JP5032821B2 - Substrate moving device - Google Patents

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Description

本発明は、基板を移動する基板移動装置に関する。   The present invention relates to a substrate moving apparatus for moving a substrate.

従来より、半導体基板やガラス基板等(以下、「基板」という。)にパターンを描画する描画装置では、基板が載置されたステージを移動して基板全体への描画が行われている。例えば、特許文献1では、複数の開口を有するマスクを介して基板上の感光材料に光を照射しつつ基板をステージと共に移動することにより、基板上の感光材料にストライプ状のパターンを描画する技術が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a drawing apparatus that draws a pattern on a semiconductor substrate, a glass substrate or the like (hereinafter referred to as “substrate”), drawing on the entire substrate is performed by moving a stage on which the substrate is placed. For example, in Patent Document 1, a technique for drawing a stripe pattern on a photosensitive material on a substrate by moving the substrate together with the stage while irradiating the photosensitive material on the substrate with light through a mask having a plurality of openings. Is disclosed.

このような描画装置では、ステージを移動方向へと案内するガイドの製作誤差等により、ステージの移動軸からの僅かなずれや僅かな回転が生じる。微細なパターンを描画する場合には、このようなずれや回転が描画に与える影響を無視することができないため、移動中のステージの位置や向きを計測して描画位置を補正し、パターンを精度良く描画する技術が提案されている。   In such a drawing apparatus, a slight deviation from the moving axis of the stage or a slight rotation occurs due to a manufacturing error of a guide for guiding the stage in the moving direction. When drawing a fine pattern, the effects of such shifts and rotations on the drawing cannot be ignored. Therefore, the position and orientation of the moving stage are measured to correct the drawing position, and the pattern is accurate. Techniques for drawing well have been proposed.

移動中のステージの位置や向きを計測する技術として、例えば、特許文献2では、ステージの側面に設けられたステージミラーへとレーザ光を照射し、ステージミラーからの反射光と元のレーザ光との干渉に基づいて、ステージの移動方向における位置やステージのヨーイング角度を計測する技術が開示されている。
特開2005−221596号公報 特開2005−90983号公報
As a technique for measuring the position and orientation of a moving stage, for example, in Patent Document 2, a stage mirror provided on a side surface of a stage is irradiated with laser light, and reflected light from the stage mirror and original laser light are used. A technique for measuring the position in the moving direction of the stage and the yawing angle of the stage based on the interference of the above is disclosed.
JP 2005-221596 A JP 2005-90983 A

ところで、描画装置では、基板がステージ上に載置されると、基板に対する描画が開始される前に基板の位置調整が行われる。基板のおよその位置調整(いわゆる、プリアライメント)を行う機構として、ステージ上に載置された基板の側面をシリンダ等により押すことにより、基板をステージ上において移動する構造が知られている。しかしながら、基板をステージ上において移動すると、基板とステージとの摩擦やシリンダと基板との接触により、基板が損傷したりパーティクルが発生する恐れがある。   By the way, in the drawing apparatus, when the substrate is placed on the stage, the position of the substrate is adjusted before drawing on the substrate is started. As a mechanism for adjusting the approximate position of the substrate (so-called pre-alignment), a structure is known in which the substrate is moved on the stage by pressing the side surface of the substrate placed on the stage with a cylinder or the like. However, when the substrate is moved on the stage, the substrate may be damaged or particles may be generated due to friction between the substrate and the stage or contact between the cylinder and the substrate.

また、特許文献2の基板移動装置のように、ステージを移動および回転する機構を備える装置では、基板が載置されたステージを移動および回転して基板の位置調整を行うことができるが、ステージミラーがステージと共に回転するため、位置調整時におけるステージの回転角度が大きい場合、ステージミラーからの反射光が受光部から逸れてしまい、移動中のステージの位置やヨーイングを計測することができなくなってしまう。   Moreover, in an apparatus including a mechanism for moving and rotating a stage, such as the substrate moving apparatus of Patent Document 2, the position of the substrate can be adjusted by moving and rotating the stage on which the substrate is placed. Since the mirror rotates with the stage, if the rotation angle of the stage at the time of position adjustment is large, the reflected light from the stage mirror deviates from the light receiving unit, making it impossible to measure the position and yawing of the moving stage. End up.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の回転位置を調整した後にプレーンミラーからのレーザ光の反射光を確実に受光することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reliably receive the reflected light of the laser light from the plane mirror after adjusting the rotational position of the substrate.

請求項1に記載の発明は、基板を移動する基板移動装置であって、基板を保持するステージと、前記ステージに平行な所定の移動方向に前記ステージを直線的に移動するステージ移動機構と、前記ステージに取り付けられ、前記移動方向に垂直な反射面を有するプレーンミラーと、前記ステージ外から前記プレーンミラーに向けてレーザ光を出射し、前記レーザ光の反射光を受光して前記ステージの前記移動方向における移動位置を取得する干渉式のレーザ測長器と、前記ステージに垂直な第1回転軸を中心として前記ステージを回転するステージ回転機構と、前記基板を撮像する撮像部と、前記撮像部からの出力に基づいて前記ステージ移動機構および前記ステージ回転機構を制御することにより、前記基板の移動位置および回転位置を調整する基板位置調整部と、前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心として前記プレーンミラーを前記ステージに対して回転するミラー回転機構と、前記ステージの回転方向とは反対向きに前記プレーンミラーを回転することにより、前記レーザ測長器における前記反射光の受光を維持するミラー角度調整部とを備える。   The invention according to claim 1 is a substrate moving device that moves a substrate, a stage that holds the substrate, a stage moving mechanism that linearly moves the stage in a predetermined moving direction parallel to the stage, A plane mirror attached to the stage and having a reflecting surface perpendicular to the moving direction, and a laser beam is emitted from outside the stage toward the plane mirror, and the reflected light of the laser beam is received and the stage of the stage is received. An interference type laser length measuring device that acquires a moving position in the moving direction, a stage rotating mechanism that rotates the stage around a first rotation axis perpendicular to the stage, an imaging unit that images the substrate, and the imaging By controlling the stage moving mechanism and the stage rotating mechanism based on the output from the unit, the moving position and rotating position of the substrate are adjusted. A substrate position adjustment unit that rotates, a mirror rotation mechanism that rotates the plane mirror with respect to the stage about a second rotation axis that is parallel to the first rotation axis, and the plane that is opposite to the rotation direction of the stage. A mirror angle adjustment unit that maintains the reception of the reflected light in the laser length measuring device by rotating a mirror;

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の基板移動装置であって、前記レーザ測長器からのレーザ光が照射される前記プレーンミラー上の位置から前記ステージに平行な方向に離れた前記プレーンミラー上の位置に向けて前記ステージ外からレーザ光を出射し、前記レーザ光の反射光を受光する干渉式のもう1つのレーザ測長器と、前記レーザ測長器および前記もう1つのレーザ測長器からの出力に基づいて前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイング角度を求めるヨーイング角度取得部と、前記ヨーイング角度に基づい前記ステージ回転機構を制御することにより、前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイングを補正するヨーイング補正部とをさらに備える。   A second aspect of the present invention is the substrate moving apparatus according to the first aspect, wherein the substrate moving apparatus is separated from a position on the plane mirror irradiated with the laser light from the laser length measuring device in a direction parallel to the stage. Another laser length measuring device that emits laser light from the outside of the stage toward the position on the plane mirror and receives reflected light of the laser light, the laser length measuring device, and the other one. A yawing angle acquisition unit for obtaining a yawing angle of the stage on the way to the movement direction based on outputs from two laser length measuring instruments, and the stage rotation mechanism based on the yawing angle, thereby controlling the movement direction. A yawing correction unit that corrects yawing of the stage on the way to the stage.

請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の基板移動装置であって、前記ミラー角度調整部による前記プレーンミラーの回転が、前記基板位置調整部による前記ステージの回転に同期して行われる。   According to a third aspect of the present invention, in the substrate moving device according to the first or second aspect, the rotation of the plane mirror by the mirror angle adjustment unit is synchronized with the rotation of the stage by the substrate position adjustment unit. Done.

請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の基板移動装置であって、前記ミラー角度調整部による前記プレーンミラーの回転角度が、前記基板位置調整部による前記ステージの回転角度と等しい。   A fourth aspect of the present invention is the substrate moving device according to any one of the first to third aspects, wherein a rotation angle of the plane mirror by the mirror angle adjusting unit is set so that an angle of the stage by the substrate position adjusting unit is set. Equal to rotation angle.

請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の基板移動装置であって、前記ステージに平行であり、かつ、前記移動方向に垂直な方向へと前記ステージを直線的に移動するもう1つのステージ移動機構をさらに備える。   A fifth aspect of the present invention is the substrate moving apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the stage is linearly parallel to the stage and perpendicular to the moving direction. It further includes another stage moving mechanism that moves to.

請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の基板移動装置であって、前記撮像部よりも分解能が高いもう1つの撮像部をさらに備え、前記基板位置調整部が、前記もう1つの撮像部からの出力に基づいて前記回転機構を制御することにより、前記基板を移動開始時の回転位置に位置させる。   A sixth aspect of the present invention is the substrate moving device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising another imaging unit having a higher resolution than the imaging unit, wherein the substrate position adjusting unit is The substrate is positioned at the rotation position at the start of movement by controlling the rotation mechanism based on the output from the other imaging unit.

