JP4754924B2 - Exposure equipment - Google Patents

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Description

本発明は、基板及びフォトマスクのアライメントマークをそれぞれ撮像し、それらの画像に基づいて基板とフォトマスクとの位置合わせをして露光する露光装置に関し、詳しくは、撮像手段の受光面に基板及びフォトマスクの各アライメントマークを同時に結像させて、位置合わせ処理を高速に行なお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 images each of alignment marks of a substrate and a photomask, and aligns and exposes the substrate and the photomask based on these images. The present invention relates to an exposure apparatus that simultaneously forms alignment marks on a photomask to perform alignment processing at high speed.

従来の露光装置は、感光性樹脂を塗布した基板を上面に載置するステージと、該基板に近接対向させてフォトマスクを保持するマスクステージと、上記基板に形成された基板側アライメントマークと上記フォトマスクに形成されたマスク側アライメントマークとをそれぞれ同一視野内に捕えて撮像する撮像手段とを備え、先ず、マスク側アライメントマークを撮像手段の受光面に結像させた状態で撮像手段を移動してその視野内中央部にマスク側アライメントマークを位置づけ、次に、基板側アライメントマークを上記受光面に結像させた状態でステージを移動して撮像手段の視野内中央部に基板側アライメントマークを位置付けて基板とフォトマスクとの位置合わせをするようになっていた（例えば、特許文献１参照）。
特開平５−１９６４２０号公報 A conventional exposure apparatus includes a stage for placing a substrate coated with a photosensitive resin on an upper surface, a mask stage for holding a photomask in close proximity to the substrate, a substrate-side alignment mark formed on the substrate, and the above-described substrate An image pickup means that captures and captures the mask side alignment mark formed on the photomask in the same field of view, and first moves the image pickup means while the mask side alignment mark is imaged on the light receiving surface of the image pickup means. Then, the mask side alignment mark is positioned at the center in the field of view, and then the stage is moved with the substrate side alignment mark imaged on the light receiving surface, and the substrate side alignment mark is positioned at the center in the field of view of the imaging means. To position the substrate and the photomask (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 5-196420

しかし、このような従来の露光装置においては、基板側アライメントマークとマスク側アライメントマークとの位置が撮像手段の光軸方向にずれているため、両アライメントマークを撮像手段の受光面に同時に結像させることができなかった。したがって、上述したように基板とフォトマスクとの位置合わせをする場合には、先ずマスク側アライメントマークを撮像手段の受光面に結像させて位置調整し、次に基板側アライメントマークを上記受光面に結像させて位置調整する必要があり、位置合わせの処理時間が長くなっていた。   However, in such a conventional exposure apparatus, since the positions of the substrate side alignment mark and the mask side alignment mark are shifted in the optical axis direction of the image pickup means, both alignment marks are simultaneously imaged on the light receiving surface of the image pickup means. I couldn't let you. Therefore, when aligning the substrate and the photomask as described above, first, the mask side alignment mark is imaged on the light receiving surface of the imaging means to adjust the position, and then the substrate side alignment mark is moved to the light receiving surface. Therefore, it is necessary to adjust the position by forming an image, and the processing time for the alignment is long.

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、基板及びフォトマスクの位置合わせ処理を高速に行なおうとする露光装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure apparatus that copes with such problems and attempts to perform alignment processing of a substrate and a photomask at high speed.

上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、感光性樹脂を塗布した基板を上面に載置するステージと、前記ステージの上方に配設され、前記基板に近接対向させてフォトマスクを保持するマスクステージと、光を受光する複数の受光素子を一直線状に並べて有するラインＣＣＤと、前記受光素子の並び方向に相互にずれて存在し、前記フォトマスクに形成された覗き窓を介して観察される前記基板に形成された基板側アライメントマーク、及び前記フォトマスクに形成されたマスク側アライメントマークをそれぞれ前記ラインＣＣＤ上の異なった位置に結像させる集光レンズとを設け、前記基板側アライメントマーク及び前記マスク側アライメントマークをそれぞれ同一視野内に捕らえて撮像する撮像手段と、を備え、前記撮像手段により撮像された前記基板側及びマスク側アライメントマークの各画像間の距離を演算し、該距離が所定距離となるように前記ステージとマスクステージとを相対的に移動し、前記基板とフォトマスクとの位置合わせをして露光する露光装置であって、前記撮像手段は、前記基板側アライメントマークと該基板側アライメントマークの結像位置とを結ぶ光路上にて、前記ラインＣＣＤと前記集光レンズとの間に、前記ラインＣＣＤ上の前記基板側アライメントマークが結像される部分のみをカバーするように、前記ラインＣＣＤと前記基板との間の光学距離及び前記ラインＣＣＤと前記フォトマスクとの間の光学距離を略合致させるための、所定の屈折率及び所定の厚みを有する透明なプレートから成る光学距離補正手段を備えたものである。 In order to achieve the above object, an exposure apparatus according to the present invention includes a stage on which a substrate coated with a photosensitive resin is placed on an upper surface, and a photomask that is disposed above the stage and is in close proximity to the substrate. A mask stage to be held, a line CCD having a plurality of light receiving elements for receiving light arranged in a straight line, and an alignment direction of the light receiving elements that are shifted from each other, and through a viewing window formed in the photomask A substrate-side alignment mark formed on the substrate to be observed ; and a condensing lens that forms an image of the mask-side alignment mark formed on the photomask at different positions on the line CCD. An imaging unit that captures and images the alignment mark and the mask side alignment mark in the same field of view, The distance between each image of the substrate side and mask side alignment marks imaged by the above is calculated, the stage and the mask stage are relatively moved so that the distance becomes a predetermined distance, and the substrate and the photomask An exposure apparatus that performs exposure by aligning the line CCD and the condenser lens on an optical path that connects the substrate side alignment mark and an image forming position of the substrate side alignment mark. Between the line CCD and the substrate and the optical distance between the line CCD and the photomask so as to cover only the portion where the substrate alignment mark on the line CCD is imaged. Optical distance correction means comprising a transparent plate having a predetermined refractive index and a predetermined thickness for substantially matching the optical distance between them. .

