JP5581017B2 - Exposure method and exposure apparatus - Google Patents

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本発明は、例えば、スリット露光により基板上に形成されたブラックマトリックスのパターンに対し着色画素を位置合わせして形成する露光方法に関するものであり、特に、位置合わせマークを撮像し位置調整をする撮像カメラが配設された露光装置を用いても、露光領域の移動方向末端部にては位置合わせが良好に行われない、といった現象を発生させない露光方法に関する。   The present invention relates to an exposure method for aligning and forming colored pixels with a black matrix pattern formed on a substrate by, for example, slit exposure, and in particular, imaging that images a registration mark and adjusts the position. The present invention relates to an exposure method that does not cause a phenomenon that alignment is not satisfactorily performed at the end portion in the moving direction of an exposure region even when an exposure apparatus provided with a camera is used.

液晶表示装置などの表示装置において、カラー表示、反射率の低減、コントラストの調整、分光特性制御などの目的にカラーフィルタを用いることは有用な手段となっている。この表示装置に用いられるカラーフィルタは、多くの場合、画素として形成され用いられる。表示装置に用いられるカラーフィルタの画素を形成する方法として、これまで実用されてきた方法には、印刷法、フォトリソグラフィ法などが挙げられる。   In a display device such as a liquid crystal display device, it is a useful means to use a color filter for purposes such as color display, reflectance reduction, contrast adjustment, and spectral characteristic control. In many cases, the color filter used in this display device is formed and used as a pixel. As a method for forming a pixel of a color filter used in a display device, a printing method, a photolithography method, and the like can be given as methods that have been practically used.

図1は、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。また、図2は、図1に示すカラーフィルタの画素のX−X線における断面図である。図1、及び図2に示すように、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタは、ガラス基板(50)上にブラックマトリックス(21)、着色画素(22)、及び透明導電膜(23)が順次に形成されたものである。   FIG. 1 is an enlarged plan view illustrating an example of a pixel of a color filter used in a liquid crystal display device. 2 is a cross-sectional view taken along line XX of the pixel of the color filter shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the color filter used in the liquid crystal display device has a black matrix (21), a colored pixel (22), and a transparent conductive film (23) on a glass substrate (50) sequentially. It is formed.

液晶表示装置に用いられる上記カラーフィルタの製造方法としては、先ず、ガラス基板(50)上にブラックマトリックス(21)を形成し、次に、ブラックマトリックス(21)が形成されたガラス基板上のブラックマトリックスのパターン(開口部)に位置合わせして着色画素(22)を形成し、更に透明導電膜(23)を形成するといった方法が広く用いられている。   As a method of manufacturing the color filter used in the liquid crystal display device, first, a black matrix (21) is formed on a glass substrate (50), and then black on the glass substrate on which the black matrix (21) is formed. A method of forming a colored pixel (22) in alignment with a matrix pattern (opening) and further forming a transparent conductive film (23) is widely used.

ブラックマトリックス(21)は遮光性を有し、その開口部にてガラス基板上での着色画素の位置を定め、大きさを均一なものとし、また、表示装置に用いられた際に、好ましくない光を遮蔽し、表示装置の画像をムラのない均一な、且つコントラストを向上させた画像にする機能を有している。このブラックマトリックス(21)の形成は、例えば、ガラス基板(50)上に、黒色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によってブラックマトリックスを形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。   The black matrix (21) has a light-shielding property, determines the position of the colored pixels on the glass substrate at the opening, makes the size uniform, and is not preferable when used in a display device. It has a function of blocking light and making an image of a display device a uniform image with no unevenness and an improved contrast. The black matrix (21) is formed by, for example, providing a black photoresist coating film on a glass substrate (50), and forming the black matrix by exposing and developing the coating film through a photomask. Lithography is used.

また、着色画素(22)は、例えば、赤色、緑色、青色の色再現フィルタの機能を有するものであり、ブラックマトリックスが形成されたガラス基板(50)上に、顔料などの色素を分散させたネガ型の着色フォトレジストの塗布膜を設け、この塗布膜へのフォトマスクを介した露光、現像によって着色画素を形成するといったフォトリソグラフィ法がとられている。
また、透明導電膜(23)の形成は、着色画素が形成されたガラス基板上に、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)を用いスパッタ法によって透明導電膜を形成するといった方法がとられている。
The colored pixel (22) has a function of, for example, red, green, and blue color reproduction filters, and pigments and other pigments are dispersed on a glass substrate (50) on which a black matrix is formed. A photolithographic method is employed in which a coating film of a negative type colored photoresist is provided, and colored pixels are formed by exposure and development to the coating film through a photomask.
The transparent conductive film (23) is formed by forming a transparent conductive film on a glass substrate on which colored pixels are formed, for example, by sputtering using ITO (Indium Tin Oxide).