請求項7に記載の発明は、基板を移動する基板移動装置であって、基板を保持するステージと、前記ステージに平行な所定の移動方向に前記ステージを直線的に移動するステージ移動機構と、前記ステージに垂直な第1回転軸を中心として前記ステージを回転するステージ回転機構と、前記ステージに取り付けられ、前記移動方向に垂直な反射面を有するプレーンミラーと、前記プレーンミラー上において前記ステージに平行な方向に並ぶ2つの位置に向けて前記ステージ外からレーザ光を出射し、前記レーザ光の反射光を受光する干渉式の一対のレーザ測長器と、前記一対のレーザ測長器からの出力に基づいて前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイング角度を求めるヨーイング角度取得部と、前記ヨーイング角度に基づい前記ステージ回転機構を制御することにより、前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイングを補正するヨーイング補正部と、前記基板を撮像する撮像部と、前記撮像部からの出力に基づいて前記ステージ移動機構および前記ステージ回転機構を制御することにより、前記基板の移動位置および回転位置を調整する基板位置調整部と、前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心として前記プレーンミラーを前記ステージに対して回転するミラー回転機構と、前記ステージの回転方向とは反対向きに前記プレーンミラーを回転することにより、前記一対のレーザ測長器における前記反射光の受光を維持するミラー角度調整部とを備える。   The invention according to claim 7 is a substrate moving device that moves a substrate, a stage that holds the substrate, a stage moving mechanism that linearly moves the stage in a predetermined moving direction parallel to the stage, A stage rotation mechanism for rotating the stage about a first rotation axis perpendicular to the stage; a plane mirror attached to the stage and having a reflecting surface perpendicular to the moving direction; and the stage on the plane mirror. A pair of interferometric laser length measuring devices that emit laser light from the outside of the stage toward two positions aligned in parallel and receive reflected light of the laser light, and a pair of laser length measuring devices A yawing angle acquisition unit that obtains a yawing angle of the stage on the way to the movement direction based on the output, and the yawing angle based on the yawing angle The stage movement based on the output from the imaging unit, the imaging unit that images the substrate, and the yawing correction unit that corrects the yawing of the stage in the movement direction by controlling the stage rotation mechanism A substrate position adjustment unit that adjusts the movement position and rotation position of the substrate by controlling the mechanism and the stage rotation mechanism; and the plane mirror about the second rotation axis parallel to the first rotation axis. A mirror rotation mechanism that rotates with respect to the mirror, and a mirror angle adjustment unit that maintains reception of the reflected light in the pair of laser length measuring devices by rotating the plane mirror in a direction opposite to the rotation direction of the stage. Is provided.

本発明では、基板の回転位置を調整した後にプレーンミラーからのレーザ光の反射光を確実に受光することができる。請求項6の発明では、装置の構造を簡素化しつつ基板を移動開始時の回転位置に精度良く位置させることができる。   In the present invention, the reflected light of the laser beam from the plane mirror can be reliably received after adjusting the rotational position of the substrate. According to the sixth aspect of the present invention, the substrate can be accurately positioned at the rotation position at the start of movement while simplifying the structure of the apparatus.

図1および図2は、本発明の一の実施の形態に係るパターン描画装置1の構成を示す側面図および平面図である。パターン描画装置1は、液晶表示装置用のガラス基板9(以下、単に「基板9」という。)に光を照射することにより、基板9上の感光材料にパターンを描画する装置である。パターンが描画された基板9は、後続の別工程を経て最終的には液晶表示装置の組立部品であるカラーフィルタ基板となる。   FIG. 1 and FIG. 2 are a side view and a plan view showing a configuration of a pattern drawing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The pattern drawing apparatus 1 is an apparatus that draws a pattern on a photosensitive material on a substrate 9 by irradiating light onto a glass substrate 9 (hereinafter simply referred to as “substrate 9”) for a liquid crystal display device. The substrate 9 on which the pattern is drawn becomes a color filter substrate that is an assembly part of the liquid crystal display device through a subsequent separate process.

パターン描画装置1では、基板9上に設けられたネガ型(すなわち、現像時に露光部分が基板上に残置されるタイプ)の感光材料であるカラーレジスト上に光を照射することにより、カラーフィルタ基板上に形成される画素パターン(すなわち、サブ画素の集合)が描画される。   In the pattern drawing apparatus 1, a color filter substrate is formed by irradiating light onto a color resist, which is a negative type photosensitive material (that is, a type in which an exposed portion is left on the substrate during development) provided on the substrate 9. A pixel pattern (that is, a set of sub-pixels) formed on the top is drawn.

図1および図2に示すように、パターン描画装置1は、基板9を保持する基板保持部であるステージ3、基台11上に設けられてステージ3を移動および回転するステージ駆動機構2、ステージ3およびステージ駆動機構2を跨ぐように基台11に固定されるフレーム12、フレーム12に取り付けられて基板9上に光を照射する光照射部4、ステージ3の位置および向きを計測する計測部5、並びに、ステージ3上の基板9を撮像する第1撮像部61および第2撮像部62を備える。パターン描画装置1は、基板9をステージ3と共に移動する基板移動装置としての機能を有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the pattern drawing apparatus 1 includes a stage 3 that is a substrate holding unit that holds a substrate 9, a stage driving mechanism 2 that is provided on a base 11 and moves and rotates the stage 3, and a stage 3 and the frame 12 fixed to the base 11 so as to straddle the stage drive mechanism 2, the light irradiation unit 4 that is attached to the frame 12 and irradiates light onto the substrate 9, and the measurement unit that measures the position and orientation of the stage 3 5 and a first imaging unit 61 and a second imaging unit 62 that image the substrate 9 on the stage 3. The pattern drawing apparatus 1 has a function as a substrate moving device that moves the substrate 9 together with the stage 3.

パターン描画装置1は、また、これらの構成を制御する制御部を備える。図3は、当該制御部7により実現される機能を他の構成と共に示すブロック図である。制御部7は、通常のコンピュータと同様に、CPU、RAM、ROM、固定ディスク、表示部および入力部が接続された構成となっており、図3に示すように、基板位置調整部71、ミラー角度調整部72、ヨーイング角度取得部73およびヨーイング補正部74を備える。パターン描画装置1では、ステージ駆動機構2、光照射部4、計測部5、第1撮像部61および第2撮像部62が制御部7により制御される。また、計測部5、第1撮像部61および第2撮像部62からの出力が制御部7に送られる。   The pattern drawing apparatus 1 also includes a control unit that controls these configurations. FIG. 3 is a block diagram illustrating functions realized by the control unit 7 together with other configurations. The control unit 7 has a configuration in which a CPU, a RAM, a ROM, a fixed disk, a display unit, and an input unit are connected in the same way as a normal computer. As shown in FIG. An angle adjustment unit 72, a yawing angle acquisition unit 73, and a yawing correction unit 74 are provided. In the pattern drawing apparatus 1, the stage drive mechanism 2, the light irradiation unit 4, the measurement unit 5, the first imaging unit 61, and the second imaging unit 62 are controlled by the control unit 7. Outputs from the measurement unit 5, the first imaging unit 61, and the second imaging unit 62 are sent to the control unit 7.

図1および図2に示すように、ステージ駆動機構2は、ステージ3を回転可能に支持する支持プレート21、支持プレート21上においてステージ3の主面に垂直な第1回転軸であるステージ回転軸221を中心としてステージ3を回転するステージ回転機構22、ステージ3を支持プレート21と共に図2中のX方向(以下、「副走査方向」という。)に移動する副走査機構23、副走査機構23を介して支持プレート21を支持するベースプレート24、並びに、ステージ3を支持プレート21およびベースプレート24と共に図2中のY方向(以下、「主走査方向」という。)に移動する主走査機構25を備える。   As shown in FIGS. 1 and 2, the stage drive mechanism 2 includes a support plate 21 that rotatably supports the stage 3, and a stage rotation axis that is a first rotation axis perpendicular to the main surface of the stage 3 on the support plate 21. A stage rotating mechanism 22 that rotates the stage 3 around the center 221, a sub-scanning mechanism 23 that moves the stage 3 in the X direction in FIG. 2 together with the support plate 21 (hereinafter referred to as “sub-scanning direction”), and a sub-scanning mechanism 23. And a main scanning mechanism 25 for moving the stage 3 together with the supporting plate 21 and the base plate 24 in the Y direction in FIG. 2 (hereinafter referred to as “main scanning direction”). .

ステージ回転機構22は、図1に示すように、ステージ3の(+X)側に設けられたリニアモータ222を備え、リニアモータ222は、ステージ3の(+X)側の側面に固定された移動子、および、支持プレート21の上面に設けられた固定子を備える。ステージ回転機構22では、リニアモータ222の移動子が固定子の溝に沿ってY方向に移動することにより、図1および図2に示すステージ3が、支持プレート21上に設けられたステージ回転軸221を中心として所定の角度の範囲内で回転する。   As shown in FIG. 1, the stage rotation mechanism 22 includes a linear motor 222 provided on the (+ X) side of the stage 3, and the linear motor 222 is fixed to a side surface on the (+ X) side of the stage 3. And a stator provided on the upper surface of the support plate 21. In the stage rotation mechanism 22, the stage 3 shown in FIGS. 1 and 2 is moved to a stage rotation shaft provided on the support plate 21 by moving the mover of the linear motor 222 in the Y direction along the groove of the stator. It rotates within a range of a predetermined angle around 221.

副走査機構23は、支持プレート21の下側(すなわち、(−Z)側)において、ステージ3の主面に平行、かつ、主走査方向に垂直な副走査方向に伸びるリニアモータ231、並びに、リニアモータ231の(+Y)側および(−Y)側において副走査方向に伸びる一対のリニアガイド232を備える。リニアモータ231は、支持プレート21の下面に固定された移動子、および、ベースプレート24の上面に設けられた固定子を備え、当該移動子が固定子に沿って副走査方向に移動することにより、支持プレート21がステージ3と共に、リニアモータ231およびリニアガイド232に沿って副走査方向に直線的に移動する。   The sub-scanning mechanism 23 has a linear motor 231 extending in the sub-scanning direction parallel to the main surface of the stage 3 and perpendicular to the main scanning direction on the lower side (that is, (−Z) side) of the support plate 21, and A pair of linear guides 232 extending in the sub-scanning direction are provided on the (+ Y) side and (−Y) side of the linear motor 231. The linear motor 231 includes a mover fixed to the lower surface of the support plate 21 and a stator provided on the upper surface of the base plate 24. When the mover moves in the sub-scanning direction along the stator, The support plate 21 moves linearly with the stage 3 in the sub-scanning direction along the linear motor 231 and the linear guide 232.

