JP5235062B2

JP5235062B2 - 露光装置

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Publication number: JP5235062B2
Application number: JP2007225015A
Authority: JP
Inventors: 康一梶山; 大助石井; 通伸水村
Original assignee: V Technology Co Ltd
Current assignee: V Technology Co Ltd
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2013-07-10
Anticipated expiration: 2027-08-31
Also published as: JP2009058698A

Description

本発明は、マイクロミラーデバイスにより露光パターンを生成し、所定方向に搬送される被露光体のアライメントマークを撮像手段で撮像し、該撮像されたアライメントマークに基づいて位置補正して露光する露光装置に関し、詳しくは、マイクロミラーデバイスと撮像手段との組み立てを容易にした露光装置に係るものである。

従来のこの種の露光装置は、複数のマイクロミラーが所定状態に配列され、入力する駆動制御信号に基づいて個々のマイクロミラーが傾動して光源からの露光光を反射し、該露光光に強度変調を与えて射出するマイクロミラーデバイスを有し、強度変調された露光光に基づいて所定の機能パターンの像を生成して被露光体上に露光する露光光学系と、被露光体の移動方向にて露光光学系による露光位置の上流側を撮像位置とし、被露光体に予め形成された基準となる機能パターンを撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された上記基準となる機能パターンに予め設定された基準位置を検出し、該基準位置を基準にしてマイクロミラーデバイスの駆動を制御する制御手段と、を備えたものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。

そして、このような構成により、搬送手段で被露光体を所定の速度で搬送し、撮像手段で被露光体上に予め形成された基準となる機能パターンを撮像し、制御手段で該撮像された基準となる機能パターンに設定された基準位置を検出し、マイクロミラーデバイスの個々のマイクロミラーを駆動制御信号に基づいて傾動させ、マイクロミラーデバイスで光源からの露光光に強度変調を与えて射出し、該強度変調された露光光に基づいて所定の機能パターンの像を生成し、上記基準となる機能パターンに設定された基準位置を基準にして上記機能パターンの像を被露光体上に露光するようになっていた。
特開２００６−１７８０５６号公報

しかし、このような従来の露光装置においては、マイクロミラーデバイスと撮像手段とが予め所定の基準位置を基準にして正確に組み立てられていないと、被露光体の所定位置にマイクロミラーデバイスで生成した露光パターンを精度よく露光することができないおそれがあった。したがって、マイクロミラーデバイスと撮像手段との組み立てには高精度が要求され、上記組み立ては容易でなかった。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、マイクロミラーデバイスと撮像手段との組み立てを容易にした露光装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による露光装置は、被露光体を載置して所定方向に搬送する搬送手段と、前記搬送手段の上方に配設され、複数のマイクロミラーをマトリクス状に配置したマイクロミラーデバイスの各マイクロミラーを個別に傾動して光源から入射する露光光を前記被露光体側に反射し、露光パターンを生成して前記被露光体上に投影し露光する露光光学系と、前記マイクロミラーデバイスによって前記光源からの光の入射方向と異なる方向に反射される前記被露光体方向からの可視光を受光するように配設され、前記マイクロミラーデバイスで生成された基準パターン及び前記被露光体のアライメントマークを撮像する撮像手段と、前記各構成要素を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、露光開始前に前記複数のマイクロミラーのうち所定のマイクロミラーを傾動させて基準パターンを生成させ、前記撮像手段で撮像された前記基準パターンの位置をメモリに記憶し、露光時に前記マイクロミラーデバイスを介して前記撮像手段で撮像された前記被露光体のアライメントマークの位置と、前記メモリに記憶された前記基準パターンの位置との間の前記搬送方向に交差する方向の位置ずれ量を算出し、前記複数のマイクロミラーの傾動を制御して前記位置ずれ量を補正するようにシフトさせた前記露光パターンを生成させるものである。

このような構成により、搬送手段で被露光体を載置して所定方向に搬送し、複数のマイクロミラーをマトリクス状に配置したマイクロミラーデバイスによって光源からの光の入射方向と異なる方向に反射される被露光体方向からの可視光を受光するように配設された撮像手段でマイクロミラーデバイスにより生成された基準パターン及び被露光体のアライメントマークを撮像し、露光光学系により上記複数のマイクロミラーを個別に傾動して光源から入射する露光光を被露光体側に反射し、露光パターンを生成して被露光体上に露光する。この場合、制御手段で露光開始前に上記複数のマイクロミラーのうち所定のマイクロミラーを傾動させて基準パターンを生成させ、撮像手段で撮像された基準パターンの位置をメモリに記憶し、露光時にマイクロミラーデバイスを介して撮像手段で撮像された被露光体のアライメントマークの位置と、上記メモリに記憶された基準パターンの位置との間の上記搬送方向に交差する方向の位置ずれ量を算出し、上記複数のマイクロミラーの傾動を制御して位置ずれ量を補正するようにシフトさせた露光パターンを生成させる。