カラーフィルタを大量に製造する際には、一基の液晶表示装置に対応したサイズのカラーフィルタを大サイズのガラス基板に多面付けした状態で製造することが多い。例えば、対角17インチのカラーフィルタを650mm×850mm程度の大サイズのガラス基板に4面付けして製造する。   When a large number of color filters are manufactured, a color filter having a size corresponding to a single liquid crystal display device is often manufactured in a state of being multifaceted on a large glass substrate. For example, a 17-inch diagonal color filter is manufactured by attaching four faces to a large glass substrate of about 650 mm × 850 mm.

この際の露光は、ガラス基板のサイズと略同程度のサイズのマスク基板に、例えば、対角17インチのカラーフィルタを形成するためのマスクパターンが4面付けされたフォトマスクを用いて露光する方法が広く採用されている。4面付けされたマスクパターンの4画面全体を1回の露光で一括して行う、所謂、一括露光法である。
この際の多面付けは、例えば、パターンである着色画素のサイズ、カラーフィルタの仕上がりサイズなどが同一の、すなわち、同一品種のカラーフィルタを多面付けする。
The exposure at this time is performed using a photomask in which, for example, a mask pattern for forming a color filter having a diagonal size of 17 inches is provided on a mask substrate having a size approximately equal to the size of the glass substrate. The method is widely adopted. This is a so-called batch exposure method in which the entire four screens of the four-sided mask pattern are collectively performed by one exposure.
In this case, for example, a plurality of color filters of the same type, i.e., the same color filter size and color filter finish size, are used.

マスクサイズの大型化によるコスト高と、マスクの自重による撓みの問題の解決のため、ガラス基板のサイズが、例えば、730mm×920mm程度の第4世代からは、露光方式は一括露光法から1軸ステップ露光方式が採用され始め、また、ガラス基板のサイズが、例えば、1000mm×1200mm程度の第5世代からは、XY(2軸)ステップ露光方式(所謂、ステップ・アンド・リピート方式)に移行している。   In order to solve the problem of high cost due to the increase in mask size and the problem of bending due to the mask's own weight, the exposure method is uniaxial from the batch exposure method from the fourth generation with a glass substrate size of, for example, about 730 mm × 920 mm. The step exposure method begins to be adopted, and the glass substrate size shifts from the fifth generation of, for example, about 1000 mm × 1200 mm to the XY (biaxial) step exposure method (so-called step-and-repeat method). ing.

図3は、XYステップ露光方式によりカラーフィルタを製造する際のステップ露光の一例を説明する平面図である。
図3に示す例は、大サイズのガラス基板(50)に、第1露光〜第6露光の6回の露光が行われた例である。第1露光から数えて5回のステップ移動(Py、Px)毎に、第2露光以降の各露光が行われたものである。符号(1Ex〜6Ex)は、各々第1露光〜第6露光の領域を表している。
FIG. 3 is a plan view for explaining an example of step exposure when a color filter is manufactured by an XY step exposure method.
The example shown in FIG. 3 is an example in which six exposures of the first exposure to the sixth exposure were performed on the large-sized glass substrate (50). Each exposure after the second exposure is performed every five step movements (Py, Px) counted from the first exposure. Reference numerals (1Ex to 6Ex) represent first to sixth exposure regions, respectively.

このようなステップ露光方式への移行によって、マスクサイズの大型化によるコスト高は抑制され、自重による撓みの問題は解決された。
しかしながら、ガラス基板のサイズが、例えば、1500mm×1800mm程度の第6世代、或いは、例えば、2100mm×2400mm程度の第8世代へと更に大型化へと移行するのに伴い、マスクサイズの大型化も付随し、コスト高と、撓みの問題が再燃している。
By shifting to such a step exposure method, an increase in cost due to an increase in mask size is suppressed, and the problem of bending due to its own weight has been solved.
However, as the size of the glass substrate shifts to, for example, the sixth generation of about 1500 mm × 1800 mm or the eighth generation of, for example, about 2100 mm × 2400 mm, the mask size increases. Accompanying, the high cost and the problem of deflection are rekindling.