主走査機構25は、ベースプレート24の下側において、ステージ3の主面に平行な主走査方向に伸びるリニアモータ251、並びに、リニアモータ251の(+X)側および(−X)側において主走査方向に伸びる一対のエアスライダ252を備える。リニアモータ251は、ベースプレート24の下面に固定された移動子、および、基台11の上面に設けられた固定子を備え、当該移動子が固定子に沿って主走査方向に移動することにより、ベースプレート24が、支持プレート21およびステージ3と共に、リニアモータ251およびエアスライダ252に沿って主走査方向に直線的に移動する。パターン描画装置1では、主走査機構25および副走査機構23がそれぞれ、ステージ3を直線的に移動するステージ移動機構となっている。   The main scanning mechanism 25 has a linear motor 251 extending in a main scanning direction parallel to the main surface of the stage 3 below the base plate 24, and a main scanning direction on the (+ X) side and the (−X) side of the linear motor 251. A pair of air sliders 252 extending in the direction. The linear motor 251 includes a mover fixed to the lower surface of the base plate 24 and a stator provided on the upper surface of the base 11, and when the mover moves in the main scanning direction along the stator, The base plate 24 moves linearly in the main scanning direction along the linear motor 251 and the air slider 252 together with the support plate 21 and the stage 3. In the pattern drawing apparatus 1, the main scanning mechanism 25 and the sub-scanning mechanism 23 are stage moving mechanisms that move the stage 3 linearly.

図2に示すように、光照射部4は、副走査方向に沿って等ピッチ(本実施の形態では、200mmピッチ)にて配列されてフレーム12に取り付けられる複数の光学ヘッド41を備える。また、光照射部4は、図1に示すように、各光学ヘッド41に接続される照明光学系42、並びに、光源であるレーザ発振器43およびレーザ駆動部44を備える。光照射部4では、各レーザ駆動部44が駆動されることにより、レーザ発振器43からパルス光(以下、単に「光」という。)が出射され、照明光学系42を介して各光学ヘッド41へと導かれる。   As shown in FIG. 2, the light irradiation unit 4 includes a plurality of optical heads 41 arranged at an equal pitch (200 mm pitch in this embodiment) along the sub-scanning direction and attached to the frame 12. As shown in FIG. 1, the light irradiation unit 4 includes an illumination optical system 42 connected to each optical head 41, a laser oscillator 43 that is a light source, and a laser driving unit 44. In the light irradiation unit 4, each laser driving unit 44 is driven to emit pulsed light (hereinafter simply referred to as “light”) from the laser oscillator 43, and to each optical head 41 via the illumination optical system 42. It is guided.

各光学ヘッド41は、レーザ発振器43からの光を下方に向けて出射する出射部45、出射部45からの光を部分的に遮るアパーチャユニット46、および、アパーチャユニット46を通過した光を基板9上に設けられた感光材料上へと導く光学系47を備える。   Each optical head 41 emits light from the laser oscillator 43 downward, an aperture unit 46 that partially blocks the light from the output unit 45, and the light that has passed through the aperture unit 46 to the substrate 9 An optical system 47 is provided for guiding the light-sensitive material provided above.

図4は、アパーチャユニット46の一部を示す平面図である。図4に示すように、アパーチャユニット46は、複数の矩形状の透光部を有する第1アパーチャ板461、第1アパーチャ板461を(+X)側および(−X)側から保持する一対の保持部462、並びに、第1アパーチャ板461の主走査方向および副走査方向の位置を調整する位置調整機構463を備える。第1アパーチャ板461では、サイズが異なる3種類の透光部4611,4612,4613が、それぞれ副走査方向(すなわち、X方向)に沿って等ピッチにて複数配列されている。本実施の形態では、透光部4611のピッチ、透光部4612のピッチ、および、透光部4613のピッチは互いに異なる。図4では、理解を容易にするために、第1アパーチャ板461の透光部4611〜4613を除く領域(すなわち、遮光部)に平行斜線を付している。   FIG. 4 is a plan view showing a part of the aperture unit 46. As shown in FIG. 4, the aperture unit 46 includes a pair of holdings that hold the first aperture plate 461 having a plurality of rectangular light-transmitting portions and the first aperture plate 461 from the (+ X) side and the (−X) side. And a position adjusting mechanism 463 for adjusting the positions of the first aperture plate 461 in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In the first aperture plate 461, a plurality of three types of translucent portions 4611, 4612, and 4613 having different sizes are arranged at equal pitches along the sub-scanning direction (that is, the X direction). In this embodiment mode, the pitch of the light transmitting portions 4611, the pitch of the light transmitting portions 4612, and the pitch of the light transmitting portions 4613 are different from each other. In FIG. 4, in order to facilitate understanding, parallel oblique lines are given to regions (that is, light shielding portions) excluding the light transmitting portions 4611 to 4613 of the first aperture plate 461.

位置調整機構463は、第1アパーチャ板461を一対の保持部462と共に主走査方向に移動する第1調整機構464、第1調整機構464の下側において副走査方向に伸びる一対のリニアガイド465、並びに、第1アパーチャ板461を保持部462および第1調整機構464と共にリニアガイド465に沿って副走査方向に移動する第2調整機構466を備える。本実施の形態では、第1調整機構464および第2調整機構466として、リニアモータが利用される。   The position adjustment mechanism 463 includes a first adjustment mechanism 464 that moves the first aperture plate 461 together with the pair of holding portions 462 in the main scanning direction, a pair of linear guides 465 that extend in the sub-scanning direction below the first adjustment mechanism 464, In addition, a second adjustment mechanism 466 that moves the first aperture plate 461 along the linear guide 465 along with the holding portion 462 and the first adjustment mechanism 464 is provided. In the present embodiment, linear motors are used as the first adjustment mechanism 464 and the second adjustment mechanism 466.

図5は、アパーチャユニット46の図4に示す部分と光学的に重なる他の部分を示す平面図である。図5に示すように、アパーチャユニット46は、複数の矩形状の透光部を有する第2アパーチャ板467、第2アパーチャ板467を(+Y)側および(−Y)側から保持する一対の保持部468、並びに、第2アパーチャ板467を一対の保持部468と共に副走査方向に移動する第3調整機構469をさらに備える。本実施の形態では、第3調整機構469として、リニアモータが利用される。   FIG. 5 is a plan view showing another part of the aperture unit 46 that optically overlaps the part shown in FIG. As shown in FIG. 5, the aperture unit 46 includes a pair of holdings that hold the second aperture plate 467 and the second aperture plate 467 having a plurality of rectangular light-transmitting portions from the (+ Y) side and the (−Y) side. And a third adjustment mechanism 469 for moving the second aperture plate 467 together with the pair of holding portions 468 in the sub-scanning direction. In the present embodiment, a linear motor is used as the third adjustment mechanism 469.

第2アパーチャ板467、保持部468および第3調整機構469は、第1アパーチャ板461、保持部462(図4参照)および位置調整機構463の上側に配置され、位置調整機構463の第1調整機構464上に固定される。第1アパーチャ板461と第2アパーチャ板467とは光学的に共役な位置に配置される。第2アパーチャ板467では、第1アパーチャ板461の複数の透光部4611〜4613にそれぞれ対応する、サイズが異なる3種類の透光部4671,4672,4673が、それぞれ副走査方向(すなわち、X方向)に沿って等ピッチにて複数配列されている。図5では、図の理解を容易にするために、位置調整機構463、および、第1アパーチャ板461の透光部4611〜4613を破線にて描いている。また、第2アパーチャ板467の透光部4671〜4673を除く領域に平行斜線を付している。   The second aperture plate 467, the holding portion 468, and the third adjustment mechanism 469 are disposed above the first aperture plate 461, the holding portion 462 (see FIG. 4) and the position adjustment mechanism 463, and the first adjustment of the position adjustment mechanism 463 is performed. Fixed on mechanism 464. The first aperture plate 461 and the second aperture plate 467 are disposed at optically conjugate positions. In the second aperture plate 467, three types of translucent portions 4671, 4672, and 4673 having different sizes respectively corresponding to the plurality of translucent portions 4611 to 4613 of the first aperture plate 461 are respectively in the sub-scanning direction (that is, X Are arranged at equal pitches along the direction). In FIG. 5, in order to facilitate understanding of the drawing, the position adjusting mechanism 463 and the translucent portions 4611 to 4613 of the first aperture plate 461 are drawn with broken lines. Moreover, the parallel diagonal line is attached | subjected to the area | region except the translucent parts 4671-4673 of the 2nd aperture board 467. FIG.

図5に示すように、レーザ発振器43から出射部45(図1参照)を介して出射された光の照射領域451(図5中にて、二点鎖線にて示す。)に、第2アパーチャ板467の透光部4673、および、透光部4673と部分的に重なる第1アパーチャ板461の透光部4613が配置された場合、出射部45からの光は、透光部4673と透光部4613とが重なる領域(以下、「マスクセット透光部」という。)のみを透過し、光学系47を介して、図6に示すように、基板9上の複数の矩形状の照射領域931に導かれる。以下の説明では、複数の照射領域931をまとめて、「照射領域93」という。   As shown in FIG. 5, a second aperture is formed in an irradiation region 451 (indicated by a two-dot chain line in FIG. 5) of light emitted from the laser oscillator 43 via the emission unit 45 (see FIG. 1). When the translucent part 4673 of the plate 467 and the translucent part 4613 of the first aperture plate 461 partially overlapping with the translucent part 4673 are arranged, the light from the emitting part 45 is transmitted to the translucent part 4673 and the translucent part. Only a region overlapping with the portion 4613 (hereinafter referred to as a “mask set light transmitting portion”) is transmitted, and a plurality of rectangular irradiation regions 931 on the substrate 9 are passed through the optical system 47 as shown in FIG. Led to. In the following description, the plurality of irradiation regions 931 are collectively referred to as “irradiation regions 93”.

パターン描画装置1では、第1アパーチャ板461に対する第2アパーチャ板467の副走査方向における相対位置を調整することにより、基板9上に導かれる光の副走査方向における幅(すなわち、複数の照射領域931のそれぞれの幅)が変更される。また、第1アパーチャ板461および第2アパーチャ板467を主走査方向に移動し、出射部45からの光の照射領域451に透光部4611,4671、または、透光部4612,4672を配置することにより、基板9上の照射領域931の大きさやピッチ等が変更される。   In the pattern writing apparatus 1, by adjusting the relative position of the second aperture plate 467 in the sub-scanning direction with respect to the first aperture plate 461, the width of the light guided onto the substrate 9 in the sub-scanning direction (that is, a plurality of irradiation regions). Each width of 931) is changed. Further, the first aperture plate 461 and the second aperture plate 467 are moved in the main scanning direction, and the light transmitting portions 4611 and 4671 or the light transmitting portions 4612 and 4672 are disposed in the light irradiation region 451 from the emitting portion 45. As a result, the size, pitch, and the like of the irradiation region 931 on the substrate 9 are changed.