また、前記マイクロミラーデバイスは、前記被露光体の搬送方向と交差する方向を境界として搬送方向上流側のマイクロミラー群と搬送方向下流側のマイクロミラー群とに分割され、前記搬送方向上流側のマイクロミラー群のうちの所定のマイクロミラーを傾動して露光パターンを生成し、搬送方向下流側のマイクロミラー群のうちの少なくとも一列のマイクロミラーを傾動して前記被露光体方向からの可視光を前記撮像手段へ反射するものである。これにより、被露光体の搬送方向と交差する方向を境界として搬送方向上流側のマイクロミラー群のうちの所定のマイクロミラーを傾動して露光パターンを生成し、搬送方向下流側のマイクロミラー群のうちの少なくとも一列のマイクロミラーを傾動して被露光体方向からの可視光を撮像手段へ反射する。

そして、前記光源は、前記複数のマイクロミラーが傾動して前記露光パターンが生成されるのに同期して間欠的に発光するものである。これにより、複数のマイクロミラーが傾動して露光パターンが生成されるのに同期して光源を間欠的に発光させる。

請求項１に係る発明によれば、マイクロミラーデバイスの複数のマイクロミラーを傾動させて生成された基準パターンを撮像手段で撮像すると共に、同じ撮像手段で被露光体に形成されたアライメントマークをマイクロミラーデバイスを介して撮像して、上記基準パターンの位置とアライメントマークの位置との位置ずれを補正するようにシフトさせた露光パターンを生成するようにしているので、従来技術におけるようにマイクロミラーデバイスと撮像手段とを所定の基準位置を基準にして互いに正確に組立てる必要がない。したがって、露光位置精度を維持してマイクロミラーデバイスと撮像手段との組み立てを容易に行なうことができる。

さらに、請求項２に係る発明によれば、マイクロミラーデバイスを介して撮像手段により被露光体表面を撮像するようにしているので、例えば撮像位置を調整する場合には、搬送方向と交差するマイクロミラー列のうち、被露光体方向から入射する可視光を撮像手段へ反射するように傾動される少なくとも一列分のマイクロミラー列を他のマイクロミラー列に切り換えるだけでよく、撮像位置の調整を容易に行なうことができる。したがって、撮像時を基準にした露光タイミングを適切に合わせて被露光体の所定位置に露光パターンを精度よく露光形成することができる。また、マイクロミラーデバイスと撮像手段との組み立てがより容易になる。

そして、請求項３に係る発明によれば、複数のマイクロミラーが傾動して露光パターンが生成された後に光源が発光するので、マイクロミラーの傾動中の露光が防止され、露光パターンの縁部の分解能を向上することができる。したがって、縁部が鮮明な露光パターンを露光形成することができる。これにより、被露光体の搬送速度を速くすることができ、露光工程の時間を短縮することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による露光装置の第１の実施形態を示す概要図である。この露光装置は、マイクロミラーデバイスにより露光パターンを生成し、所定方向に搬送される被露光体のアライメントマークを撮像手段で撮像し、該撮像されたアライメントマークに基づいて位置補正して露光するもので、搬送手段１と、露光光学系２と、撮像手段３と、オートフォーカス手段４と、制御手段５とから成る。なお、以下の説明においては、被露光体が感光性樹脂を塗布したＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板である場合について述べる。

ここで、上記ＴＦＴ基板６は、図２に示すように、透明なガラス基板表面に液晶を駆動して画像を表示するアクティブ領域７と、該アクティブ領域７の周辺の非アクティブ領域８とを有し、上記アクティブ領域７内に、図３に示すように複数の画素電極９と、該複数の画素電極９に夫々データ信号を供給する複数の薄膜トランジスタ１０とをマトリクス状に並べて形成している。さらに、この複数の薄膜トランジスタ１０の各ゲートにアドレス信号を供給する複数のゲート線１１を所定間隔で形成し、該ゲート線１１に直交して上記複数の薄膜トランジスタ１０のドレインにデータ信号を供給する複数のデータ線１７を所定間隔で形成している。そして、ゲート線１１と平行に位置する非アクティブ領域８には、不透明な例えばクロム（Ｃｒ）膜により矢印Ａで示す搬送方向に平行な細線状のアライメントマーク１２と、矢印Ａで示す搬送方向に直交する細線状の露光開始点基準マーク１３とを形成し、さらにＴＦＴ基板６面を覆って不透明なアルミニウムの薄膜をコーティングしている。なお、アライメントマーク１２と露光開始点基準マーク１３とは、図３に示すように十字状に形成されていても、又は夫々別々に離れて形成されていてもよい。以下の説明においては、アライメントマーク１２と露光開始点基準マーク１３とが十字状に形成されている場合について説明する。