このような構成により、ステージでその上面に感光性樹脂を塗布した基板を載置し、マスクステージで上記基板に近接対向させてフォトマスクを保持し、基板側アライメントマークとフォトマスクに形成された覗き窓を介して基板側アライメントマークの結像位置とを結ぶ光路上にて、撮像手段の複数の受光素子を一直線状に並べて有するラインＣＣＤと集光レンズとの間に、ラインＣＣＤ上の基板側アライメントマークが結像される部分のみをカバーするように設けられ、所定の屈折率及び所定の厚みを有する透明なプレートから成る光学距離補正手段でラインＣＣＤと基板との間の光学距離及びラインＣＣＤとフォトマスクとの間の光学距離を略合致させて撮像手段で基板側及びマスク側アライメントマークを同一視野内に捕えて撮像し、この撮像された基板側及びマスク側アライメントマークの各画像に基づいて上記ステージとマスクステージとを相対的に移動し、上記基板とフォトマスクとの位置合わせをして露光する。 With this configuration, a substrate coated with a photosensitive resin is placed on the top surface of the stage, and the photomask is held close to and opposed to the substrate on the mask stage, and formed on the substrate-side alignment mark and the photomask. A substrate on the line CCD between a line CCD having a plurality of light receiving elements of the imaging means arranged in a straight line and a condensing lens on an optical path connecting the imaging position of the substrate side alignment mark through the viewing window An optical distance and line between the line CCD and the substrate by an optical distance correction means comprising a transparent plate having a predetermined refractive index and a predetermined thickness provided so as to cover only the portion where the side alignment mark is imaged The optical distance between the CCD and the photomask is approximately matched, and the imaging means captures the substrate side and mask side alignment marks within the same field of view. And relatively moving the said stage and the mask stage based on the imaged substrate and the image of the mask side alignment marks to expose to the alignment between the substrate and the photomask.

さらに、前記ステージは、露光動作中に所定方向に移動して上面に載置された基板を搬送するものである。これにより、所定方向に移動するステージでその上面に載置された基板を露光動作中に搬送する。   Further, the stage moves in a predetermined direction during the exposure operation and conveys the substrate placed on the upper surface. Thus, the substrate placed on the upper surface of the stage moving in a predetermined direction is transported during the exposure operation.

請求項１に係る発明によれば、撮像手段の光軸方向に基板とフォトマスクとが互いにずれて配置されている場合にも、撮像手段のラインＣＣＤと集光レンズとの間に、ラインＣＣＤ上の基板側アライメントマークがフォトマスクに形成された覗き窓を介して結像される部分のみをカバーするように設けられた所定の屈折率及び所定の厚みを有する透明なプレートから成る簡単な構成の光学距離補正手段により基板に形成された基板側アライメントマークとフォトマスクに形成されたマスク側アライメントマークの像を撮像手段のラインＣＣＤに同時に結像させることができる。したがって、撮像された基板側アライメントマークとマスク側アライメントマークの画像処理を同時に、且つリアルタイムに行なうことができ、基板及びフォトマスクの位置合わせ処理を高速に行なうことができる。また、従来技術のように撮像手段をその光軸方向に移動して基板側及びフォトマスク側アライメントマークをそれぞれ撮像するものではないので、撮像手段の移動ずれによる位置ずれが生じることがない。したがって、位置合わせ精度を向上することができる。さらに、撮像手段が複数の受光素子を一直線状に並べて有するラインＣＣＤを備えたものであるので、基板側アライメントマークを検出したラインＣＣＤの受光素子のセル番号とマスク側アライメントマークを検出した受光素子のセル番号とを比較して、基板側アライメントマークとマスク側アライメントマークとの距離を容易に検出することができる。したがって、該距離が所定値となるようにステージとマスクステージとを相対的に移動すれば、基板とフォトマスクとの位置合わせを行なうことができる。 According to the first aspect of the present invention, even when the substrate and the photomask are shifted from each other in the optical axis direction of the image pickup means, the line CCD is arranged between the line CCD and the condenser lens of the image pickup means. A simple structure comprising a transparent plate having a predetermined refractive index and a predetermined thickness provided so as to cover only a portion where the upper substrate side alignment mark is imaged through a viewing window formed on the photomask The image of the substrate-side alignment mark formed on the substrate and the mask-side alignment mark formed on the photomask can be simultaneously formed on the line CCD of the imaging unit by the optical distance correcting unit. Therefore, image processing of the imaged substrate side alignment mark and mask side alignment mark can be performed simultaneously and in real time, and the alignment processing of the substrate and the photomask can be performed at high speed. Further, unlike the prior art, the image pickup means is not moved in the optical axis direction to pick up images of the substrate side and photomask side alignment marks, respectively, so that there is no position shift due to the movement shift of the image pickup means. Therefore, the alignment accuracy can be improved. Further, since the imaging means includes a line CCD having a plurality of light receiving elements arranged in a straight line, the cell number of the light receiving element of the line CCD that detects the substrate side alignment mark and the light receiving element that detects the mask side alignment mark The distance between the substrate side alignment mark and the mask side alignment mark can be easily detected. Therefore, if the stage and the mask stage are relatively moved so that the distance becomes a predetermined value, the substrate and the photomask can be aligned.

また、請求項２に係る発明によれば、基板を搬送しながら露光することができ、フォトマスクのサイズを小さくすることができる。したがって、フォトマスクのコストを安価にすることができる。 Moreover , according to the invention which concerns on Claim 2 , it can expose while conveying a board | substrate, and can reduce the size of a photomask. Therefore, the cost of the photomask can be reduced.

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実施形態の概略構成を示す正面図である。この露光装置は、基板に形成された基板側アライメントマークとフォトマスクに形成されたマスク側アライメントマークとをそれぞれ撮像し、それらの画像に基づいて基板とフォトマスクとの位置合わせをして露光するもので、ステージ１と、マスクステージ２と、撮像手段３と、光学距離補正手段４と、露光光学系５とからなる。なお、以下の説明では、基板がカラーフィルタ基板の場合について述べる。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an embodiment of an exposure apparatus according to the present invention. The exposure apparatus images the substrate-side alignment mark formed on the substrate and the mask-side alignment mark formed on the photomask, aligns the substrate and the photomask based on the images, and exposes the images. It comprises a stage 1, a mask stage 2, an image pickup means 3, an optical distance correction means 4, and an exposure optical system 5. In the following description, the case where the substrate is a color filter substrate will be described.

上記ステージ１は、その上面１ａに感光性樹脂としてのカラーレジストを塗布したカラーフィルタ基板６を載置して保持するものであり、図示省略の搬送手段によって移動されて、図１に示すようにカラーフィルタ基板６を矢印Ａ方向に一定の速度で搬送するようになっている。 The stage 1 places and holds a color filter substrate 6 coated with a color resist as a photosensitive resin on its upper surface 1a, and is moved by a conveying means (not shown), as shown in FIG. The color filter substrate 6 is transported at a constant speed in the direction of arrow A.

上記ステージ１の上方には、マスクステージ２が配設されている。このマスクステージ２は、上記カラーフィルタ基板６に対して所定のギャップ、例えば100〜300μmのギャップを介して近接対向させてフォトマスク７を保持するものである。   A mask stage 2 is disposed above the stage 1. The mask stage 2 holds the photomask 7 in close proximity to the color filter substrate 6 through a predetermined gap, for example, a gap of 100 to 300 μm.