図1に示すパターン描画装置1では、制御部7によりステージ駆動機構2および光照射部4が制御されることにより、基板9がステージ3と共に(+Y)方向に移動し、移動中の基板9の描画すべき領域(以下、「描画領域」という。)に対して光の照射が行われる。換言すれば、基板9の描画領域に沿って、照射領域93を基板9上の感光材料に対して相対的に(−Y)方向に移動しつつ当該照射領域93に光の照射が行われる。これにより、感光材料上に、主走査方向に平行に伸びるストライプ状のパターンが描画される。   In the pattern drawing apparatus 1 shown in FIG. 1, the stage 9 moves together with the stage 3 in the (+ Y) direction by controlling the stage driving mechanism 2 and the light irradiation unit 4 by the control unit 7. Light irradiation is performed on an area to be drawn (hereinafter referred to as “drawing area”). In other words, the irradiation region 93 is irradiated with light while moving the irradiation region 93 in the (−Y) direction relative to the photosensitive material on the substrate 9 along the drawing region of the substrate 9. As a result, a striped pattern extending in parallel with the main scanning direction is drawn on the photosensitive material.

ステージ3の主走査方向への1回の移動が終了すると、光の照射が停止された状態で、基板9がステージ3と共に副走査方向に所定の距離(本実施の形態では、50mm)だけ移動した後、1回目の主走査とは逆方向(すなわち、(−Y)方向)に基板9を移動しつつ照射領域93に光が照射される。本実施の形態では、各主走査間に副走査を挟んで4回の主走査が行われることにより、基板9の感光材料上において、画素パターンに対応する部分のみに光が照射されて画素パターンが描画され、後工程において現像処理を施されることにより、感光材料の露光部分のみが基板上に残置されてカラーフィルタ基板の複数のサブ画素が形成される。   When the movement of the stage 3 in the main scanning direction is completed, the substrate 9 moves together with the stage 3 in the sub-scanning direction by a predetermined distance (50 mm in the present embodiment) while light irradiation is stopped. After that, the irradiation region 93 is irradiated with light while moving the substrate 9 in the direction opposite to the first main scanning (that is, the (−Y) direction). In the present embodiment, four main scans are performed with the sub-scans sandwiched between the main scans, so that only the portion corresponding to the pixel pattern is irradiated with light on the photosensitive material of the substrate 9 so that the pixel pattern Is drawn, and development processing is performed in a later process, so that only the exposed portion of the photosensitive material is left on the substrate to form a plurality of sub-pixels of the color filter substrate.

図7および図8は、計測部5近傍を拡大して示す平面図および正面図である。計測部5は、ステージ3の(−Y)側の側面に取り付けられるとともに主走査方向に垂直な反射面(すなわち、(−Y)側の面)を有するプレーンミラー51、ステージの(−Y)側において基台11に固定されるレーザ光源52、上端がプレーンミラー51とおよそ同じ高さに位置する取付台53、レーザ光源52と取付台53との間に設けられるスプリッタ54(図8参照)、取付台53の上端において(−X)側に取り付けられる第1リニア干渉系551および第1レシーバ552、並びに、取付台53の上端において(+X)側に取り付けられる第2リニア干渉系561および第2レシーバ562を備える。図8では、図示の都合上、ステージ3の厚さを実際よりも大きく描いており、また、ステージ3と基台11との間の支持プレート21、副走査機構23、ベースプレート24および主走査機構25の図示を省略している。   7 and 8 are an enlarged plan view and a front view showing the vicinity of the measurement unit 5. The measurement unit 5 is attached to the side surface on the (−Y) side of the stage 3 and has a plane mirror 51 having a reflection surface (that is, a (−Y) side surface) perpendicular to the main scanning direction, and the (−Y) of the stage. A laser light source 52 fixed to the base 11 on the side, a mounting base 53 whose upper end is positioned at substantially the same height as the plane mirror 51, and a splitter 54 provided between the laser light source 52 and the mounting base 53 (see FIG. 8). The first linear interference system 551 and the first receiver 552 attached to the (−X) side at the upper end of the mounting base 53, and the second linear interference system 561 and the second linear interference system 561 attached to the (+ X) side at the upper end of the mounting base 53. Two receivers 562 are provided. In FIG. 8, the thickness of the stage 3 is drawn larger than the actual thickness for the sake of illustration, and the support plate 21, the sub-scanning mechanism 23, the base plate 24, and the main scanning mechanism between the stage 3 and the base 11 are illustrated. Illustration of 25 is omitted.

図9は、計測部5における計測の原理を説明するための概念図である。図9中では、レーザ光の光路を矢印にて示す。図9に示すように、計測部5では、レーザ光源52から出射されたレーザ光がスプリッタ54により2分割され、一方の一部が第1リニア干渉系551を介してプレーンミラー51に入射し、プレーンミラー51からの反射光が、第1リニア干渉系551にて参照光として利用される元のレーザ光の一部と干渉して第1レシーバ552により受光される。そして、第1レシーバ552からの出力(すなわち、反射光と参照光との干渉後の強度変化)に基づいて、図示省略の専門の演算回路にてステージ3の主走査方向における位置(すなわち、ステージ3の移動方向における位置であり、以下、「移動位置」という。)が精度良く求められる。また、第1レシーバ552からの出力は、制御部7のヨーイング角度取得部73(図3参照)へと送られる。   FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining the principle of measurement in the measurement unit 5. In FIG. 9, the optical path of the laser beam is indicated by an arrow. As shown in FIG. 9, in the measurement unit 5, the laser light emitted from the laser light source 52 is divided into two by the splitter 54, and one part of the light enters the plane mirror 51 via the first linear interference system 551, Reflected light from the plane mirror 51 interferes with part of the original laser light used as reference light in the first linear interference system 551 and is received by the first receiver 552. Then, based on the output from the first receiver 552 (that is, the intensity change after interference between the reflected light and the reference light), the position of the stage 3 in the main scanning direction (that is, the stage) by a specialized arithmetic circuit (not shown). 3 in the movement direction, and hereinafter referred to as “movement position”). The output from the first receiver 552 is sent to the yawing angle acquisition unit 73 (see FIG. 3) of the control unit 7.

レーザ光源52から出射されてスプリッタ54により分割された他方のレーザ光の一部は、取付台53の内部を図9中の右側から左側へと通過し、第2リニア干渉系561を介してプレーンミラー51に入射する。第2リニア干渉系561からのレーザ光は、第1リニア干渉系551からのレーザ光が照射されるプレーンミラー51上の位置からステージ3に平行な方向(すなわち、副走査方向)に離れたプレーンミラー51上の他の位置に入射する。プレーンミラー51からの反射光は、第2リニア干渉系561にて元のレーザ光の一部と干渉して第2レシーバ562により受光され、第2レシーバ562からの出力(すなわち、第2リニア干渉系561とプレーンミラー51との主走査方向における距離)はヨーイング角度取得部73へと送られる。   A part of the other laser beam emitted from the laser light source 52 and divided by the splitter 54 passes through the mounting base 53 from the right side to the left side in FIG. 9 and passes through the second linear interference system 561 to obtain a plane. Incident on the mirror 51. The laser beam from the second linear interference system 561 is a plane separated from the position on the plane mirror 51 irradiated with the laser beam from the first linear interference system 551 in the direction parallel to the stage 3 (ie, the sub-scanning direction). It is incident on another position on the mirror 51. The reflected light from the plane mirror 51 interferes with a part of the original laser beam by the second linear interference system 561 and is received by the second receiver 562, and the output from the second receiver 562 (that is, the second linear interference). The distance between the system 561 and the plane mirror 51 in the main scanning direction) is sent to the yawing angle acquisition unit 73.

計測部5では、レーザ光源52、第1リニア干渉系551および第1レシーバ552(さらには、演算回路)が、ステージ3外からプレーンミラー51に向けてレーザ光を出射し、レーザ光の反射光を受光してステージ3の移動位置を取得する干渉式のレーザ測長器となっており、また、レーザ光源52、第2リニア干渉系561および第2レシーバ562(演算回路は設けられる必要はない。)が、ステージ3外からプレーンミラー51に向けてレーザ光を出射し、レーザ光の反射光を受光する干渉式のもう1つのレーザ測長器となっている。計測部5では、ステージ3外に配置されるこれら一対のレーザ測長器から、プレーンミラー51上においてステージ3に平行な方向に並ぶ2つの位置に向けてレーザ光が出射される。   In the measurement unit 5, the laser light source 52, the first linear interference system 551, and the first receiver 552 (and the arithmetic circuit) emit laser light from the outside of the stage 3 toward the plane mirror 51, and reflected light of the laser light. And an interferometric laser length measuring device that acquires the moving position of the stage 3, and the laser light source 52, the second linear interference system 561, and the second receiver 562 (there is no need to provide an arithmetic circuit). )) Is another interference type laser length measuring device that emits laser light from outside the stage 3 toward the plane mirror 51 and receives reflected light of the laser light. In the measurement unit 5, laser light is emitted from these pair of laser length measuring devices arranged outside the stage 3 toward two positions aligned in a direction parallel to the stage 3 on the plane mirror 51.

制御部7のヨーイング角度取得部73では、上記一対のレーザ測長器からの出力に基づいて、主走査方向への移動途上のステージ3のヨーイング角度(すなわち、ステージ3の主走査方向に対する回転角度)が求められる。具体的には、2つのレーザ測長器から出射されたレーザ光のプレーンミラー51上における照射位置間の副走査方向の距離、および、当該2つの照射位置の主走査方向の位置の差分に基づいてステージ3のヨーイング角度が求められる。なお、当該2つの照射位置の主走査方向の位置の差分が求められるのであれば、第2リニア干渉系561および第2レシーバ562において、必ずしもプレーンミラー51と第2リニア干渉系561との間の主走査方向における距離が求められる必要はない。   In the yawing angle acquisition unit 73 of the control unit 7, the yawing angle of the stage 3 during the movement in the main scanning direction (that is, the rotation angle of the stage 3 with respect to the main scanning direction) based on the outputs from the pair of laser length measuring devices. ) Is required. Specifically, based on the distance in the sub-scanning direction between the irradiation positions on the plane mirror 51 of the laser light emitted from the two laser length measuring instruments and the difference between the positions of the two irradiation positions in the main scanning direction. Thus, the yawing angle of stage 3 is obtained. If the difference between the positions of the two irradiation positions in the main scanning direction is obtained, the second linear interference system 561 and the second receiver 562 are not necessarily between the plane mirror 51 and the second linear interference system 561. It is not necessary to obtain the distance in the main scanning direction.