上記搬送手段１は、載置面であるステージ上面に感光性樹脂を塗布したＴＦＴ基板６を載置して矢印Ａ方向に搬送するものであり、図示省略の搬送用モータが後述の制御手段５により制御されてステージを移動するようになっている。また、上記搬送手段１には、図示省略の例えばエンコーダやリニアセンサー等の位置検出センサーや速度センサーが設けられており、その出力を制御手段５にフィードバックして位置検出及び速度制御を可能にしている。

上記搬送手段１の上方には、露光光学系２が設けられている。この露光光学系２は、マトリクス状に配置された複数のマイクロミラー４６（図７（ａ）参照）を個別に傾動して光源１４から入射する露光光Ｌ_１をＴＦＴ基板６側に反射し、露光パターンを生成してＴＦＴ基板６上に露光するものであり、光源１４と、マイクロミラーデバイス１５と、投影レンズ１６とを備えている。そして、ＴＦＴ基板６上に一定周期で形成された、例えば図３に示すゲート線１１やデータ線１７等の配線パターンとドライバＩＣとを接続する周期性のない引出線パターン１８を露光形成できるようになっている。

上記搬送手段１の上方には、光源１４が設けられている。この光源１４は、紫外線の露光光Ｌ_１を放射するものであり、例えば所定の周期で間欠的に発光する例えば固体結晶のＹＡＧレーザを使用したパルスレーザや、フラッシュランプである。そして、放射される露光光Ｌ_１を反射ミラー１９により反射して後述のマイクロミラーデバイス１５を斜め下方から照射するようになっている。なお、常時点灯するキセノンランプや、レーザ光源を使用し、シャッターにより所定周期で光路を遮断してマイクロミラーデバイス１５を間欠的に照射するようにしてもよい。

上記搬送手段１の上方にて上記光源１４から放射される露光光Ｌ_１の放射方向前方には、マイクロミラーデバイス１５が配設されている。このマイクロミラーデバイス１５は、光源１４から入射する露光光Ｌ_１をＴＦＴ基板６方向に反射するように傾動されて二次元の露光パターンを生成する複数のマイクロミラー４６を矢印Ａで示すＴＦＴ基板６の搬送方向及び該搬送方向と直交する方向に沿ってマトリクス状に配置して備えたものである（図７（ａ）参照）。なお、マイクロミラー４６が光源１４から入射する露光光Ｌ_１をＴＦＴ基板６の方向に反射するように傾動している状態を以下「オン」状態といい、ＴＦＴ基板６方向と異なる方向に反射するように傾動している状態を以下「オフ」状態という。

そして、上記マイクロミラーデバイス１５には、例えば、表示用デバイスとして汎用のデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ：米国テキサス・インスツルメンツ社の商標）を使用することができる。以下、マイクロミラーデバイス１５がＤＭＤの場合について説明する。

上記搬送手段１とＤＭＤ１５との間には、投影レンズ１６が配設されている。この投影レンズ１６は、ＤＭＤ１５で生成された露光パターンをＴＦＴ基板６上に投影するものであり、結像レンズ２１と対物レンズ２２とを組み合わせてテレセントリック光学系を構成している。なお、図１において、符号２３は、光源１４から放射された光の断面積を拡張してＤＭＤ１５に均一に照射するビームエキスパンダである。

上記露光光学系２に対向して搬送手段１側には、撮像手段３が設けられている。この撮像手段３は、ＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６のうち所定のマイクロミラー４６が傾動され、光源１４から入射する露光光Ｌ_１が例えばＴＦＴ基板６側と異なる方向に反射されて生成された黒い基準パターン４７を撮像すると共に、ＴＦＴ基板６に形成された例えば黒いアライメントマーク１２及び露光開始点基準マーク１３を撮像するものであり、図１に矢印Ａで示すＴＦＴ基板６の搬送方向と直交する方向に複数の受光素子４８を一直線状に並べて備え（図７（ｂ）参照）、一次元画像を撮像する例えばラインカメラである。そして、図１に示すように、上記露光光学系２の露光位置Ｐを撮像するようになっている。なお、同図において、符号５２は、照明手段であり、ＴＦＴ基板６に形成されたアライメントマーク１２等を照明して撮像手段３による撮像を可能にしている。