ここで、上記フォトマスク７は、露光光の照射によりそこに形成されたマスクパターンをカラーフィルタ基板６上のカラーレジストに転写させるものであり、図２に示すように、透明基材８と、遮光膜９と、マスクパターン１０と、覗き窓１１と、マスク側アライメントマーク１７とからなっている。   Here, the photomask 7 is for transferring a mask pattern formed thereon by irradiation of exposure light to a color resist on the color filter substrate 6, and as shown in FIG. It consists of a light shielding film 9, a mask pattern 10, a viewing window 11, and a mask side alignment mark 17.

上記透明基材８は、紫外線及び可視光を透過する透明なガラス基材であり、例えば石英ガラスからなる。
図３又は図４に示すように、上記透明基材８の一方の面８ａには、遮光膜９が形成されている。この遮光膜９は、露光光を遮光するものであり、不透明な例えばクロム（Ｃｒ）の薄膜で形成されている。 The transparent substrate 8 is a transparent glass substrate to excessive permeability to ultraviolet and visible light, made of, for example, quartz glass.
As shown in FIG. 3 or 4, a light shielding film 9 is formed on one surface 8 a of the transparent substrate 8. The light shielding film 9 is intended to shield the exposure light, and is formed with a thin film of opaque example chromium (Cr).

上記遮光膜９には、図２に示すように、一方向に並べて複数のマスクパターン１０が形成されている。この複数のマスクパターン１０は、露光光を通す所定形状の開口であり、対向して搬送されるカラーフィルタ基板６に露光光を照射可能とし、図５に示すカラーフィルタ基板６上に形成されたブラックマトリクス１２のピクセル１３上に転写されるものである。そして、例えば上記ピクセル１３の幅と略一致した幅を有して上記並び方向と直交する方向に長い矩形状とされ、上記ピクセル１３の３ピッチ間隔と一致した配列ピッチで形成されている。また、図２に示すように、例えば中央部に位置するマスクパターン１０ａの左端縁部が基準位置Ｓ１として予め設定されている。 As shown in FIG. 2, a plurality of mask patterns 10 are formed on the light shielding film 9 in one direction. The plurality of mask patterns 10 are openings having a predetermined shape that allow exposure light to pass through. The mask patterns 10 are formed on the color filter substrate 6 shown in FIG. It is transferred onto the pixel 13 of the black matrix 12. For example, the pixel 13 has a width that substantially matches the width of the pixels 13 and has a rectangular shape that is long in a direction perpendicular to the arrangement direction, and is formed at an array pitch that matches the three pitch intervals of the pixels 13. Further, as shown in FIG. 2, for example, the left edge portion of the mask pattern 10a located in the center is preset as the reference position S1.

また、図３に示すように、透明基材８の他方の面８ｂにて上記マスクパターン１０の形成領域に対応した領域１４（図２参照）には、紫外線反射防止膜１５が形成され露光光に含まれる紫外線成分の透過効率が向上されている。   Further, as shown in FIG. 3, an ultraviolet antireflection film 15 is formed on a region 14 (see FIG. 2) corresponding to the formation region of the mask pattern 10 on the other surface 8b of the transparent substrate 8, and exposure light is formed. The transmission efficiency of the ultraviolet component contained in is improved.

上記遮光膜９には、図２に示すように、上記複数のマスクパターン１０に近接してその並び方向の側方に覗き窓１１が形成されている。この覗き窓１１は、対向して搬送される図５に示すカラーフィルタ基板６に形成された基板側アライメントマーク１６及びブラックマトリクス１２のピクセル１３を観察するためのものであり、後述する撮像手段３で上記基板側アライメントマーク１６の位置及びブラックマトリクス１２の例えば図５に示すように中央部に位置するピクセル１３ａの左上端隅部に予め設定された基準位置Ｓ２を検出可能となっている。そして、図２に示すように、上記複数のマスクパターン１０の並び方向に平行して中央側から一方の端部８ｃに向かって延びて矩形状に形成されている。   As shown in FIG. 2, a viewing window 11 is formed in the light shielding film 9 in the vicinity of the plurality of mask patterns 10 in the side of the arrangement direction. The viewing window 11 is for observing the substrate-side alignment mark 16 and the pixel 13 of the black matrix 12 formed on the color filter substrate 6 shown in FIG. Thus, the position of the substrate-side alignment mark 16 and the reference position S2 preset in the upper left corner of the pixel 13a located at the center of the black matrix 12 as shown in FIG. 5, for example, can be detected. Then, as shown in FIG. 2, it is formed in a rectangular shape extending from the center side toward one end portion 8c in parallel with the arrangement direction of the plurality of mask patterns 10.

上記遮光膜９には、図２に示すように、上記覗き窓１１の一端部側方に中央側から他方の端部８ｄに向かって並べて複数のマスク側アライメントマーク１７が形成されている。この複数のマスク側アライメントマーク１７は、上記マスクパターン１０に予め設定された基準位置Ｓ１と上記カラーフィルタ基板６のピクセル１３に予め設定された基準位置Ｓ２との位置合わせをするためのものであり、上記マスクパターン１０に対応して形成されている。さらに、その形成位置は、図２においてマスク側アライメントマーク１７の左側縁部が対応するマスクパターン１０の左側縁部と一致するようにされている。そして、例えば、遮光膜９の中央部側に形成されたマスク側アライメントマーク１７が基準マーク１７ａとして予め設定されている。これにより、上記基準マーク１７ａと上記カラーフィルタ基板６の基板側アライメントマーク１６とが所定の位置関係となるように位置調整されることにより、上記マスクパターン１０の基準位置Ｓ１とカラーフィルタ基板６の基準位置Ｓ２とが位置合わせできるようになっている。   As shown in FIG. 2, a plurality of mask side alignment marks 17 are formed on the light shielding film 9 so as to be arranged on the side of one end portion of the viewing window 11 from the center side toward the other end portion 8d. The plurality of mask side alignment marks 17 are for aligning a reference position S1 preset in the mask pattern 10 and a reference position S2 preset in the pixel 13 of the color filter substrate 6. , Corresponding to the mask pattern 10. Further, the formation position is set so that the left side edge of the mask alignment mark 17 in FIG. 2 coincides with the left side edge of the corresponding mask pattern 10. For example, a mask side alignment mark 17 formed on the central portion side of the light shielding film 9 is set in advance as a reference mark 17a. As a result, the reference mark 17a and the substrate-side alignment mark 16 of the color filter substrate 6 are adjusted so as to have a predetermined positional relationship, whereby the reference position S1 of the mask pattern 10 and the color filter substrate 6 are aligned. The reference position S2 can be aligned.