図7および図8に示すように、計測部5は、ステージ3に垂直であってステージ回転軸221(図1および図2参照)に平行な第2回転軸であるミラー回転軸571を中心として、プレーンミラー51をステージ3に対して相対的に回転するミラー回転機構57をさらに備える。   As shown in FIGS. 7 and 8, the measuring unit 5 is centered on a mirror rotation axis 571 that is a second rotation axis that is perpendicular to the stage 3 and parallel to the stage rotation axis 221 (see FIGS. 1 and 2). Further, a mirror rotation mechanism 57 that rotates the plane mirror 51 relative to the stage 3 is further provided.

図10および図11は、ミラー回転機構57の一部を拡大して示す平面図および側面図である。ミラー回転機構57は、ステージ3の(−Y)側においてプレーンミラー51を支持する支持板572、支持板572上のミラー回転軸571上においてプレーンミラー51を保持する第1保持部573(図7および図8参照)、第1保持部573の(−X)側においてプレーンミラー51を保持する第2保持部574、第2保持部574が上部に取り付けられるとともに支持板572上に固定されたリニアガイド575に沿って主走査方向に移動可能とされるスライド部576、支持板572とスライド部576とを連結するバネ577、および、支持板572に固定されてスライド部576を(+Y)方向に押すリニアシリンダ578を備える。   10 and 11 are an enlarged plan view and a side view showing a part of the mirror rotating mechanism 57. FIG. The mirror rotation mechanism 57 includes a support plate 572 that supports the plane mirror 51 on the (−Y) side of the stage 3, and a first holding unit 573 that holds the plane mirror 51 on the mirror rotation shaft 571 on the support plate 572 (FIG. 7). And the linear shape in which the second holding part 574 and the second holding part 574 that hold the plane mirror 51 are attached to the upper part and fixed on the support plate 572 on the (−X) side of the first holding part 573. A slide portion 576 that is movable in the main scanning direction along the guide 575, a spring 577 that connects the support plate 572 and the slide portion 576, and a slide portion 576 that is fixed to the support plate 572 in the (+ Y) direction. A linear cylinder 578 for pushing is provided.

図10および図11に示すように、スライド部576は、平板上の台座5761、および、台座5761から(−X)側に突出する突出部5762を備える。突出部5762は、(−Z)側へと伸びる板状であり、(+X)側の側面に伸張状態のバネ577が取り付けられ、(−Y)側の側面にリニアシリンダ578のロッド5781の先端が当接する。   As shown in FIGS. 10 and 11, the slide portion 576 includes a pedestal 5761 on the flat plate and a protruding portion 5762 that protrudes from the pedestal 5761 to the (−X) side. The protruding portion 5762 has a plate-like shape extending to the (−Z) side, an extended spring 577 is attached to the side surface on the (+ X) side, and the tip of the rod 5781 of the linear cylinder 578 is attached to the side surface on the (−Y) side. Abut.

ミラー回転機構57では、リニアシリンダ578のロッド5781を繰り出すことにより、スライド部576が(+Y)方向へと移動し、これにより、プレーンミラー51がミラー回転軸571を中心として図10における反時計回り(すなわち、プレーンミラー51の(−X)側の端部をステージ3に近づける方向)に回転する。また、リニアシリンダ578のロッド5781を後退させると、バネ577の収縮力によりスライド部576が(−Y)方向へと移動し、これにより、プレーンミラー51がミラー回転軸571(図7および図8参照)を中心として図10における時計回りに回転する。   In the mirror rotation mechanism 57, the slide portion 576 is moved in the (+ Y) direction by extending the rod 5781 of the linear cylinder 578, whereby the plane mirror 51 is rotated counterclockwise in FIG. 10 about the mirror rotation axis 571. (That is, the direction in which the (−X) side end of the plane mirror 51 approaches the stage 3). Further, when the rod 5781 of the linear cylinder 578 is retracted, the sliding portion 576 is moved in the (−Y) direction by the contraction force of the spring 577, whereby the plane mirror 51 is moved to the mirror rotation shaft 571 (FIGS. 7 and 8). 10), and rotates clockwise in FIG.

図1および図2に示す第1撮像部61は、ステージ3に保持された基板9の(−Y)側の2つの角部の上方に配置される2つのプリアライメントカメラ611を備え、第2撮像部62は、基板9の4つの角部の上方に配置される4つのアライメントカメラ621を備える。プリアライメントカメラ611およびアライメントカメラ621は、図示省略のフレームに固定されている。プリアライメントカメラ611は、アライメントカメラ621よりも撮像可能範囲(すなわち、視野)が大きい。また、アライメントカメラ621はプリアライメントカメラ611よりも分解能が高い。   The first imaging unit 61 shown in FIGS. 1 and 2 includes two pre-alignment cameras 611 arranged above two corners on the (−Y) side of the substrate 9 held by the stage 3, and The imaging unit 62 includes four alignment cameras 621 disposed above the four corners of the substrate 9. The pre-alignment camera 611 and the alignment camera 621 are fixed to a frame not shown. The pre-alignment camera 611 has a larger imageable range (that is, a visual field) than the alignment camera 621. The alignment camera 621 has a higher resolution than the pre-alignment camera 611.

次に、パターン描画装置1による画素パターンの描画の流れについて説明する。図12は、画素パターンの描画の流れを示す図である。画素パターンが描画される際には、まず、主面上にネガ型の感光材料が塗布された基板9がステージ3上に載置され、ステージ3に吸着されて保持される(ステップS11)。   Next, a flow of drawing a pixel pattern by the pattern drawing apparatus 1 will be described. FIG. 12 is a diagram illustrating a flow of drawing a pixel pattern. When a pixel pattern is drawn, first, the substrate 9 having a negative photosensitive material coated on the main surface is placed on the stage 3 and is sucked and held on the stage 3 (step S11).

続いて、制御部7により第1撮像部61の2つのプリアライメントカメラ611が制御され、基板9上の4つの角部近傍に設けられているアライメントマーク(図示省略)のうち、(−Y)側の2つが撮像される。そして、制御部7の基板位置調整部71により、第1撮像部61からの出力に基づいてステージ駆動機構2(すなわち、ステージ回転機構22、並びに、主走査機構25および副走査機構23)が制御されることにより、ステージ3が主走査方向および副走査方向に移動するとともにステージ回転軸221を中心として回転する。これにより、基板9の主走査方向における位置および副走査方向における位置(以下、これらの位置をそれぞれ「移動位置」という。)、並びに、ステージ回転軸221を中心とする周方向における位置(すなわち、基板9の向きであり、以下、「回転位置」という。)のおよその調整(いわゆる、プリアライメント)が行われ、基板9上の4つのアライメントマークがそれぞれ、4つのアライメントカメラ621の撮像可能範囲内に位置する(ステップS12)。ステージ3の回転中には、ステージ3の回転角度(すなわち、主走査方向に対する傾き)がエンコーダにより連続的に取得され、制御部7のミラー角度調整部72に送られる。   Subsequently, the control unit 7 controls the two pre-alignment cameras 611 of the first imaging unit 61, and among the alignment marks (not shown) provided near the four corners on the substrate 9, (−Y) Two of the sides are imaged. The stage drive mechanism 2 (that is, the stage rotation mechanism 22, the main scanning mechanism 25, and the sub-scanning mechanism 23) is controlled by the substrate position adjustment unit 71 of the control unit 7 based on the output from the first imaging unit 61. As a result, the stage 3 moves in the main scanning direction and the sub-scanning direction and rotates about the stage rotation shaft 221. Accordingly, the position of the substrate 9 in the main scanning direction and the position in the sub-scanning direction (hereinafter, these positions are respectively referred to as “moving positions”), and the position in the circumferential direction around the stage rotation shaft 221 (that is, The orientation of the substrate 9 (hereinafter referred to as “rotational position”) is roughly adjusted (so-called pre-alignment), and the four alignment marks on the substrate 9 are respectively captured by the four alignment cameras 621. (Step S12). During the rotation of the stage 3, the rotation angle of the stage 3 (that is, the inclination with respect to the main scanning direction) is continuously acquired by the encoder and sent to the mirror angle adjustment unit 72 of the control unit 7.

パターン描画装置1では、基板位置調整部71によるステージ3の回転に同期して、制御部7のミラー角度調整部72によりミラー回転機構57が制御され、プレーンミラー51がステージ3の回転方向とは反対向きに回転する(ステップS13)。ミラー角度調整部72によるプレーンミラー51の回転角度の大きさは、エンコーダから連続的にミラー角度調整部72に送られている基板位置調整部71によるステージ3の回転角度の大きさと等しくされる。これにより、プレーンミラー51の計測部5に対する相対角度が、基板9のプリアライメント前と等しく維持されるため、計測部5の第1レシーバ552および第2レシーバ562におけるプレーンミラー51からの反射光の受光(すなわち、一対のレーザ測長器のそれぞれにおける反射光の受光)が維持される。   In the pattern drawing apparatus 1, the mirror rotation mechanism 57 is controlled by the mirror angle adjustment unit 72 of the control unit 7 in synchronization with the rotation of the stage 3 by the substrate position adjustment unit 71. It rotates in the opposite direction (step S13). The rotation angle of the plane mirror 51 by the mirror angle adjustment unit 72 is made equal to the rotation angle of the stage 3 by the substrate position adjustment unit 71 continuously sent from the encoder to the mirror angle adjustment unit 72. As a result, the relative angle of the plane mirror 51 with respect to the measurement unit 5 is maintained equal to that before the pre-alignment of the substrate 9, so that the reflected light from the plane mirror 51 in the first receiver 552 and the second receiver 562 of the measurement unit 5 is maintained. Light reception (that is, reception of reflected light in each of the pair of laser length measuring devices) is maintained.