上記露光光学系２と一体的にオートフォーカス手段４が設けられている。このオートフォーカス手段４は、ＤＭＤ１５で生成された露光パターンがＴＦＴ基板６面に正しく結像するように、露光光学系２の高さを自動調整するものであり、図１に示すように、ＴＦＴ基板６側からＤＭＤ１５に向かう露光光学系２の光路がハーフミラー２４で分岐された光路上に設けられたフォーカス点検出センサー２５と、露光光学系２の側部に設けられたＺ軸変位手段２６とから成る。ここで、フォーカス点検出センサー２５は、レーザ光源２７とラインセンサー２８とを備え、レーザ光源２７からレーザ光を発射し、ＴＦＴ基板６面におけるその反射光をラインセンサー２８で受光するようになっている。そして、後述の制御手段５により、上記反射光のラインセンサー２８上の受光位置が所定位置となるようにＺ軸変位手段２６を駆動して、露光光学系２をその光軸方向に変位させるようになっている。なお、図１において、符号２９は、ＴＦＴ基板６からの反射光をラインセンサー２８上に集光する結像レンズである。フォーカス点検出センサー２５は、上述のものに限られず、他の公知技術を適用してもよい。

上記搬送手段１、露光光学系２、撮像手段３、及びオートフォーカス手段４に結線して制御手段５が設けられている。この制御手段５は、各構成要素を制御するものであり、特に、露光開始前にＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６のうち所定のマイクロミラー４６を傾動させて基準パターン４７を生成させ、撮像手段３で撮像された上記基準パターン４７の位置をメモリに記憶し、露光時に撮像手段３で撮像されたＴＦＴ基板６のアライメントマーク１２の位置と、上記メモリに記憶された上記基準パターン４７の位置との間の矢印Ａで示す搬送方向に交差する方向の位置ずれ量を算出し、ＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６の傾動を制御して上記位置ずれ量を補正するようにシフトさせた露光パターンを生成させるようになっている。そして、図４に示すように、画像処理部３０と、ビットマップデータ作成部３１と、ＤＭＤ駆動コントローラ３２と、光源駆動コントローラ３３と、搬送手段駆動コントローラ３４と、オートフォーカスコントローラ３５と、制御部３６と、を備えている。

上記画像処理部３０は、撮像手段３で撮像された画像を処理して、ＴＦＴ基板６の搬送方向に直交する方向におけるＤＭＤ１５の基準パターン４７の位置とＴＦＴ基板６のアライメントマーク１２の位置とを検出し、両者間の位置ずれ量を算出すると共に、ＴＦＴ基板６に形成された露光開始点基準マーク１３を検出するものであり、図５に示すように、バッファメモリ３７と、アライメントマーク位置検出部３８と、エッジメモリ３９と、位置ずれ量算出部４０と、露光開始点基準マーク検出部４１と、基板移動距離計測部４２と、露光開始点メモリ４３と、比較回路４４と、を備えて構成されている。

ここで、上記バッファメモリ３７は、撮像手段３で撮像された一次元画像を一時的に保存するものである。また、上記バッファメモリ３７に結線してアライメントマーク位置検出部３８が設けられている。このアライメントマーク位置検出部３８は、撮像手段３で撮像された一次元画像データに基づいてＤＭＤ１５の基準パターン４７のエッジ位置と、ＴＦＴ基板６のアライメントマーク１２のエッジ位置とを検出するものであり、撮像手段３で撮像された一次元画像を撮像手段３の受光素子４８の並び方向にピクセル補間して上記一次元画像の輝度変化の急変位置を検出し、該急変位置をマークのエッジ部として抽出し、例えば明部（以下、「白」という）から暗部（以下、「黒」という）に変化するエッジ部を選択するようになっている。なお、黒から白に変化するエッジ部を選択してもよく、又は両エッジ部の中間位置を演算して求めてもよいが、ここでは、白から黒に変化するエッジ部を選択する場合について説明する。

また、上記アライメントマーク位置検出部３８に結線してエッジメモリ３９が設けられている。このエッジメモリ３９は、撮像手段３で撮像されたＤＭＤ１５の基準パターン４７の位置（エッジ位置）を保存するものである。さらに、上記アライメントマーク位置検出部３８とエッジメモリ３９とに結線して位置ずれ量算出部４０が設けられている。この位置ずれ量算出部４０は、エッジメモリ３９に保存されたＤＭＤ１５の基準パターン４７のエッジ位置を基準にしてアライメントマーク１２のエッジ位置を減算処理して両エッジ部間の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量を後述のビットマップデータ作成部３１に出力するものである。