また、図４に示すように、透明基材８の他方の面８ｂにて上記覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７の形成領域に対応した領域１９（図２参照）には、可視光を透過し紫外線を反射する波長選択性膜２０が形成され、露光光に含まれる紫外線成分が上記覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７を通してカラーフィルタ基板６に照射し、カラーフィルタ基板６に塗布されたカラーレジストを露光するのを防止できるようになっている。   As shown in FIG. 4, visible light is transmitted through a region 19 (see FIG. 2) corresponding to the formation region of the viewing window 11 and the mask alignment mark 17 on the other surface 8 b of the transparent substrate 8. Then, a wavelength selective film 20 that reflects ultraviolet rays is formed, and an ultraviolet component contained in the exposure light is applied to the color filter substrate 6 through the viewing window 11 and the mask side alignment mark 17, and the color applied to the color filter substrate 6 is applied. It is possible to prevent the resist from being exposed.

そして、上記フォトマスク７は、図１に示すように、上記遮光膜９を形成した側を下にしてマスクステージ２に保持される。   As shown in FIG. 1, the photomask 7 is held on the mask stage 2 with the side on which the light shielding film 9 is formed facing down.

上記ステージ１の上方には、撮像手段３が配設されている。この撮像手段３は、カラーフィルタ基板６に形成された基板側アライメントマーク１６とフォトマスク７に形成されたマスク側アライメントマーク１７とをハーフミラー２１を介してそれぞれ同一視野内に捕えて撮像するものであり、光を受光する複数の受光素子を一直線状に並べて備えたラインＣＣＤ２２と、その前方に配設されてカラーフィルタ基板６に形成された基板側アライメントマーク１６及びピクセル１３やフォトマスク７に形成されたマスク側アライメントマーク１７をそれぞれ上記ラインＣＣＤ２２上の異なった位置に結像させる集光レンズ２３と、を備えている。 An imaging unit 3 is disposed above the stage 1. The imaging means 3 captures and images the substrate-side alignment mark 16 formed on the color filter substrate 6 and the mask-side alignment mark 17 formed on the photomask 7 in the same field of view through the half mirror 21. , and the plurality of the line CCD22 having arranged in a straight line to the light receiving element, the substrate side alignment mark 16 and the pixel 13, a photo mask 7 formed on the color filter substrate 6 is disposed in front for receiving the light And a condensing lens 23 that forms images of the mask-side alignment marks 17 formed at the different positions on the line CCD 22 respectively.

図１に示すように、上記撮像手段３の基板側アライメントマーク１６と該基板側アライメントマーク１６の結像位置とを結ぶ光路上にて、上記ラインＣＣＤ２２と集光レンズ２３との間には、光学距離補正手段４が配設されている。この光学距離補正手段４は、撮像手段３のラインＣＣＤ２２とカラーフィルタ基板６との間の光学距離及び撮像手段３のラインＣＣＤ２２とフォトマスク７との間の光学距離を略合致させるものであり、空気の屈折率よりも大きい所定の屈折率を有する透明な部材からなり、例えばガラスプレートである。 As shown in FIG. 1, on the optical path connecting the substrate side alignment mark 16 of the imaging means 3 and the imaging position of the substrate side alignment mark 16, between the line CCD 22 and the condenser lens 23, Optical distance correction means 4 is provided. The optical distance correction unit 4 substantially matches the optical distance between the line CCD 22 of the imaging unit 3 and the color filter substrate 6 and the optical distance between the line CCD 22 of the imaging unit 3 and the photomask 7. It consists of a transparent member having a predetermined refractive index larger than the refractive index of air, for example, a glass plate.

この場合、所定の屈折率を有する透明な部材からなる光学距離補正手段４は、図６に示すように、フォトマスク７に形成された覗き窓１１を介して撮像手段３のラインＣＣＤ２２とカラーフィルタ基板６とを結ぶ光路上に、ラインＣＣＤ２２上の基板側アライメントマーク１６が結像される部分のみをカバーするように配設されている。 In this case, the optical distance correction means 4 made of a transparent member having a predetermined refractive index is connected to the line CCD 22 and the color filter of the image pickup means 3 through the viewing window 11 formed in the photomask 7 as shown in FIG. On the optical path connecting the substrate 6, it is arranged so as to cover only the portion where the substrate side alignment mark 16 on the line CCD 22 is imaged .

図６に示すように、通常、集光レンズ２３からの距離が異なる二点Ｐ１，Ｐ２から発した光は、集光レンズ２３からの距離が異なる二点Ｆ１，Ｆ２に集光する。したがって、撮像手段３によりフォトマスク７のマスク側アライメントマーク１７を撮像している状態（集光点Ｆ２がラインＣＣＤ２２上に一致している状態）においては、撮像手段３の集光レンズ２３からの距離がフォトマスク７よりも遠いカラーフィルタ基板６から発した光Ｌ１は、ラインＣＣＤ２２の手前側の点Ｆ１に集光することになる。したがって、フォトマスク７のマスク側アライメントマーク１７とカラーフィルタ基板６の基板側アライメントマーク１６とは撮像手段３のラインＣＣＤ２２上に同時に結像させることができない。しかし、同図に示すように、上記フォトマスク７の覗き窓１１を介して撮像手段３のラインＣＣＤ２２とカラーフィルタ基板６とを結ぶ光路上に光学距離補正手段４を配置することにより光学距離が長くなり、光Ｌ１を上記ラインＣＣＤ２２上の点Ｆ３に集光させることができる。これにより、マスク側アライメントマーク１７と基板側アライメントマーク１６とを同時にラインＣＣＤ２２上に結像させることができる。なお、上記光学距離の調整は、光学距離補正手段４の部材の屈折率及び／又は厚みを調節して行なうことができる。   As shown in FIG. 6, the light emitted from the two points P <b> 1 and P <b> 2 having different distances from the condensing lens 23 is normally condensed at the two points F <b> 1 and F <b> 2 having different distances from the condensing lens 23. Therefore, in a state where the mask-side alignment mark 17 of the photomask 7 is imaged by the imaging unit 3 (a state where the condensing point F2 coincides with the line CCD 22), the light from the condensing lens 23 of the imaging unit 3 The light L1 emitted from the color filter substrate 6 that is farther than the photomask 7 is collected at a point F1 on the near side of the line CCD 22. Therefore, the mask-side alignment mark 17 of the photomask 7 and the substrate-side alignment mark 16 of the color filter substrate 6 cannot be imaged simultaneously on the line CCD 22 of the imaging means 3. However, as shown in the figure, the optical distance can be reduced by arranging the optical distance correcting means 4 on the optical path connecting the line CCD 22 of the imaging means 3 and the color filter substrate 6 through the viewing window 11 of the photomask 7. As a result, the light L1 can be condensed at the point F3 on the line CCD 22. Thereby, the mask side alignment mark 17 and the substrate side alignment mark 16 can be simultaneously imaged on the line CCD 22. The optical distance can be adjusted by adjusting the refractive index and / or thickness of the member of the optical distance correction means 4.