そこで、ガラス基板のサイズが更に大型化へと移行した際の、付随するフォトマスクのコスト高を回避するために、マスクサイズを更に大型にすることなく、むしろマスクサイズを小型化にしてカラーフィルタを製造すべく、様々な露光方式が試みられている。   Therefore, in order to avoid the high cost of the accompanying photomask when the size of the glass substrate is further increased, the color filter is made by reducing the mask size rather than increasing the mask size. Various exposure methods have been tried to produce the above.

図4は、スリット露光によりカラーフィルタを製造する際のスリット露光の一例を説明する平面図である。図4に示す例は、大サイズのガラス基板(50)に第1露光と第2露光の2回の露光が行われる例である。図5(a)、(b)は、図4のX−X線での断面図である。図5(a)は第1露光が開始される状態を、また、(b)は第1露光が終了した状態を表したものである。   FIG. 4 is a plan view for explaining an example of slit exposure when a color filter is manufactured by slit exposure. The example shown in FIG. 4 is an example in which two exposures of the first exposure and the second exposure are performed on a large glass substrate (50). 5A and 5B are cross-sectional views taken along line XX in FIG. FIG. 5A shows a state where the first exposure is started, and FIG. 5B shows a state where the first exposure is finished.

図4、図5に示すように、露光ステージ(60)上に載置されたガラス基板(50)の上方にフォトマスク(PM2)が配置されている。フォトマスク(PM2)は露光装置内で固定されており、X、Y、Z軸方向には移動しないようになっている。フォトマスク(PM2)の下方の露光ステージ(60)は、ガラス基板(50)を載置した状態で、図中左方、X軸方向に等速で移動するようになっている。また、Y軸方向ではステップ移動を行うようになっている。   As shown in FIGS. 4 and 5, a photomask (PM2) is arranged above the glass substrate (50) placed on the exposure stage (60). The photomask (PM2) is fixed in the exposure apparatus and does not move in the X, Y, and Z axis directions. The exposure stage (60) below the photomask (PM2) moves at a constant speed in the X-axis direction to the left in the figure with the glass substrate (50) placed thereon. Further, step movement is performed in the Y-axis direction.

スリット露光とは、露光装置内に、ガラス基板の長さ方向(X軸方向)に短く、幅方向(Y軸方向)に長いスリット(S)を設け、スリット(S)又はガラス基板をガラス基板の長さ方向(X軸方向)に移動させながらスリット(S)を介した光をガラス基板(50)上の塗膜(54)に与え、ガラス基板の全面を露光する露光方法である。
カラーフィルタを製造する際のスリット露光は、ストライプ状の着色画素を形成するので、上記スリット(S)は、着色画素のストライプの幅に対応した幅(Wi)を開口部(51)とし、他の部分を遮光部(52)とした構成となる。この開口部(51)が着色画素の形成に対応したマスクパターンとしてフォトマスク(PM2)上に設けられている。
In slit exposure, a slit (S) that is short in the length direction (X-axis direction) and long in the width direction (Y-axis direction) is provided in the exposure apparatus, and the slit (S) or the glass substrate is a glass substrate. This is an exposure method in which light through the slit (S) is applied to the coating film (54) on the glass substrate (50) while being moved in the length direction (X-axis direction), and the entire surface of the glass substrate is exposed.
Since the slit exposure at the time of manufacturing the color filter forms a stripe-shaped colored pixel, the slit (S) has a width (Wi) corresponding to the width of the stripe of the colored pixel as an opening (51), and others. This part is a light shielding part (52). The opening (51) is provided on the photomask (PM2) as a mask pattern corresponding to the formation of the colored pixels.