また、上記バッファメモリ３７に結線して露光開始点基準マーク検出部４１が設けられている。この露光開始点基準マーク検出部４１は、撮像手段３の一次元画像がバッファメモリ３７に一時的に保存されて生成された二次元画像（図９（ｂ）参照）を図１において矢印Ａで示す搬送方向にピクセル補間して輝度変化の急変位置を検出し、該急変位置を露光開始点基準マーク１３のエッジ部として抽出し、例えば白から黒に変化するエッジ部を選択するようになっている。なお、黒から白に変化するエッジ部を選択してもよく、又は両エッジ部の中間位置を演算して求めてもよいが、ここでは、白から黒に変化するエッジ部を選択する場合について説明する。

さらに、上記露光開始点基準マーク検出部４１に結線して基板移動距離計測部４２が設けられている。この基板移動距離計測部４２は、搬送手段１の位置検出センサーから入力するステージの位置情報に基づいて、露光開始点基準マーク検出部４１における露光開始点基準マーク１３検出時からのＴＦＴ基板６の移動距離を計測するものである。

さらにまた、後述の比較回路４４に結線して露光開始点メモリ４３が設けられている。この露光開始点メモリ４３は、図３に示すような露光開始点基準マーク１３のエッジ部から所定の露光領域４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，…の中心位置までの設計値Ｄ_１，（Ｄ_１＋Ｄ_２），（Ｄ_１＋２Ｄ_２），…を予め保存するものである。そして、上記露光開始点メモリ４３と基板移動距離計測部４２とに結線して比較回路４４が設けられている。この比較回路４４は、露光開始点メモリ４３に保存された値Ｄ_１，（Ｄ_１＋Ｄ_２），（Ｄ_１＋２Ｄ_２），…と、基板移動距離計測部４２で計測された露光開始点基準マーク１３検出時からのＴＦＴ基板６の移動距離とを比較し、両値が一致すると露光開始信号を後述の光源駆動コントローラ３３に出力するものである。

図４に示すビットマップデータ作成部３１は、図示省略のメモリに保存されたＣＡＤデータに基づいて所定の露光領域４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，…に対応する例えば引出線パターン１８のビットマップデータを作成するものであり、上記画像処理部３０から入力したＤＭＤ１５の基準パターン４７の位置と、ＴＦＴ基板６のアライメントマーク１２の位置との間の位置ずれ量を補正するようにシフトして上記ビットマップデータを作成するようになっている。

ＤＭＤ駆動コントローラ３２は、上記ビットマップデータ作成部３１から出力されたビットマップデータに基づいてＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６を個別に駆動制御するものである。また、光源駆動コントローラ３３は、ＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６が傾動して露光パターンが生成されるのに同期して間欠的に発光させるように光源１４を駆動制御するものである。さらに、搬送手段駆動コントローラ３４は、搬送手段１のステージを所定速度で所定方向に移動させるものである。

オートフォーカスコントローラ３５は、オートフォーカス手段４のラインセンサー２８の出力に基づいてＴＦＴ基板６で反射されて戻ったレーザ光の受光位置を検出し、図示省略のメモリに予め保存された基準位置と比較して両者間が所定距離となるようにＺ軸変位手段２６を駆動して露光光学系２をその光軸方向に変位させるものである。そして、制御部３６は、制御手段５全体が適切に駆動するように制御するものである。

次に、このように構成された第１の実施形態に係る露光装置の動作及び露光手順を図６のフローチャートを参照して説明する。
先ず、ステップＳ１においては、露光工程実行前に図示省略の入力手段を操作して、搬送手段１によるＴＦＴ基板６の搬送速度、光源１４のパワー及び点灯時間等を図示省略のメモリに保存し、図３に示すような露光開始点基準マーク１３のエッジ部から所定の露光領域４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，…の中心位置までの距離（設計値）Ｄ_１，（Ｄ_１＋Ｄ_２），（Ｄ_１＋２Ｄ_２），…を露光開始点メモリ４３に保存し、上記各露光領域４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，…に対応した例えば引出線パターン１８のＣＡＤデータをビットマップデータ作成部３１のメモリに保存して初期設定を行なう。

次に、ステップＳ２においては、図７（ａ）に示すように、ＤＭＤ１５の例えば矢印Ａに平行な中心線上の所定のマイクロミラー４６をオフ駆動し、他のマイクロミラー４６は全てオン駆動して矢印Ａ方向に延びた細線状の黒い基準パターン４７を生成し、該基準パターン４７を搬送手段１により搬送されるＴＦＴ基板６と同一面上に投影する。

ステップＳ３においては、図７（ｂ）に示すように、ＤＭＤ１５の上記基準パターン４７を撮像手段３により撮像する。撮像手段３により撮像された上記基準パターン４７の同図（ｃ）に示す輝度情報は、図４に示す制御手段５の画像処理部３０に入力し、図５に示すバッファメモリ３７を介してアライメントマーク位置検出部３８に入力する。