このように構成されたマスクステージ２及び撮像手段３は、図示省略のアライメント機構によって一体的に図１に示すステージ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可能とされている。   The mask stage 2 and the image pickup means 3 configured in this way are orthogonal to the transport direction indicated by the arrow A in a plane parallel to the upper surface 1a of the stage 1 shown in FIG. It is possible to move to.

上記ステージ１の上方には、露光光学系５が配設されている。この露光光学系５は、露光光をフォトマスク７を介してカラーフィルタ基板６上に照射してフォトマスク７のマスクパターン１０の像をカラーフィルタ基板６に塗布されたカラーレジスト上に転写させるものであり、光源２４と、コンデンサーレンズ２５とを備えている。   An exposure optical system 5 is disposed above the stage 1. This exposure optical system 5 irradiates exposure light onto a color filter substrate 6 through a photomask 7 to transfer an image of a mask pattern 10 of the photomask 7 onto a color resist applied to the color filter substrate 6. The light source 24 and the condenser lens 25 are provided.

上記光源２４は、紫外線を含んだ露光光を放射するものであり、例えば超高圧水銀ランプ、キセノンランプ又は紫外線発光レーザである。そして、凹面鏡２６によってその焦点に集光するようにされている。また、上記コンデンサーレンズ２５は、光源２４とマスクステージ２との間に配設されて、光源２４から放射された露光光を平行光にしてフォトマスク７に垂直に照射させるようにするものであり、その前焦点を上記凹面鏡２６の焦点近傍に位置させている。   The light source 24 emits exposure light including ultraviolet rays, and is, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp, a xenon lamp, or an ultraviolet light emitting laser. Then, the light is condensed at the focal point by the concave mirror 26. The condenser lens 25 is disposed between the light source 24 and the mask stage 2 so that the exposure light emitted from the light source 24 is converted into parallel light and irradiated onto the photomask 7 vertically. The front focal point is positioned near the focal point of the concave mirror 26.

次に、このように構成された露光装置の動作について説明する。
ここで、使用されるカラーフィルタ基板６は、図５に示すように、透明なガラス基板の一面にＣｒ等からなる不透明膜が形成され、同図に示すように露光領域２６内に複数のピクセル１３がマトリクス状に形成されたものである。さらに、露光領域２６の一端部２６ａ側の略中央部に、上記フォトマスク７に予め設定された基準位置Ｓ１と上記カラーフィルタ基板６に予め設定された基準位置Ｓ２との位置ずれを補正してアライメントをとるために細長状の基板側アライメントマーク１６が一つ形成されている。また、上記基板側アライメントマーク１６の側方には、中央側から一方の端部６ａに向かって並べて複数のアライメント確認マーク２７がピクセル１３に対応させてピクセル１３の配列の３ピッチ間隔と一致した配列ピッチで形成されている。なお、上記基板側アライメントマーク１６及びアライメント確認マーク２７は、図５においてそれぞれ各マークの左側縁部と対応するピクセル１３の左側縁部とが一致するように形成されている。 Next, the operation of the exposure apparatus configured as described above will be described.
Here, the color filter substrate 6 used has an opaque film made of Cr or the like formed on one surface of a transparent glass substrate as shown in FIG. 5, and a plurality of pixels in the exposure region 26 as shown in FIG. Reference numeral 13 denotes a matrix. Further, a position shift between a reference position S1 preset on the photomask 7 and a reference position S2 preset on the color filter substrate 6 is corrected at a substantially central portion on the one end 26a side of the exposure region 26. One elongated substrate-side alignment mark 16 is formed for alignment. Further, on the side of the substrate side alignment mark 16, a plurality of alignment confirmation marks 27 are arranged from the center side toward the one end 6 a so as to correspond to the pixels 13 and coincide with the three pitch intervals of the arrangement of the pixels 13. It is formed with an array pitch . The substrate side alignment mark 16 and the alignment confirmation mark 27 are formed so that the left side edge of each mark and the left side edge of the corresponding pixel 13 in FIG.

このように形成されたカラーフィルタ基板６は、上面に所定のカラーレジストが塗布され、露光領域２６の上記基板側アライメントマーク１６を形成した端部２６ａ側を図５に矢印Ａで示す搬送方向の先頭側に位置させてステージ１の上面１ａに載置され、図示省略の搬送手段によって一定の速度で矢印Ａ方向に搬送される。   The color filter substrate 6 thus formed is coated with a predetermined color resist on the upper surface, and the end portion 26a side of the exposure region 26 where the substrate-side alignment mark 16 is formed is shown in the transport direction indicated by the arrow A in FIG. It is placed on the top surface 1a of the stage 1 so as to be positioned on the leading side, and is transported in the direction of arrow A at a constant speed by transport means (not shown).

一方、フォトマスク７は、図２に示すように、覗き窓１１が形成された端部８ｅ側を矢印Ａで示す搬送方向の手前側に位置させ、図１に示すように遮光膜９を形成した面を下にしてマスクステージ２に保持される。そして、搬送されるカラーフィルタ基板６の上面に近接して対向するようにされる。   On the other hand, as shown in FIG. 2, the photomask 7 has the end 8e side on which the viewing window 11 is formed positioned on the front side in the transport direction indicated by the arrow A, and forms a light shielding film 9 as shown in FIG. It is held on the mask stage 2 with the finished surface down. And it is made to oppose and adjoin to the upper surface of the color filter board | substrate 6 conveyed.

このような状態で、フォトマスク７に形成された覗き窓１１を通してカラーフィルタ基板６上の基板側アライメントマーク１６、アライメント確認マーク２７及びピクセル１３が撮像手段３によって撮像される。この場合、フォトマスク７に形成された覗き窓１１を介して撮像手段３のラインＣＣＤ２２とカラーフィルタ基板６とを結ぶ光路上に光学距離補正手段４が配設されて、その光学距離が撮像手段３のラインＣＣＤ２２とフォトマスク７との間の光学距離と略合致するようにされているので、撮像手段３の光軸方向にずれて位置するカラーフィルタ基板６上の基板側アライメントマーク１６等の像とフォトマスク７のマスク側アライメントマーク１７の像とが同時に撮像手段３のラインＣＣＤ２２上の異なる位置に結像する。したがって、撮像手段３で同時に撮像された基板側アライメントマーク１６等の画像とマスク側アライメントマーク１７の画像とが図示省略の画像処理部で同時に処理される。 In this state, the imaging means 3 images the substrate side alignment mark 16, the alignment confirmation mark 27, and the pixel 13 on the color filter substrate 6 through the viewing window 11 formed in the photomask 7. In this case, the optical distance correction means 4 is disposed on the optical path connecting the line CCD 22 of the imaging means 3 and the color filter substrate 6 through the viewing window 11 formed in the photomask 7, and the optical distance is determined by the imaging means. 3 is substantially matched with the optical distance between the line CCD 22 and the photomask 7, so that the substrate side alignment mark 16 on the color filter substrate 6 and the like positioned on the color filter substrate 6 which is shifted in the optical axis direction of the image pickup means 3 is used. The image and the image of the mask side alignment mark 17 of the photomask 7 are simultaneously formed at different positions on the line CCD 22 of the image pickup means 3. Therefore, the image of the substrate-side alignment mark 16 and the like and the image of the mask-side alignment mark 17 that are simultaneously imaged by the imaging unit 3 are simultaneously processed by an image processing unit (not shown).