基板9のプリアライメントおよびプレーンミラー51の角度調整が終了すると、制御部7により第2撮像部62の4つのアライメントカメラ621が制御され、基板9上の4つのアライメントマーク(図示省略)が撮像される。そして、制御部7の基板位置調整部71により、第2撮像部62からの出力に基づいてステージ駆動機構2のステージ回転機構22が制御されることにより、ステージ3がステージ回転軸221を中心として回転し、基板9が、図1に示す基板9の移動開始時の回転位置に位置する(ステップS14)。   When the pre-alignment of the substrate 9 and the angle adjustment of the plane mirror 51 are completed, the control unit 7 controls the four alignment cameras 621 of the second imaging unit 62 and images four alignment marks (not shown) on the substrate 9. The Then, the stage rotation mechanism 22 of the stage drive mechanism 2 is controlled by the substrate position adjustment unit 71 of the control unit 7 based on the output from the second imaging unit 62, so that the stage 3 is centered on the stage rotation axis 221. The substrate 9 is rotated, and the substrate 9 is positioned at the rotation position at the start of the movement of the substrate 9 shown in FIG.

パターン描画装置1では、第2撮像部62からの出力に基づいて求められたステージ3の主走査方向および副走査方向における位置ずれ量が基板位置調整部71に記憶される。そして、位置調整機構463の第2調整機構466により、副走査方向における位置ずれ量に基づいて第1アパーチャ板461および第2アパーチャ467が副走査方向に移動されることにより、基板9が光照射部4に対して相対的に移動されて移動開始時の副走査方向における移動位置に位置する。また、主走査方向における位置ずれ量に基づいて、後述する光照射部4からの光の照射開始のタイミングが変更されることにより、基板9上の描画開始位置において正確に描画が開始される。なお、上記主走査方向および副走査方向における位置ずれ量に基づいて、主走査機構25および副走査機構23によりステージ3が移動されることにより、基板9が、移動開始時の移動位置に位置してもよい。   In the pattern drawing apparatus 1, the positional deviation amount of the stage 3 in the main scanning direction and the sub-scanning direction obtained based on the output from the second imaging unit 62 is stored in the substrate position adjusting unit 71. Then, the second adjustment mechanism 466 of the position adjustment mechanism 463 moves the first aperture plate 461 and the second aperture 467 in the sub-scanning direction based on the amount of displacement in the sub-scanning direction, so that the substrate 9 is irradiated with light. It is moved relative to the part 4 and is located at the movement position in the sub-scanning direction at the start of movement. In addition, drawing is started accurately at the drawing start position on the substrate 9 by changing the timing of starting the irradiation of light from the light irradiation unit 4 described later based on the amount of positional deviation in the main scanning direction. Note that the stage 9 is moved by the main scanning mechanism 25 and the sub-scanning mechanism 23 based on the amount of positional deviation in the main scanning direction and the sub-scanning direction, so that the substrate 9 is positioned at the movement position at the start of movement. May be.

基板9の上記プリアライメントよりも高精度な位置調整(いわゆる、アライメント)が終了すると、制御部7によりステージ駆動機構2が制御されてステージ3および基板9の(+Y)方向への移動が開始される(ステップS15)。続いて、制御部7により光照射部4が制御されて光の照射が開始され、アパーチャユニット46により当該光が部分的に遮られることにより、基板9上の感光材料上において、マスクセット透光部に対応する照射領域93(画素パターンの一部に対応する照射領域でもある。)へと光が導かれる(ステップS16)。そして、照射領域93が(−Y)方向に感光材料に対して相対的に主走査されることにより、ストライプ状のパターンが基板9上の感光材料に描画される。   When the position adjustment (so-called alignment) with higher accuracy than the pre-alignment of the substrate 9 is completed, the control unit 7 controls the stage driving mechanism 2 to start the movement of the stage 3 and the substrate 9 in the (+ Y) direction. (Step S15). Subsequently, the light irradiating unit 4 is controlled by the control unit 7 and light irradiation is started, and the light is partially blocked by the aperture unit 46, so that the mask set light transmission is performed on the photosensitive material on the substrate 9. Light is guided to an irradiation area 93 corresponding to the part (also an irradiation area corresponding to a part of the pixel pattern) (step S16). Then, the irradiation region 93 is main-scanned relatively to the photosensitive material in the (−Y) direction, whereby a stripe pattern is drawn on the photosensitive material on the substrate 9.

基板9およびステージ3の移動中には、計測部5のレーザ測長器により、ステージ3の主走査方向における移動位置、および、主走査方向に対するヨーイング角度が計測される。そして、計測部5から出力されるステージ3の移動位置に基づいて、光照射部4からの光の照射タイミング等が必要に応じて制御されることにより、高精度なパターンの描画が実現される。また、計測部5から出力されるステージ3のヨーイング角度に基づいて、制御部7のヨーイング補正部74によりステージ回転機構22が制御されることにより、主走査方向への移動途上のステージ3がヨーイング角度とは反対向きに回転してヨーイングが補正される。これにより、パターンの描画精度をさらに向上することができる。   During the movement of the substrate 9 and the stage 3, the moving position of the stage 3 in the main scanning direction and the yawing angle with respect to the main scanning direction are measured by the laser length measuring device of the measuring unit 5. Then, based on the movement position of the stage 3 output from the measuring unit 5, the timing of irradiating light from the light irradiating unit 4 is controlled as necessary, so that highly accurate pattern drawing is realized. . Further, the stage rotation mechanism 22 is controlled by the yawing correction unit 74 of the control unit 7 based on the yawing angle of the stage 3 output from the measurement unit 5, so that the stage 3 in the course of moving in the main scanning direction is yawing. The yawing is corrected by rotating in the opposite direction to the angle. Thereby, the pattern drawing accuracy can be further improved.

パターン描画装置1では、照射領域93の主走査が所定の移動終了位置まで到達すると、光照射部4からの光の照射が停止され(ステップS17)、ステージ3および基板9の移動が停止される(ステップS18)。基板9上の感光材料に対する1回目の主走査が終了すると、基板9に対するパターンの描画が続けられるか否か(すなわち、次の主走査の有無)が判断され(ステップS19)、次の走査が有る場合には、副走査機構23により基板9が副走査方向へと移動される(ステップS191)。パターン描画装置1では、副走査方向に伸びるプレーンミラー51が計測部5に設けられることにより、ステージ3の副走査方向への移動後であっても、一対のレーザ測長器からの光がプレーンミラー51に確実に入射する。   In the pattern drawing apparatus 1, when the main scanning of the irradiation area 93 reaches a predetermined movement end position, the light irradiation from the light irradiation unit 4 is stopped (step S17), and the movement of the stage 3 and the substrate 9 is stopped. (Step S18). When the first main scan with respect to the photosensitive material on the substrate 9 is completed, it is determined whether or not pattern drawing on the substrate 9 is continued (that is, whether or not the next main scan is present) (step S19). If there is, the substrate 9 is moved in the sub-scanning direction by the sub-scanning mechanism 23 (step S191). In the pattern writing apparatus 1, the plane mirror 51 extending in the sub-scanning direction is provided in the measurement unit 5, so that the light from the pair of laser length measuring devices can be plane even after the stage 3 is moved in the sub-scanning direction. The light enters the mirror 51 with certainty.

ステージ3の副走査方向への移動が終了すると、ステップS15に戻ってステージ3の(−Y)方向への移動、および、基板9への光の照射が開始される(ステップS15,S16)。そして、(−Y)側の移動終了位置において光の照射およびステージ3の移動が停止される(ステップS17,S18)。   When the movement of the stage 3 in the sub-scanning direction is completed, the process returns to step S15, and the movement of the stage 3 in the (−Y) direction and the irradiation of light to the substrate 9 are started (steps S15 and S16). Then, the irradiation of light and the movement of the stage 3 are stopped at the movement end position on the (−Y) side (steps S17 and S18).

パターン描画装置1では、基板9へ光を照射しつつ行われるステージ3の主走査方向への移動(すなわち、基板9上の感光材料に対する照射領域93の主走査)が、各主走査間にステージ3の副走査方向への移動を挟んで所定の回数(本実施の形態では、4回)だけ繰り返される(ステップS15〜S19、S191)。そして、基板9上の感光材料にストライプ状の画素パターンがすべて描画されると(ステップS19)、パターン描画装置1による描画が終了する。なお、本実施の形態では、主面上に描画領域が1つだけ設けられた基板9に対するパターンの描画について説明したが、パターン描画装置1では、複数の描画領域が主面上に設定された(いわゆる、多面取りが予定されている)基板に対するパターンの描画が行われてもよい。この場合、基板上の描画領域の配列に合わせて、ステージ3の主走査方向への移動中に、ステップS16,S17が繰り返される。   In the pattern drawing apparatus 1, the movement in the main scanning direction of the stage 3 performed while irradiating light onto the substrate 9 (that is, main scanning of the irradiation region 93 with respect to the photosensitive material on the substrate 9) is performed between the main scannings. 3 is repeated a predetermined number of times (four times in the present embodiment) across the movement in the sub-scanning direction (steps S15 to S19, S191). When all the striped pixel patterns are drawn on the photosensitive material on the substrate 9 (step S19), drawing by the pattern drawing apparatus 1 is completed. In the present embodiment, the pattern drawing on the substrate 9 provided with only one drawing area on the main surface has been described. However, in the pattern drawing apparatus 1, a plurality of drawing areas are set on the main surface. A pattern may be drawn on the substrate (so-called multi-planarization is scheduled). In this case, steps S16 and S17 are repeated during the movement of the stage 3 in the main scanning direction according to the arrangement of the drawing areas on the substrate.

以上に説明したように、パターン描画装置1では、計測部5において、基板9のプリアライメント時におけるステージ3の回転方向とは反対向きにプレーンミラー51が回転することにより、プレーンミラー51の反射面が主走査方向に対して垂直とされる。これにより、基板9がステージ3上に正確に載置されない場合であっても、プリアライメント後に(すなわち、基板9の回転位置を調整した後に)プレーンミラー51からのレーザ光の反射光をレーザ測長器の第1レシーバ552および第2レシーバ562により確実に受光することができる。その結果、ステージ3の主走査方向における移動位置を確実かつ高精度に求めることができる。また、ステージ3の主走査方向に対するヨーイング角度も確実かつ高精度に求めることができる。   As described above, in the pattern writing apparatus 1, in the measurement unit 5, the plane mirror 51 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the stage 3 during the pre-alignment of the substrate 9. Is perpendicular to the main scanning direction. As a result, even if the substrate 9 is not accurately placed on the stage 3, the reflected light of the laser beam from the plane mirror 51 is measured by laser measurement after pre-alignment (that is, after the rotational position of the substrate 9 is adjusted). Light can be reliably received by the first receiver 552 and the second receiver 562 of the long device. As a result, the movement position of the stage 3 in the main scanning direction can be obtained reliably and with high accuracy. Further, the yawing angle of the stage 3 with respect to the main scanning direction can also be obtained reliably and with high accuracy.