アライメントマーク位置検出部３８においては、上記輝度情報を図７（ｂ）に示すように撮像手段３の受光素子４８の並び方向にピクセル補間し、同図（ｃ），（ｄ）に示すように輝度が白から黒に急変した位置Ｅ_１及び黒から白に急変した位置Ｅ_２を基準パターン４７のエッジ部として検出する。そして、白から黒に急変した位置Ｅ_１を選択し、これを基準パターン４７の位置としてエッジメモリ３９に保存する。

ステップＳ４においては、表面にアルミニウムがコーティングされ、感光性樹脂が塗布されたＴＦＴ基板６を所定速度で搬送開始する。

ステップＳ５においては、撮像手段３により透明なガラス基板から成るＴＦＴ基板６を透して、裏面側から基板表面に形成された図８（ａ）に示すような十字状のマークを撮像する。ここでは、先ず、同図（ｂ）に示すように、矢印Ａで示す基板搬送方向に平行な細長状のアライメントマーク１２が撮像される。撮像手段３により撮像されたアライメントマーク１２の同図（ｃ）に示す輝度情報は、図４に示す制御手段５の画像処理部３０に入力し、図５に示すバッファメモリ３７を介してアライメントマーク位置検出部３８に入力する。

アライメントマーク位置検出部３８においては、上記輝度情報を図８（ｂ）に示すように撮像手段３の受光素子４８の並び方向にピクセル補間し、同図（ｃ），（ｄ）に示すように輝度が白から黒に急変した位置Ｅ_３及び黒から白に急変した位置Ｅ_４をアライメントマーク１２のエッジ部として検出する。そして、白から黒に急変した位置Ｅ_３を選択する。なお、ここでは、矢印Ａ方向と直交する方向の幅がアライメントマーク１２の同方向の幅よりも広い露光開始点基準マーク１３は、無視される。

ステップＳ６においては、図５に示す画像処理部３０の位置ずれ量算出部４０で上記アライメントマーク１２のエッジ位置Ｅ_３と、エッジメモリ３９から読み出した基準パターン４７のエッジ位置Ｅ_１との間の位置ずれ量を、Ｅ_１を基準に減算処理して算出する。

次に、ステップＳ７においては、図９（ａ）に示す露光開始点基準マーク１３を撮像手段３により矢印Ａで示すＴＦＴ基板６の搬送方向に所定時間間隔で順次撮像する。撮像手段３により所定時間間隔で順次撮像された上記露光開始点基準マーク１３の画像情報は、図４に示す制御手段５の画像処理部３０に入力し、図５に示すバッファメモリ３７に一時的に保存される。そして、同図（ｂ）に示すような二次元画像が生成されて、露光開始点基準マーク検出部４１に出力される。なお、ここでは、矢印Ａ方向の幅が露光開始点基準マーク１３の同方向の幅よりも広いアライメントマーク１２は、無視される。

露光開始点基準マーク検出部４１においては、上記二次元画像を矢印Ａで示す基板搬送方向にピクセル補間し、図９（ｃ），（ｄ）に示すように輝度が白から黒に急変した位置Ｅ_５及び黒から白に急変した位置Ｅ_６を露光開始点基準マーク１３のエッジ部として検出する。そして、白から黒に急変した位置Ｅ_５を選択する。

ステップＳ８においては、上記露光開始点基準マーク１３のエッジ部Ｅ_５を検出すると、図５に示す露光開始点基準マーク検出部４１から基板移動距離計測部４２にトリガー信号を出力する。基板移動距離計測部４２においては、上記トリガー信号を入力すると、搬送手段１の位置検出センサーから入力する位置情報に基づいてＴＦＴ基板６の移動距離の計測を開始する。そして、計測された基板の移動距離は、比較回路４４に出力される。

ステップＳ９においては、基板移動距離計測部４２から入力した基板の移動距離と、露光開始点メモリ４３に保存されている露光開始点から各露光領域４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，…の中心位置までの距離（設計値）Ｄ_１，（Ｄ_１＋Ｄ_２），（Ｄ_１＋２Ｄ_２），…とが比較回路４４において比較される。ここで、ＴＦＴ基板６が露光開始点基準マーク１３を検出してから距離Ｄ_１だけ移動して露光開始点メモリ４３に保存された設計値Ｄ_１と一致すると、“ＹＥＳ”判定となって露光開始信号を図４に示す光源駆動コントローラ３３に出力する。そして、ステップ１０に進む。

ステップＳ１０においては、図４に示すビットマップデータ作成部３１で例えば露光領域４５Ａに対応した引出線パターン１８のビットマップデータを、ステップＳ６で算出された基準パターン４７とアライメントマーク１２との位置ずれ量を補正するようにシフトさせて作成する。そして、このシフトしたビットマップデータに基づいてＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６をオン駆動する。