この場合、先ず、撮像手段３によって、図７に示されるようにフォトマスク７の覗き窓１１を通して観察されるカラーフィルタ基板６の基板側アライメントマーク１６とフォトマスク７のマスク側アライメントマーク１７とが同時に撮像される。このとき、基板側アライメントマーク１６を検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号と、上記フォトマスク７の基準マーク１７ａを検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号とが読み取られ、図示省略の演算部でその距離Ｌが演算される。そして、予め設定して記憶された所定の距離Ｌ0と比較される。 In this case, first, as shown in FIG. 7, the imaging unit 3 generates the substrate-side alignment mark 16 of the color filter substrate 6 and the mask-side alignment mark 17 of the photomask 7 that are observed through the viewing window 11 of the photomask 7. Images are taken simultaneously. At this time, the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 that has detected the substrate-side alignment mark 16 and the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 that has detected the reference mark 17a of the photomask 7 are read, and an arithmetic unit not shown in the figure. The distance L is calculated. Then, it is compared with a predetermined distance L 0 set and stored in advance.

ここで、図７に示すように、カラーフィルタ基板６に対してフォトマスク７が矢印Ｂ方向にずれている場合には、図８に示すように、基板側アライメントマーク１６と基準マーク１７ａとの距離ＬがＬ0又はＬ0±ｘ（ｘは許容値）となるようにフォトマスク７が矢印Ｃ方向に移動される。これにより、フォトマスク７の基準位置Ｓ１とカラーフィルタ基板６の基準位置Ｓ２とが所定の許容範囲内で合致することとなる。 Here, as shown in FIG. 7, when the photomask 7 is displaced in the arrow B direction with respect to the color filter substrate 6, as shown in FIG. 8, the substrate-side alignment mark 16 and the reference mark 17a The photomask 7 is moved in the direction of arrow C so that the distance L becomes L 0 or L 0 ± x (x is an allowable value). As a result, the reference position S1 of the photomask 7 and the reference position S2 of the color filter substrate 6 are matched within a predetermined allowable range.

次に、図８に示すように、フォトマスク７の覗き窓１１を通してカラーフィルタ基板６のアライメント確認マーク２７が撮像手段３によって撮像される。そして、各アライメント確認マーク２７を検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号、及びフォトマスク７の各マスク側アライメントマーク１７を検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号が読み取られ、演算部で各セル番号の平均値が演算される。その平均値は、アライメント調整直後に上記カラーフィルタ基板６の基板側アライメントマーク１６を検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号と比較され、両者が所定の許容範囲内で一致した場合には、アライメントが確実に行なわれたと判断して露光光がフォトマスク７に照射される。これにより、フォトマスク７のマスクパターン１０の像がカラーフィルタ基板６のピクセル１３上に転写される。なお、上記平均値とセル番号とが不一致の場合には、例えばカラーフィルタ基板６が別種類のもの、又はブラックマトリクス１２の形成不良品と判断し、この場合には露光を停止して警報する。   Next, as shown in FIG. 8, the alignment confirmation mark 27 of the color filter substrate 6 is imaged by the imaging means 3 through the viewing window 11 of the photomask 7. Then, the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 that detected each alignment confirmation mark 27 and the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 that detected each mask side alignment mark 17 of the photomask 7 are read, and each cell is read by the calculation unit. The average number is calculated. The average value is compared with the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 that has detected the substrate-side alignment mark 16 of the color filter substrate 6 immediately after alignment adjustment, and if both coincide with each other within a predetermined allowable range, alignment is performed. The photomask 7 is irradiated with exposure light because it is determined that the above has been performed reliably. As a result, the image of the mask pattern 10 of the photomask 7 is transferred onto the pixels 13 of the color filter substrate 6. If the average value and the cell number do not match, it is determined that the color filter substrate 6 is of a different type or a defective product of the black matrix 12, for example. In this case, the exposure is stopped and an alarm is given. .

その後は、撮像手段３で撮像された画像データと記憶部に記憶されたカラーフィルタ基板６の基準位置Ｓ２のルックアップテーブル（ＬＵＴ）とが比較され、基準位置Ｓ２が検出される。そして、図９に示すように、上記基準位置Ｓ２を検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号と、フォトマスク７の基準マーク１７ａを検出したラインＣＣＤ２２の受光素子のセル番号とが比較され、両者の距離ＬがＬ０又はＬ０±ｘとなるようにフォトマスク７が矢印Ｂ，Ｃ方向に微動される。また、必要に応じてフォトマスク７は、その中心を軸として回動調整される。これにより、カラーフィルタ基板６が矢印Ａで示す搬送方向と直交する方向に振れながら搬送されてもフォトマスク７はそれに追従して動き、目標とする位置にフォトマスク７のマスクパターン１０の像が精度よく転写されることになる。 Thereafter, the image data picked up by the image pickup means 3 and the look-up table (LUT) of the reference position S2 of the color filter substrate 6 stored in the storage unit are compared, and the reference position S2 is detected. Then, as shown in FIG. 9, the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 where the reference position S2 is detected is compared with the cell number of the light receiving element of the line CCD 22 where the reference mark 17a of the photomask 7 is detected. The photomask 7 is finely moved in the directions of arrows B and C so that the distance L becomes L 0 or L 0 ± x. In addition, the photomask 7 is rotated and adjusted with its center as an axis as necessary. As a result, even if the color filter substrate 6 is conveyed while swinging in a direction orthogonal to the conveyance direction indicated by the arrow A, the photomask 7 moves following the movement, and the image of the mask pattern 10 of the photomask 7 is formed at the target position. It will be transferred with high accuracy.

この場合、図３に示すように、フォトマスク７の透明基材８の他方の面８ｂにてマスクパターン１０の形成領域に対応した領域１４（図２参照）には、露光光に含まれる紫外線成分の反射防止膜１５が形成されているので、紫外線は該反射防止膜１５で反射が抑制されて効率よくフォトマスク７のマスクパターン１０を通り抜ける。そして、カラーフィルタ基板６上のカラーレジストを効率よく露光する。   In this case, as shown in FIG. 3, the region 14 (see FIG. 2) corresponding to the formation region of the mask pattern 10 on the other surface 8b of the transparent substrate 8 of the photomask 7 has ultraviolet rays included in the exposure light. Since the component antireflection film 15 is formed, the reflection of ultraviolet rays is suppressed by the antireflection film 15 and efficiently passes through the mask pattern 10 of the photomask 7. Then, the color resist on the color filter substrate 6 is efficiently exposed.