ところで、ステージの移動においてヨーイング補正が行われる場合、ヨーイング角度の計測に利用されるレーザ測長器には高い分解能が要求されるため、一般的に受光範囲は狭くなる。本実施の形態に係るパターン描画装置1では、プレーンミラー51からのレーザ光の反射光をレーザ測長器により確実に受光することができるため、ステージのヨーイング補正が行われるパターン描画装置に特に適している。   By the way, when yawing correction is performed during the movement of the stage, since a high resolution is required for the laser length measuring instrument used for measuring the yawing angle, the light receiving range is generally narrowed. In the pattern writing apparatus 1 according to the present embodiment, the reflected light of the laser light from the plane mirror 51 can be reliably received by the laser length measuring device, and thus is particularly suitable for a pattern drawing apparatus that performs stage yawing correction. ing.

また、ステージが主走査方向に垂直な副走査方向にも移動される場合、計測部のレーザ測長器からのレーザ光の照射位置は、ステージの側面において相対的に副走査方向に移動されるため、ステージの移動位置やヨーイング角度の計測には、副走査方向に伸びるプレーンミラーが利用されることが好ましい。本実施の形態に係るパターン描画装置1では、副走査方向に伸びるプレーンミラー51からのレーザ光の反射光をレーザ測長器により確実に受光することができるため、ステージの副走査が行われるパターン描画装置に特に適している。   Further, when the stage is also moved in the sub-scanning direction perpendicular to the main scanning direction, the irradiation position of the laser light from the laser length measuring device of the measuring unit is relatively moved in the sub-scanning direction on the side surface of the stage. Therefore, it is preferable to use a plane mirror extending in the sub-scanning direction for measuring the stage moving position and yawing angle. In the pattern writing apparatus 1 according to the present embodiment, the reflected light of the laser beam from the plane mirror 51 extending in the sub-scanning direction can be reliably received by the laser length measuring device. Particularly suitable for a drawing apparatus.

計測部5では、プレーンミラー51の回転がプリアライメント時のステージ3の回転に同期して行われる。これにより、基板9の回転位置が調整される間、常にレーザ測長器におけるレーザ光の反射光の受光を確認することができる。また、反射光がレーザ測長器の第1レシーバ552および第2レシーバ562から逸れること(いわゆる、レーザ光の遮断)を確実に防止することができる。さらには、プリアライメント時のプレーンミラー51の回転角度をステージ3の回転角度と等しくすることにより、プレーンミラー51からの反射光をより確実に受光することができる。   In the measurement unit 5, the rotation of the plane mirror 51 is performed in synchronization with the rotation of the stage 3 during pre-alignment. Thereby, it is possible to always confirm the reception of the reflected light of the laser light in the laser length measuring device while the rotational position of the substrate 9 is adjusted. Further, it is possible to reliably prevent the reflected light from deviating from the first receiver 552 and the second receiver 562 of the laser length measuring device (so-called laser light blocking). Furthermore, by making the rotation angle of the plane mirror 51 at the time of pre-alignment equal to the rotation angle of the stage 3, the reflected light from the plane mirror 51 can be received more reliably.

パターン描画装置1では、主走査機構25、副走査機構23およびステージ回転機構22によりステージ3を移動および回転することにより、基板9のプリアライメントおよびアライメントが行われる。このように、プリアライメント機構およびアライメント機構の一部を共通化することにより、パターン描画装置1の構造を簡素化しつつ基板9を移動開始位置に精度良く位置させることができる。   In the pattern writing apparatus 1, the substrate 9 is pre-aligned and aligned by moving and rotating the stage 3 by the main scanning mechanism 25, the sub-scanning mechanism 23 and the stage rotating mechanism 22. As described above, by sharing a part of the pre-alignment mechanism and the alignment mechanism, the substrate 9 can be accurately positioned at the movement start position while simplifying the structure of the pattern writing apparatus 1.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.

上記実施の形態に係るパターン描画装置1では、主走査機構25や副走査機構23の駆動源としてリニアモータが利用されているが、例えば、モータによりボールネジを回転させ、当該ボールネジに取り付けられたナットと共にステージ3を直進移動させる構成が採用されてもよい。   In the pattern drawing apparatus 1 according to the above embodiment, a linear motor is used as a drive source for the main scanning mechanism 25 and the sub-scanning mechanism 23. For example, a ball screw is rotated by the motor and a nut attached to the ball screw is used. In addition, a configuration in which the stage 3 is moved straight may be employed.

プリアライメント時のステージ3の回転角度の計測は、エンコーダによるものには限定されず、例えば、上記計測部5とは別に設けられた一対のレーザ測長器により、ステージ3に固定されたプレーンミラー51とは異なるミラーに2本のレーザ光が照射され、当該レーザ光の干渉によりステージ3の回転角度が計測されてもよい。また、ステージ回転機構22としてステッピングモータが利用される場合、当該ステッピングモータの回転時のパルス数がミラー角度調整部72に送られて、当該パルス数に基づいてプレーンミラー51の角度が調整されてもよい。   The measurement of the rotation angle of the stage 3 at the time of pre-alignment is not limited to that by an encoder. For example, a plane mirror fixed to the stage 3 by a pair of laser length measuring devices provided separately from the measurement unit 5 described above. A mirror different from 51 may be irradiated with two laser beams, and the rotation angle of the stage 3 may be measured by interference of the laser beams. Further, when a stepping motor is used as the stage rotation mechanism 22, the number of pulses when the stepping motor is rotated is sent to the mirror angle adjustment unit 72, and the angle of the plane mirror 51 is adjusted based on the number of pulses. Also good.

パターン描画装置1では、ミラー角度調整部72によるプレーンミラー51の回転は、必ずしもプリアライメント時のステージ3の回転に同期して行われる必要はなく、例えば、ステージ3の回転終了後に、ステージ3の回転角度と等しい角度だけステージ3の回転方向とは反対向きにプレーンミラー51が回転されてもよい。また、レーザ測長器におけるプレーンミラー51からの反射光の受光が維持される範囲であれば、プレーンミラー51の回転角度は、必ずしもステージ3の回転角度と等しくされる必要はない。   In the pattern drawing apparatus 1, the rotation of the plane mirror 51 by the mirror angle adjustment unit 72 is not necessarily performed in synchronization with the rotation of the stage 3 during pre-alignment. For example, after the rotation of the stage 3 is completed, The plane mirror 51 may be rotated in an opposite direction to the rotation direction of the stage 3 by an angle equal to the rotation angle. Further, the rotation angle of the plane mirror 51 is not necessarily equal to the rotation angle of the stage 3 as long as the reflected light from the plane mirror 51 is maintained in the laser length measuring device.

パターンの描画時にステージ3の副走査が行われない場合等、1枚のプレーンミラー51に代えて、第1リニア干渉系551および第2リニア干渉系561からのレーザ光をそれぞれ反射する2枚のミラーが設けられてもよい。この場合、当該2枚のミラーは1枚の保持板上に固定される等して、ミラー角度調整部72により一体的に回転されることが好ましい。   For example, when sub-scanning of the stage 3 is not performed at the time of pattern drawing, instead of the single plane mirror 51, two sheets of laser light respectively reflected from the first linear interference system 551 and the second linear interference system 561 are reflected. A mirror may be provided. In this case, it is preferable that the two mirrors are integrally rotated by the mirror angle adjusting unit 72 by being fixed on one holding plate.

ステージ駆動機構2による基板9の位置調整は、必ずしもプリアライメントおよびアライメントの2段階に分けて行われる必要はない。基板9の位置調整において要求される精度があまり高くない場合等には、第2撮像部62が省略され、1回のアライメントにより基板9が移動開始位置へと移動されてもよい。   The position adjustment of the substrate 9 by the stage driving mechanism 2 is not necessarily performed in two stages of pre-alignment and alignment. When the accuracy required for position adjustment of the substrate 9 is not so high, the second imaging unit 62 may be omitted, and the substrate 9 may be moved to the movement start position by one alignment.

パターン描画装置1では、レーザ測長器やガラススケールにより、主走査方向への移動途上のステージ3の副走査方向における位置が計測され、副走査方向への位置ずれが補正されてもよい。   In the pattern drawing apparatus 1, the position in the sub-scanning direction of the stage 3 during the movement in the main scanning direction may be measured by a laser length measuring device or a glass scale, and the positional deviation in the sub-scanning direction may be corrected.

上記実施の形態に係るパターン描画装置1では、現像時に露光部分が除去されるポジ型の感光材料が主面上に形成された基板に対して描画が行われてもよい。この場合、例えば、液晶表示装置の液晶配向制御用の突起に対応するパターンが描画される。また、感光材料は現像工程を伴わない他の種類のものであってもよい。パターン描画装置1では、基板9への描画に光ビーム以外のエネルギー、例えば、電子ビームやイオンビームが用いられてもよい。   In the pattern writing apparatus 1 according to the above-described embodiment, drawing may be performed on a substrate on which a positive photosensitive material from which an exposed portion is removed during development is formed on the main surface. In this case, for example, a pattern corresponding to the liquid crystal alignment control protrusion of the liquid crystal display device is drawn. Further, the photosensitive material may be other types that do not involve a development step. In the pattern writing apparatus 1, energy other than the light beam, for example, an electron beam or an ion beam may be used for drawing on the substrate 9.

パターン描画装置1は、液晶表示装置用のTFT(Thin Film Transistor)基板に対するパターンの描画に利用されてもよく、また、プラズマ表示装置や有機EL表示装置等の平面表示装置用のガラス基板、半導体基板やプリント配線基板、あるいは、フォトマスク用のガラス基板等に対するパターンの描画に利用することもできる。さらには、パターン描画装置1から光照射部4が省略され、ステージ駆動機構2により移動する基板9に対してパターンの描画以外の処理が行われてもよい。   The pattern drawing device 1 may be used for drawing a pattern on a TFT (Thin Film Transistor) substrate for a liquid crystal display device, a glass substrate for a flat display device such as a plasma display device or an organic EL display device, a semiconductor, etc. It can also be used for drawing a pattern on a substrate, a printed wiring board, a glass substrate for a photomask, or the like. Furthermore, the light irradiation unit 4 may be omitted from the pattern drawing apparatus 1, and processing other than pattern drawing may be performed on the substrate 9 that is moved by the stage driving mechanism 2.