図6は、スリット露光に用いられるフォトマスク(PM2)の一例におけるスリット(S)の部分を拡大して示す平面図である。このフォトマスク(PM2)は、ネガ型フォトレジストに対応した例である。
図6に示すように、スリット(S)の長手方向(Ls)はY軸と平行であり、この長手方向(Ls)に多数個の開口部(51)が配設されている。開口部(51)以外の部分は遮光部(52)となっている。フォトマスク(PM2)の下方では、図6中、白太矢印で示す方向に露光ステージ(60)を移動(X軸方向)させながら、開口部(51)を透過した光をガラス基板(50)上の塗膜(54)を連続して照射する。尚、符号(Pi)は開口部(51)のピッチ、符号(Wi)は開口部(51)の幅、符号(Li)は開口部(51)の長さを表している。
FIG. 6 is an enlarged plan view showing a slit (S) portion in an example of a photomask (PM2) used for slit exposure. This photomask (PM2) is an example corresponding to a negative photoresist.
As shown in FIG. 6, the longitudinal direction (Ls) of the slit (S) is parallel to the Y axis, and a large number of openings (51) are arranged in the longitudinal direction (Ls). The portion other than the opening (51) is a light shielding portion (52). Below the photomask (PM2), the light transmitted through the opening (51) is moved to the glass substrate (50) while moving the exposure stage (60) in the direction indicated by the white thick arrow in FIG. 6 (X-axis direction). The top coating (54) is irradiated continuously. Reference numeral (Pi) represents the pitch of the opening (51), reference numeral (Wi) represents the width of the opening (51), and reference numeral (Li) represents the length of the opening (51).

図5(a)は、ガラス基板(50)上に塗布されたフォトレジストの塗膜(54)にフォトマスク(PM2)のスリットを介した第1露光が開始される状態を表したものである。また、(b)は第1露光が終了した状態を表したものである。図5中、白太矢印で示すように、露光ステージ(60)を図中左方へ移動(X軸方向)させながら、フォトマスク(PM2)のスリットを介し連続して露光光(E)を与え、図5(b)中、斜線で示す第1露光を終了する。第2露光は図4に示すステップ移動(Py)を露光ステージ(60)に与えた後に行われる。
このように、スリット露光は、マスクサイズを更に大型にすることなく、むしろマスクサイズを小型にして、X軸方向に長く、大面積の露光を可能とする方式である。
FIG. 5A shows a state in which the first exposure through the slit of the photomask (PM2) is started on the photoresist coating film (54) applied on the glass substrate (50). . Further, (b) shows a state in which the first exposure is completed. In FIG. 5, the exposure light (E) is continuously passed through the slit of the photomask (PM2) while moving the exposure stage (60) to the left in the figure (X-axis direction) as indicated by the thick white arrow. Then, the first exposure indicated by the oblique lines in FIG. The second exposure is performed after the step movement (Py) shown in FIG. 4 is given to the exposure stage (60).
As described above, the slit exposure is a method that enables exposure of a large area without increasing the mask size, but rather by reducing the mask size and extending in the X-axis direction.

図7は、露光後の現像処理によって得られたストライプパターンの一例を示す平面図である。図7に示すように、ガラス基板(50)上にピッチ(Pi)、幅(Wi)のストライプパターン、例えば、ストライプ状の着色画素(22)が形成される。   FIG. 7 is a plan view showing an example of a stripe pattern obtained by development processing after exposure. As shown in FIG. 7, a stripe pattern having a pitch (Pi) and a width (Wi), for example, a striped colored pixel (22) is formed on a glass substrate (50).

図8は、このようなスリット露光によって製造されたカラーフィルタの一例を示す説明図である。図8に示すように、このカラーフィルタは、ブラックマトリックス(21)が形成されたガラス基板上に、赤色、緑色、青色の着色画素(22R、22G、22B)が形成された状態のものである。
各色の着色画素は、各々が図8中、X軸方向に画素間で途切れず、連続したストライプ状のものである。また、Y軸方向には、その各々のストライプ状の着色画素の列が、赤色、緑色、青色の順に繰り返し配設されている。すなわち、スリット露光方式が好適に適用された例である。
FIG. 8 is an explanatory view showing an example of a color filter manufactured by such slit exposure. As shown in FIG. 8, this color filter is in a state in which colored pixels (22R, 22G, 22B) of red, green, and blue are formed on a glass substrate on which a black matrix (21) is formed. .
The colored pixels of each color are continuous stripes without interruption between pixels in the X-axis direction in FIG. Further, in the Y-axis direction, each of the stripe-like colored pixel columns is repeatedly arranged in the order of red, green, and blue. That is, this is an example in which the slit exposure method is suitably applied.