一方、図４に示すように、フォトマスク７の透明基材８の他方の面８ｂにて覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７の形成領域に対応した領域１９（図２参照）には、可視光を透過し紫外線を反射する波長選択性膜２０が形成されているので、上記覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７を照射した露光光の紫外線成分は、上記波長選択性膜２０で反射される。したがって、露光光の紫外線成分が覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７を通ってカラーフィルタ基板６を照射することがない。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the region 19 (see FIG. 2) corresponding to the formation region of the observation window 11 and the mask alignment mark 17 on the other surface 8b of the transparent substrate 8 of the photomask 7 is visible. Since the wavelength-selective film 20 that transmits light and reflects ultraviolet rays is formed, the ultraviolet component of the exposure light that irradiates the viewing window 11 and the mask-side alignment mark 17 is reflected by the wavelength-selective film 20. . Therefore, the ultraviolet component of the exposure light does not irradiate the color filter substrate 6 through the viewing window 11 and the mask side alignment mark 17.

そのため、覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７がマスクパターン１０に近接して搬送方向に先後して形成されていても、上記覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７の像がカラーフィルタ基板６の露光領域２６に転写されることがない。   Therefore, even if the viewing window 11 and the mask side alignment mark 17 are formed in the vicinity of the mask pattern 10 and preceded in the transport direction, the image of the viewing window 11 and the mask side alignment mark 17 is exposed to the color filter substrate 6. There is no transfer to the region 26.

一方、可視光は、上記波長選択性膜２０を透過するので上記覗き窓１１を通してカラーフィルタ基板６の基板側アライメントマーク１６、アライメント確認マーク２７及びピクセル１３を観察することができる。したがって、カラーフィルタ基板６を搬送しながらマスクパターン１０と近接した位置で覗き窓１１を通してカラーフィルタ基板６の基板側アライメントマーク１６及びピクセル１３の位置を確認し、フォトマスク７の基準位置Ｓ１とカラーフィルタ基板６の基準位置Ｓ２との位置合わせをすることができ、両者の位置合わせ精度を従来に増して向上することができる。   On the other hand, since visible light passes through the wavelength selective film 20, the substrate-side alignment mark 16, the alignment confirmation mark 27 and the pixel 13 of the color filter substrate 6 can be observed through the viewing window 11. Accordingly, the positions of the substrate-side alignment marks 16 and the pixels 13 of the color filter substrate 6 are confirmed through the viewing window 11 at a position close to the mask pattern 10 while the color filter substrate 6 is being conveyed, and the reference position S1 of the photomask 7 and the color Alignment with the reference position S2 of the filter substrate 6 can be performed, and the alignment accuracy of both can be improved as compared with the conventional case.

なお、上記実施形態においては、マスク側アライメントマーク１７が覗き窓１１の隣に並べて形成された場合について説明したが、これに限られず、覗き窓１１を透明基材８の一方の端部８ｃ側から他方の端部８ｄ側まで延びて長く形成し、その内部にマスク側アライメントマーク１７を形成してもよい。この場合、マスク側アライメントマーク１７は、不透明膜で例えば細長状に形成される。   In the above embodiment, the case where the mask side alignment mark 17 is formed next to the viewing window 11 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the viewing window 11 is disposed on the one end 8c side of the transparent substrate 8. May extend to the other end 8d side and may be formed long, and the mask side alignment mark 17 may be formed therein. In this case, the mask side alignment mark 17 is formed of an opaque film, for example, in an elongated shape.

また、上記実施形態においては、カラーフィルタ基板６に基板側アライメントマーク１６及びアライメント確認マーク２７を形成した場合について説明したが、これに限られず、上記基板側アライメントマーク１６及びアライメント確認マーク２７はなくてもよい。この場合、露光領域２６の搬送方向両側方の所定位置に別のアライメントマークを形成し、それに対応してフォトマスク７の両端部にもアライメントマークを形成し、カラーフィルタ基板６を搬送する前に両アライメントマークによってアライメントの粗調整をし、露光実行中は、撮像手段３で覗き窓１１を通してピクセル１３の基準位置Ｓ２を検出して前述の方法により位置合わせを行なってもよい。   In the above embodiment, the case where the substrate-side alignment mark 16 and the alignment confirmation mark 27 are formed on the color filter substrate 6 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the substrate-side alignment mark 16 and the alignment confirmation mark 27 are not provided. May be. In this case, before the color filter substrate 6 is transported, another alignment mark is formed at a predetermined position on both sides of the exposure area 26 in the transport direction, and an alignment mark is formed at both ends of the photomask 7 correspondingly. The coarse alignment may be adjusted by using both alignment marks, and during exposure execution, the imaging unit 3 may detect the reference position S2 of the pixel 13 through the viewing window 11 and perform alignment by the above-described method.

さらに、上記実施形態においては、露光光がマスクパターン１０、覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７を照射する場合について述べたが、これに限られず、露光光を絞って覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７には露光光が照射されないようにしてもよい。この場合には、可視光を透過し紫外線を反射する波長選択性膜２０は、覗き窓１１及びマスク側アライメントマーク１７を覆って形成されなくてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the exposure light irradiates the mask pattern 10, the observation window 11, and the mask side alignment mark 17 has been described. The mark 17 may not be irradiated with exposure light. In this case, the wavelength selective film 20 that transmits visible light and reflects ultraviolet light may not be formed to cover the viewing window 11 and the mask-side alignment mark 17.

また、以上の説明においては、光学距離補正手段４として所定の屈折率を有する透明な部材をフォトマスク７の覗き窓１１を介して撮像手段３のラインＣＣＤ２２とカラーフィルタ基板６とを結ぶ光路上に配設した場合について述べたが、撮像手段３の集光レンズ２３とは別の集光レンズを撮像手段３のラインＣＣＤ２２とフォトマスク７のマスク側アライメントマーク１７とを結ぶ光路上に配設して集光点Ｆ２を手前にずらし、カラーフィルタ基板６から来る光Ｌ１の集光点Ｆ１の位置に合わせてもよい。 Further, in the above description, the light connecting the line CCD22 the imaging means 3 a transparent member having a predetermined refractive index as the optical distance correction means 4 via the Prying-out windows 11 of the photomask 7 and the color filter substrate 6 Although the case where it is arranged on the road has been described, a condensing lens different from the condensing lens 23 of the image pickup means 3 is arranged on the optical path connecting the line CCD 22 of the image pickup means 3 and the mask side alignment mark 17 of the photomask 7. It may be provided and the condensing point F2 may be shifted to the front to match the position of the condensing point F1 of the light L1 coming from the color filter substrate 6.