ステップＳ１１においては、ＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６がオン駆動されて傾動し終えると、それに同期して光源１４が所定時間点灯され、図３に示す例えば露光領域４５Ａに引出線パターン１８が露光される。なお、同図に示すように、例えばデータ線パターン１７及びそれに接続される引出線パターン１８の少なくとも一方の接続端部の面積を広く形成すれば、両パターンの接続を確実に行なうことができる。

ステップＳ１２においては、所定の露光領域４５Ａ，４５Ｂ，４５Ｃ，…への露光が全て終了したか否かが、ＴＦＴ基板６の移動距離から判定される。ここで、“ＮＯ”判定となるとステップＳ８に戻り、上述と同様にして次の露光領域、例えば露光領域４５Ｂに対して露光が実行される。以下、ステップＳ１２において、“ＹＥＳ”判定となるまでステップＳ８〜Ｓ１２が繰返し実行される。

図１０は本発明による露光装置の第２の実施形態を示す概要図である。この露光装置は、ＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６がオフ状態においてＴＦＴ基板６方向から入射する可視光Ｌ_２を光源１４からの露光光Ｌ_１の入射方向と異なる方向に反射するように傾動するように形成され、撮像手段３がＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６によってＴＦＴ基板６方向から入射する可視光Ｌ_２が反射される方向に配設されている。

この場合、ＤＭＤ１５の複数のマイクロミラー４６は、図１１に示すように、矢印Ａで示すＴＦＴ基板６の搬送方向と交差する方向を境界として搬送方向上流側のマイクロミラー群４９ａと搬送方向下流側のマイクロミラー群４９ｂとに分割され、搬送方向上流側のマイクロミラー群４９ａのうちの所定のマイクロミラー４６を傾動（オン駆動）して露光パターンを生成し、搬送方向下流側のマイクロミラー群４９ｂのうちの少なくとも一列のマイクロミラー４６を傾動（オフ駆動）してＴＦＴ基板６方向からの可視光Ｌ_２を撮像手段３へ反射するようになっている。これにより、撮像手段３は、マイクロミラー群４９ａで生成された露光パターンの露光位置Ｐの矢印Ａで示す基板搬送方向上流側の位置を撮像することになる。なお、図１０において、符号５０ａ，５０ｂ，５０ｃは、反射ミラーであり、符号５１はマイクロミラー群４９ｂのマイクロミラー４６の像を撮像手段３の受光面に結像する結像レンズである。

このように構成された露光装置においては、先ず、図１２（ａ）に示すように、露光開始前にＤＭＤ１５の搬送方向下流側のマイクロミラー群４９ｂのうちの少なくとも一列のマイクロミラー４６にて搬送方向に平行なＤＭＤ１５の中心位置のマイクロミラー４６をオン駆動し、他のマイクロミラー４６をオフ駆動する。これにより、ＴＦＴ基板６側からの可視光Ｌ_２が少なくとも一列のマイクロミラー４６にてオフ駆動されたマイクロミラー４６により撮像手段３側に反射されて、中央部に黒い基準パターン４７が生成される。なお、同図においては、マイクロミラー群４９ｂの一列のマイクロミラー４６のみを示し、他のマイクロミラー４６は図示省略している。

次に、図１２（ｂ）に示すように、撮像手段３により上記少なくとも一列のマイクロミラー４６により生成された基準パターン４７を撮像してその輝度情報を制御手段５の画像処理部３０に出力する。画像処理部３０においては、上記輝度情報を撮像手段３の受光素子４８の並び方向にピクセル補間して、同図（ｃ），（ｄ）に示すように輝度が急変した位置Ｅ_７，Ｅ_８を検出する。そして、白から黒に急変した位置Ｅ_７を基準パターン４７のエッジ部として選択してエッジメモリ３９に保存する。以下、前述の第１の実施形態と同様の手順により露光が実行される。

この第２の実施形態においては、図１０に示すように、撮像手段３は、露光光学系２の露光位置Ｐに対して矢印Ａで示すＴＦＴ基板６の搬送方向上流に所定距離ずれた位置を撮像するようになっている。したがって、撮像手段３でＴＦＴ基板６の露光開始点基準マーク１３を撮像してから露光を実行するまでの基板の移動距離には、上記露光位置Ｐと撮像位置との位置ずれ量を加味しなければならない。この場合、装置の組み立て精度の影響により撮像位置がずれたときには、マイクロミラー群４９ｂのオフ駆動されるマイクロミラー列を他のマイクロミラー列に切り換えることにより、撮像位置を正しく調整することができる。