パターン描画装置の側面図である。It is a side view of a pattern drawing apparatus. パターン描画装置の平面図である。It is a top view of a pattern drawing apparatus. 制御部により実現される機能を他の構成と共に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function implement | achieved by the control part with another structure. アパーチャユニットの一部を示す平面図である。It is a top view which shows a part of aperture unit. アパーチャユニットの他の一部を示す平面図である。It is a top view which shows the other part of an aperture unit. 基板上の照射領域を示す平面図である。It is a top view which shows the irradiation area | region on a board | substrate. 計測部近傍を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the measurement part vicinity. 計測部近傍を拡大して示す正面図である。It is a front view which expands and shows the measurement part vicinity. 計測部の概念図である。It is a conceptual diagram of a measurement part. ミラー回転機構の一部を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows a part of mirror rotation mechanism. ミラー回転機構の一部を拡大して示す側面図である。It is a side view which expands and shows a part of mirror rotation mechanism. 画素パターンの描画の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of drawing of a pixel pattern.

符号の説明Explanation of symbols

1 パターン描画装置
3 ステージ
9 基板
22 ステージ回転機構
23 副走査機構
25 主走査機構
51 プレーンミラー
52 レーザ光源
57 ミラー回転機構
61 第1撮像部
62 第2撮像部
71 基板位置調整部
72 ミラー角度調整部
73 ヨーイング角度取得部
74 ヨーイング補正部
221 ステージ回転軸
551 第1リニア干渉系
552 第1レシーバ
561 第2リニア干渉系
562 第2レシーバ
571 ミラー回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pattern drawing apparatus 3 Stage 9 Board | substrate 22 Stage rotation mechanism 23 Subscanning mechanism 25 Main scanning mechanism 51 Plane mirror 52 Laser light source 57 Mirror rotation mechanism 61 1st imaging part 62 2nd imaging part 71 Substrate position adjustment part 72 Mirror angle adjustment part 73 Yawing angle acquisition unit 74 Yawing correction unit 221 Stage rotation axis 551 First linear interference system 552 First receiver 561 Second linear interference system 562 Second receiver 571 Mirror rotation axis

Claims (7)

基板を移動する基板移動装置であって、
基板を保持するステージと、
前記ステージに平行な所定の移動方向に前記ステージを直線的に移動するステージ移動機構と、
前記ステージに取り付けられ、前記移動方向に垂直な反射面を有するプレーンミラーと、
前記ステージ外から前記プレーンミラーに向けてレーザ光を出射し、前記レーザ光の反射光を受光して前記ステージの前記移動方向における移動位置を取得する干渉式のレーザ測長器と、
前記ステージに垂直な第1回転軸を中心として前記ステージを回転するステージ回転機構と、
前記基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部からの出力に基づいて前記ステージ移動機構および前記ステージ回転機構を制御することにより、前記基板の移動位置および回転位置を調整する基板位置調整部と、
前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心として前記プレーンミラーを前記ステージに対して回転するミラー回転機構と、
前記ステージの回転方向とは反対向きに前記プレーンミラーを回転することにより、前記レーザ測長器における前記反射光の受光を維持するミラー角度調整部と、
を備えることを特徴とする基板移動装置。
A substrate moving device for moving a substrate,
A stage for holding a substrate;
A stage moving mechanism that linearly moves the stage in a predetermined moving direction parallel to the stage;
A plane mirror attached to the stage and having a reflecting surface perpendicular to the moving direction;
An interference type laser length measuring device that emits laser light from the outside of the stage toward the plane mirror, receives reflected light of the laser light, and obtains a moving position of the stage in the moving direction;
A stage rotation mechanism for rotating the stage about a first rotation axis perpendicular to the stage;
An imaging unit for imaging the substrate;
A substrate position adjusting unit that adjusts a moving position and a rotating position of the substrate by controlling the stage moving mechanism and the stage rotating mechanism based on an output from the imaging unit;
A mirror rotation mechanism for rotating the plane mirror with respect to the stage around a second rotation axis parallel to the first rotation axis;
A mirror angle adjusting unit for maintaining the reception of the reflected light in the laser length measuring device by rotating the plane mirror in a direction opposite to the rotation direction of the stage;
A substrate moving apparatus comprising:
請求項1に記載の基板移動装置であって、
前記レーザ測長器からのレーザ光が照射される前記プレーンミラー上の位置から前記ステージに平行な方向に離れた前記プレーンミラー上の位置に向けて前記ステージ外からレーザ光を出射し、前記レーザ光の反射光を受光する干渉式のもう1つのレーザ測長器と、
前記レーザ測長器および前記もう1つのレーザ測長器からの出力に基づいて前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイング角度を求めるヨーイング角度取得部と、
前記ヨーイング角度に基づい前記ステージ回転機構を制御することにより、前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイングを補正するヨーイング補正部と、
をさらに備えることを特徴とする基板移動装置。
The substrate moving apparatus according to claim 1,
A laser beam is emitted from outside the stage toward a position on the plane mirror that is separated in a direction parallel to the stage from a position on the plane mirror irradiated with the laser beam from the laser length measuring device, and the laser Another interferometric laser length measuring device that receives the reflected light of the light;
A yawing angle acquisition unit for obtaining a yawing angle of the stage on the way to the moving direction based on outputs from the laser length measuring device and the other laser length measuring device;
By controlling the stage rotation mechanism based on the yawing angle, a yawing correction unit that corrects yawing of the stage during the movement in the movement direction;
A substrate moving apparatus further comprising:
請求項1または2に記載の基板移動装置であって、
前記ミラー角度調整部による前記プレーンミラーの回転が、前記基板位置調整部による前記ステージの回転に同期して行われることを特徴とする基板移動装置。
The substrate moving apparatus according to claim 1 or 2,
The substrate moving apparatus, wherein the rotation of the plane mirror by the mirror angle adjustment unit is performed in synchronization with the rotation of the stage by the substrate position adjustment unit.
請求項1ないし3のいずれかに記載の基板移動装置であって、
前記ミラー角度調整部による前記プレーンミラーの回転角度が、前記基板位置調整部による前記ステージの回転角度と等しいことを特徴とする基板移動装置。
A substrate moving apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The substrate moving apparatus, wherein a rotation angle of the plane mirror by the mirror angle adjustment unit is equal to a rotation angle of the stage by the substrate position adjustment unit.
請求項1ないし4のいずれかに記載の基板移動装置であって、
前記ステージに平行であり、かつ、前記移動方向に垂直な方向へと前記ステージを直線的に移動するもう1つのステージ移動機構をさらに備えることを特徴とする基板移動装置。
A substrate moving apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A substrate moving apparatus further comprising another stage moving mechanism that moves the stage linearly in a direction parallel to the stage and perpendicular to the moving direction.
請求項1ないし5のいずれかに記載の基板移動装置であって、
前記撮像部よりも分解能が高いもう1つの撮像部をさらに備え、
前記基板位置調整部が、前記もう1つの撮像部からの出力に基づいて前記回転機構を制御することにより、前記基板を移動開始時の回転位置に位置させることを特徴とする基板移動装置。
A substrate moving apparatus according to any one of claims 1 to 5,
And further comprising another imaging unit having a higher resolution than the imaging unit,
The substrate moving apparatus, wherein the substrate position adjusting unit controls the rotation mechanism based on an output from the other imaging unit, thereby positioning the substrate at a rotation position at the start of movement.
基板を移動する基板移動装置であって、
基板を保持するステージと、
前記ステージに平行な所定の移動方向に前記ステージを直線的に移動するステージ移動機構と、
前記ステージに垂直な第1回転軸を中心として前記ステージを回転するステージ回転機構と、
前記ステージに取り付けられ、前記移動方向に垂直な反射面を有するプレーンミラーと、
前記プレーンミラー上において前記ステージに平行な方向に並ぶ2つの位置に向けて前記ステージ外からレーザ光を出射し、前記レーザ光の反射光を受光する干渉式の一対のレーザ測長器と、
前記一対のレーザ測長器からの出力に基づいて前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイング角度を求めるヨーイング角度取得部と、
前記ヨーイング角度に基づい前記ステージ回転機構を制御することにより、前記移動方向への移動途上の前記ステージのヨーイングを補正するヨーイング補正部と、
前記基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部からの出力に基づいて前記ステージ移動機構および前記ステージ回転機構を制御することにより、前記基板の移動位置および回転位置を調整する基板位置調整部と、
前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心として前記プレーンミラーを前記ステージに対して回転するミラー回転機構と、
前記ステージの回転方向とは反対向きに前記プレーンミラーを回転することにより、前記一対のレーザ測長器における前記反射光の受光を維持するミラー角度調整部と、
を備えることを特徴とする基板移動装置。
A substrate moving device for moving a substrate,
A stage for holding a substrate;
A stage moving mechanism that linearly moves the stage in a predetermined moving direction parallel to the stage;
A stage rotation mechanism for rotating the stage about a first rotation axis perpendicular to the stage;
A plane mirror attached to the stage and having a reflecting surface perpendicular to the moving direction;
A pair of interferometric laser length measuring devices that emit laser light from outside the stage toward two positions aligned in a direction parallel to the stage on the plane mirror, and receive reflected light of the laser light;
A yawing angle acquisition unit for obtaining a yawing angle of the stage on the way to the movement direction based on outputs from the pair of laser length measuring devices;
By controlling the stage rotation mechanism based on the yawing angle, a yawing correction unit that corrects yawing of the stage during the movement in the movement direction;
An imaging unit for imaging the substrate;
A substrate position adjusting unit that adjusts a moving position and a rotating position of the substrate by controlling the stage moving mechanism and the stage rotating mechanism based on an output from the imaging unit;
A mirror rotation mechanism for rotating the plane mirror with respect to the stage around a second rotation axis parallel to the first rotation axis;
A mirror angle adjustment unit that maintains the reception of the reflected light in the pair of laser length measuring devices by rotating the plane mirror in a direction opposite to the rotation direction of the stage;
A substrate moving apparatus comprising:
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