means 3 are integrated with the center of the photomask 20 as the central axis. (Θ) to adjust the rotational deviation. As a result, even if the color filter substrate 7 is conveyed while swinging left and right, the photomask 20 moves following it, and the exposure pattern 32 is accurately formed at a predetermined target position as shown in FIG. become.
この場合、カラーフィルタ基板７を透過して下側に抜けた紫外線の露光光は、反射ミラー４で反射されて搬送手段１０の内側壁部に設けられた光吸収器２３によって吸収されて除去される。したがって、ステージ１の下側で反射した露光光がカラーフィルタ基板７側に反射されないので、露光パターン３２を形成しようとする目標位置以外の部分が露光されることがない。 In this case, the ultraviolet exposure light transmitted through the color filter substrate 7 and passing downward is reflected by the reflection mirror 4 and absorbed and removed by the light absorber 23 provided on the inner wall portion of the conveying means 10. The Therefore, since the exposure light reflected on the lower side of the stage 1 is not reflected on the color filter substrate 7 side, portions other than the target position where the exposure pattern 32 is to be formed are not exposed.
なお、上記第１の実施形態において、アライメントマーク１３及びアライメント確認マーク１４は、図２に示すように、矢印Ａ方向に細長状に延びた形状に形成されたものであったが、これに限られず、撮像手段３の受光素子２２により検出可能であれば線状であってもよく、又はブラックマトリクス１１のピクセル１２の幅と略等しい幅に形成されてもよい。また、以上の説明においては、アライメントマーク１３が一つの場合について述べたが、これに限られず、所定間隔で複数形成されてもよい。 In the first embodiment, the alignment mark 13 and the alignment confirmation mark 14 are formed in an elongated shape in the direction of the arrow A as shown in FIG. Instead, it may be linear as long as it can be detected by the light receiving element 22 of the imaging means 3, or may be formed with a width substantially equal to the width of the pixel 12 of the black matrix 11. In the above description, the case where there is one alignment mark 13 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of alignment marks 13 may be formed at predetermined intervals.
図５は、本発明による露光装置の第２の実施形態の要部を示す説明図である。この露光装置は、搬送方向（矢印Ａ方向）に対してマスクステージ１６の先頭側に該マスクステージ１６と並べて撮像手段３を配設しており、上記マスクステージ１６に載置されたフォトマスク２０のマスクパターン１９の像をテレセントリックの投影レンズ１７でカラーフィルタ基板７上に投影すると共に、上記投影レンズ１７を介してカラーフィルタ基板７上のブラックマトリクス１１のピクセル１２の像を上記撮像手段３の受光素子２２面上に結像させるようになっている。これにより、フォトマスク２０による露光位置の搬送方向手前側の位置を撮像し、カラーフィルタ基板７の露光領域８に設定された基準位置Ｓ１とフォトマスク２０に設定された基準位置Ｓ２とのアライメント調整がなされる。また、アライメントマーク１３が検出されてから所定時間経過後に露光光源１５が点灯されて所定位置に対する露光が開始される。 FIG. 5 is an explanatory view showing the main part of the second embodiment of the exposure apparatus according to the present invention. In this exposure apparatus, the image pickup means 3 is arranged side by side with the mask stage 16 on the head side of the mask stage 16 with respect to the transport direction (arrow A direction), and the photomask 20 placed on the mask stage 16 is disposed. The image of the mask pattern 19 is projected onto the color filter substrate 7 by the telecentric projection lens 17, and the image of the pixel 12 of the black matrix 11 on the color filter substrate 7 is projected on the color filter substrate 7 through the projection lens 17. An image is formed on the surface of the light receiving element 22. As a result, the position on the near side in the transport direction of the exposure position by the photomask 20 is imaged, and the alignment adjustment between the reference position S1 set in the exposure region 8 of the color filter substrate 7 and the reference position S2 set in the photomask 20 is performed. Is made. The exposure light source 15 is turned on after a predetermined time has elapsed since the alignment mark 13 was detected, and exposure to a predetermined position is started.
なお、以上の説明においては、露光対象としてのガラス基板がカラーフィルタ基板７である場合について述べたが、これに限られず、感光性物質が塗布された透明なガラス基板であれば如何なるものであってもよい。さらに、本発明は、投影レンズ１７を備えた装置に限られず、投影レンズ１７を備えずフォトマスク２０を上記ガラス基板に近接させて露光する露光装置にも適用することができる。さらにまた、本発明は、ステージ１側を移動するものに限られず、ステージ１を固定して露光光学系２側を移動するものであってもよい。そして、本発明は、フォトマスク２０を介して露光するものに限られず、フォトマスク２０を介さずに、例えば光ビームを走査して露光パターン３２を上記ガラス基板上に直接形成する装置にも適用することができる。 In the above description, the case where the glass substrate as the exposure target is the color filter substrate 7 has been described. However, the present invention is not limited to this, and any glass substrate that is coated with a photosensitive substance may be used. May be. Furthermore, the present invention is not limited to an apparatus provided with the projection lens 17 but can also be applied to an exposure apparatus that does not include the projection lens 17 and exposes the photomask 20 close to the glass substrate. Furthermore, the present invention is not limited to the one that moves on the stage 1 side, and may be one that moves the exposure optical system 2 side while fixing the stage 1. The present invention is not limited to the one that is exposed through the photomask 20, but is applied to an apparatus that directly forms the exposure pattern 32 on the glass substrate by scanning, for example, a light beam without using the photomask 20. can do.
１…ステージ
１ａ…上面
２…露光光学系
３…撮像手段
４…反射ミラー
５…照明光源
７…カラーフィルタ基板（ガラス基板）
８…露光領域
９…開口部
１０…搬送手段
１５…露光光源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stage 1a ... Upper surface 2 ... Exposure optical system
3 ... Imaging means 4 ... Reflection mirror 5 ... Illumination light source 7 ... Color filter substrate (glass substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ... Exposure area | region 9 ... Opening part 10 ... Conveyance means 15 ... Exposure light source
Claims (4)
前記ステージの上面に平行な方向に該ステージに対して相対的に移動可能とされ、前記ガラス基板の露光領域に露光光を照射して所定の露光パターンを形成する露光光学系と、
前記ガラス基板の表面を撮像する撮像手段と、
を備えた露光装置であって、
前記ステージの開口部の下方に、前記ガラス基板を透過して下側に抜けた前記露光光を前記ガラス基板側とは異なる方向に反射する反射ミラーを設けたことを特徴とする露光装置。 A stage on which a transparent glass substrate coated with a photosensitive substance is placed on the upper surface, and an opening that penetrates in a vertical direction is provided on a location corresponding to a preset exposure area on the glass substrate;
An exposure optical system that is movable relative to the stage in a direction parallel to the upper surface of the stage, and forms an exposure pattern by irradiating exposure light to the exposure area of the glass substrate;
Imaging means for imaging the surface of the glass substrate;
An exposure apparatus comprising:
Below the opening of the stage, before Symbol exposure apparatus characterized in that a reflecting mirror for reflecting in a direction different from the exposure light exit on the lower side passes through the glass substrate and the glass substrate side.
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