なお、上記第２の実施形態において、撮像手段３は、ＴＦＴ基板６の上方からその表面を撮像するものであるため、ＴＦＴ基板６に形成されたアライメントマーク１２及び露光開始点基準マーク１３を覆って不透明なアルミニウム等の膜がコーティングされている場合には、適用できない。この場合には、ＴＦＴ基板６にアルミニウム等の膜をコーティングした後に、このアルミニウムの膜をエッチングして上記アライメントマーク１２及び露光開始点基準マーク１３を形成するとよい。また、ＴＦＴ基板６面に不透明膜をコーティングすることなく、感光性樹脂を直接塗布してこれを露光する場合には、感光性樹脂を透してＴＦＴ基板６面に形成されたアライメントマーク１２及び露光開始点基準マーク１３を撮像することが可能である。

また、上記第１及び第２の実施形態においては、周辺が白く（明るく）基準パターン４７が黒く（暗く）なるように複数のマイクロミラー４６を傾動させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、周辺が黒く（暗く）基準パターン４７が白く（明るく）なるようにしてもよい。これは、被露光体側のアライメントマークの明暗に応じて適宜選択される。

そして、以上の説明においては、被露光体がＴＦＴ基板６である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、被露光体は半導体基板や回路基板等如何なるものであってもよい。

本発明による露光装置の第１の実施形態を示す概要図である。上記露光装置に適用されるＴＦＴ基板の一構成例を示す平面図である。上記ＴＦＴ基板における引出線パターンの露光を示す説明図である。上記露光装置の制御手段を示すブロック図である。上記制御手段の画像処理部を示すブロック図である。上記第１の実施形態の露光装置による露光手順を説明するフローチャートである。上記第１の実施形態におけるＤＭＤの基準パターンの位置検出について示す説明図である。上記第１の実施形態におけるＴＦＴ基板のアライメントマークの位置検出について示す説明図である。上記第１の実施形態におけるＴＦＴ基板の露光開始点基準マークの位置検出について示す説明図である。本発明による露光装置の第２の実施形態を示す概要図である。上記第２の実施形態におけるＤＭＤの複数のマイクロミラーの傾動を示す説明図である。上記第２の実施形態におけるＤＭＤの基準パターンの位置検出について示す説明図である。

符号の説明

１…搬送手段
２…露光光学系
３…撮像手段
５…制御手段
６…ＴＦＴ基板（被露光体）
１２…アライメントマーク
１４…光源
１５…ＤＭＤ（マイクロミラーデバイス）
１８…引出線パターン（露光パターン）
４６…マイクロミラー
４７…基準パターン
４９ａ…搬送方向上流側のマイクロミラー群
４９ｂ…搬送方向下流側のマイクロミラー群
Ｌ_１…露光光
Ｌ_２…可視光

Claims

被露光体を載置して所定方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の上方に配設され、複数のマイクロミラーをマトリクス状に配置したマイクロミラーデバイスの各マイクロミラーを個別に傾動して光源から入射する露光光を前記被露光体側に反射し、露光パターンを生成して前記被露光体上に投影し露光する露光光学系と、
前記マイクロミラーデバイスによって前記光源からの光の入射方向と異なる方向に反射される前記被露光体方向からの可視光を受光するように配設され、前記マイクロミラーデバイスで生成された基準パターン及び前記被露光体のアライメントマークを撮像する撮像手段と、
前記各構成要素を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
露光開始前に前記複数のマイクロミラーのうち所定のマイクロミラーを傾動させて基準パターンを生成させ、前記撮像手段で撮像された前記基準パターンの位置をメモリに記憶し、
露光時に前記マイクロミラーデバイスを介して前記撮像手段で撮像された前記被露光体のアライメントマークの位置と、前記メモリに記憶された前記基準パターンの位置との間の前記搬送方向に交差する方向の位置ずれ量を算出し、前記複数のマイクロミラーの傾動を制御して前記位置ずれ量を補正するようにシフトさせた前記露光パターンを生成させることを特徴とする露光装置。
前記マイクロミラーデバイスは、前記被露光体の搬送方向と交差する方向を境界として搬送方向上流側のマイクロミラー群と搬送方向下流側のマイクロミラー群とに分割され、前記搬送方向上流側のマイクロミラー群のうちの所定のマイクロミラーを傾動して露光パターンを生成し、搬送方向下流側のマイクロミラー群のうちの少なくとも一列のマイクロミラーを傾動して前記被露光体方向からの可視光を前記撮像手段へ反射することを特徴とする請求項１記載の露光装置。
前記光源は、前記複数のマイクロミラーが傾動して前記露光パターンが生成されるのに同期して間欠的に発光するものであることを特徴とする請求項１又は２記載の露光装置。