さらに、以上の説明においては、ステージ１が露光動作中に所定方向に移動して上面に載置されたカラーフィルタ基板６を搬送する場合について述べたが、これに限られず、ステージ１は、露光動作中停止されて、カラーフィルタ基板６の露光領域２６全面に所定の露光パターンを一括して露光するものであってもよい。この場合、露光領域２６の周辺に形成された上述とは別の基板側アライメントマークをフォトマスクに形成した別の覗き窓を通して撮像し、フォトマスクに上記基板側アライメントマークに対応して形成されたマスク側アライメントマークを上記基板側アライメントマークに並べて撮像し、両アライメントマークが所定の位置関係となるようにステージとフォトマスクとを相対的に移動して位置合わせをするとよい。   Further, in the above description, the case where the stage 1 moves in a predetermined direction during the exposure operation and transports the color filter substrate 6 placed on the upper surface has been described. However, the present invention is not limited to this. It may be stopped during the operation, and a predetermined exposure pattern may be exposed all at once on the entire exposure region 26 of the color filter substrate 6. In this case, a substrate-side alignment mark different from that described above formed around the exposure region 26 was imaged through another viewing window formed on the photomask, and the photomask was formed corresponding to the substrate-side alignment mark. It is preferable to align the mask side alignment mark by aligning the mask side alignment mark with the substrate side alignment mark and relatively moving the stage and the photomask so that both alignment marks have a predetermined positional relationship.

そして、以上の説明においては、基板がカラーフィルタ基板６である場合について述べたが、これに限られず、所定の露光パターンを形成するものであれば半導体基板等如何なるものであってもよい。   In the above description, the case where the substrate is the color filter substrate 6 has been described. However, the present invention is not limited to this, and any substrate may be used as long as it forms a predetermined exposure pattern.

本発明による露光装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of embodiment of the exposure apparatus by this invention. 上記露光装置において使用されるフォトマスクの一構成例を示す平面図である。It is a top view which shows one structural example of the photomask used in the said exposure apparatus. 図２のＸ−Ｘ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line XX in FIG. 2. 図２のＹ−Ｙ線断面図である。It is the YY sectional view taken on the line of FIG. 上記露光装置において使用されるカラーフィルタ基板の一構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of 1 structure of the color filter board | substrate used in the said exposure apparatus. 上記露光装置において使用される光学距離補正手段の原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the principle of the optical distance correction | amendment means used in the said exposure apparatus. 上記フォトマスクとカラーフィルタ基板との位置合わせを説明する図であり、調整前の状態を示す説明図である。It is a figure explaining position alignment with the said photomask and a color filter board | substrate, and is explanatory drawing which shows the state before adjustment. 上記フォトマスクとカラーフィルタ基板との位置合わせを説明する図であり、調整後の状態を示す説明図である。It is a figure explaining the position alignment with the said photomask and a color filter board | substrate, and is explanatory drawing which shows the state after adjustment. 上記フォトマスクとカラーフィルタ基板との位置合わせを説明する図であり、露光実行中の微調整を示す説明図である。It is a figure explaining position alignment with the said photomask and a color filter board | substrate, and is explanatory drawing which shows the fine adjustment during exposure execution.

符号の説明Explanation of symbols

１…ステージ
１ａ…上面
２…マスクステージ
３…撮像手段
４…光学距離補正手段
６…カラーフィルタ基板（基板）
７…フォトマスク
１６…基板側アライメントマーク
１７…マスク側アライメントマーク
２２…ラインＣＣＤ（受光面）
２３…集光レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Stage 1a ... Upper surface 2 ... Mask stage 3 ... Imaging means 4 ... Optical distance correction means 6 ... Color filter board | substrate (board | substrate)
7 ... Photomask 16 ... Substrate side alignment mark 17 ... Mask side alignment mark 22 ... Line CCD (light receiving surface)
23 ... Condensing lens

Claims (2)

感光性樹脂を塗布した基板を上面に載置するステージと、
前記ステージの上方に配設され、前記基板に近接対向させてフォトマスクを保持するマスクステージと、
光を受光する複数の受光素子を一直線状に並べて有するラインＣＣＤと、前記受光素子の並び方向に相互にずれて存在し、前記フォトマスクに形成された覗き窓を介して観察される前記基板に形成された基板側アライメントマーク、及び前記フォトマスクに形成されたマスク側アライメントマークをそれぞれ前記ラインＣＣＤ上の異なった位置に結像させる集光レンズとを設け、前記基板側アライメントマーク及び前記マスク側アライメントマークをそれぞれ同一視野内に捕らえて撮像する撮像手段と、
を備え、前記撮像手段により撮像された前記基板側及びマスク側アライメントマークの各画像間の距離を演算し、該距離が所定距離となるように前記ステージとマスクステージとを相対的に移動し、前記基板とフォトマスクとの位置合わせをして露光する露光装置であって、
前記撮像手段は、前記基板側アライメントマークと該基板側アライメントマークの結像位置とを結ぶ光路上にて、前記ラインＣＣＤと前記集光レンズとの間に、前記ラインＣＣＤ上の前記基板側アライメントマークが結像される部分のみをカバーするように、前記ラインＣＣＤと前記基板との間の光学距離及び前記ラインＣＣＤと前記フォトマスクとの間の光学距離を略合致させるための、所定の屈折率及び所定の厚みを有する透明なプレートから成る光学距離補正手段を備えたことを特徴とする露光装置。 A stage for placing a substrate coated with a photosensitive resin on the upper surface;
A mask stage disposed above the stage and holding a photomask in close proximity to the substrate;
A line CCD having a plurality of light receiving elements that receive light in a straight line, and a substrate that is shifted from each other in the alignment direction of the light receiving elements and that is observed through a viewing window formed in the photomask. the formed substrate side alignment marks, and said provided a condensing lens for forming photomask formed mask side alignment marks at different positions on each of the line CCD, the substrate side alignment mark and the mask-side An imaging unit that captures and images the alignment marks within the same field of view,
And calculating the distance between each image of the substrate side and mask side alignment marks imaged by the imaging means, relatively moving the stage and the mask stage so that the distance becomes a predetermined distance, An exposure apparatus for aligning and exposing the substrate and a photomask,
The imaging means includes the substrate-side alignment on the line CCD between the line CCD and the condenser lens on an optical path connecting the substrate-side alignment mark and an imaging position of the substrate-side alignment mark. A predetermined refraction for substantially matching the optical distance between the line CCD and the substrate and the optical distance between the line CCD and the photomask so as to cover only the portion where the mark is imaged. An exposure apparatus comprising an optical distance correction means made of a transparent plate having a ratio and a predetermined thickness. 前記ステージは、露光動作中に所定方向に移動して上面に載置された基板を搬送することを特徴とする請求項１記載の露光装置。 The exposure apparatus according to claim 1 , wherein the stage moves in a predetermined direction during the exposure operation and conveys the substrate placed on the upper surface.
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