図9は、このようなスリット露光によって、1基の液晶表示装置に対応したサイズのカラーフィルタを、大サイズのガラス基板上に多面付けして製造する際の面付け状態を例示したものである。図9中、符号(M1〜M6)は、1基の液晶表示装置に対応したサイズのカラーフィルタが形成される第1〜第6露光領域を表している。
また、符号(m1〜m4)は、第1〜第6露光領域間、及び該露光領域外の非露光領域を表している。
FIG. 9 exemplifies an imposition state when a color filter having a size corresponding to one liquid crystal display device is manufactured in many ways on a large glass substrate by such slit exposure. . In FIG. 9, reference numerals (M1 to M6) denote first to sixth exposure regions in which color filters having a size corresponding to one liquid crystal display device are formed.
Reference numerals (m1 to m4) denote non-exposed areas between the first to sixth exposed areas and outside the exposed areas.

図9中、白太矢印は、露光ステージ(60)上に載置されたガラス基板(50)が、フォトマスクの下方で移動される方向(X軸方向)である。従って、図7に示すストライプ状の着色画素(22)は、図9中、X軸方向と平行に形成される。第1〜第6露光領域に形成される着色画素(22)の一部が点線で表わされている。露光領域間及び露光領域外の非露光領域(m1〜m4)には、着色画素(22)は形成されない。   In FIG. 9, the white arrow indicates the direction (X-axis direction) in which the glass substrate (50) placed on the exposure stage (60) is moved below the photomask. Accordingly, the striped colored pixels (22) shown in FIG. 7 are formed in parallel with the X-axis direction in FIG. A part of the colored pixels (22) formed in the first to sixth exposure regions is represented by a dotted line. Colored pixels (22) are not formed between the exposed areas and in the non-exposed areas (m1 to m4) outside the exposed areas.

この際の、ガラス基板(50)上の塗膜へのフォトマスクを介した露光は、露光ステージ(60)上に載置されたガラス基板(50)の移動によって、各露光領域(M1〜M6)がフォトマスクの下方を順次に通過するのに同期して、例えば、フォトマスクの上方に設けられたシャッターを開状態とし、光源からの露光光を照射する。
また、各非露光領域(m1〜m4)がフォトマスクの下方を順次に通過するのに同期して、シャッターを閉状態とし、光源からの露光光を遮蔽するといった方法を採用する。
At this time, the exposure of the coating film on the glass substrate (50) through the photomask is performed by moving the glass substrate (50) placed on the exposure stage (60) to each exposure region (M1 to M6). ) Are sequentially passed under the photomask, for example, the shutter provided above the photomask is opened and the exposure light from the light source is irradiated.
Further, a method is adopted in which the shutter is closed and the exposure light from the light source is shielded in synchronization with each non-exposure region (m1 to m4) sequentially passing under the photomask.

上記のようなスリット露光によってカラーフィルタを製造する方法は、前記XYステップ露光によって製造する方法と比較して、確かに、小型のフォトマスクでストライプパターンを大サイズのガラス基板の全面にカラーフィルタを多面付けで形成することを可能とする。   Compared with the method of manufacturing by XY step exposure, the method of manufacturing a color filter by slit exposure as described above certainly has a striped pattern formed on the entire surface of a large glass substrate with a small photomask. It is possible to form with multiple faces.

図10は、図9に示す第1露光領域(M1)の近傍を拡大して示す平面図であるが、ガラス基板(50)上に既に形成された第1露光領域(M1)のブラックマトリックス(21)のパターン(図示せず)に、着色画素(22)を位置合わせして形成する際に、白太矢印で示すガラス基板(50)の進行方向の先端部(A)及び中央部(B)にては、その位置合わせが良好に行われる。
しかしながら、図10中、移動方向の斜線で表す末端部(C)にては、ブラックマトリックス(21)のパターンに対する着色画素(22)の位置合わせが良好に行われない、といった問題が発生する。この現象は、第1露光領域(M1)以外の他の露光領域においても同様に発生することが観察されている。
FIG. 10 is an enlarged plan view showing the vicinity of the first exposure region (M1) shown in FIG. 9, but the black matrix (1) of the first exposure region (M1) already formed on the glass substrate (50). 21) When the colored pixel (22) is formed in alignment with the pattern (not shown), the front end (A) and the center (B) of the glass substrate (50) indicated by the white thick arrow are formed. ), The alignment is performed satisfactorily.
However, in FIG. 10, there is a problem that the color pixel (22) is not properly aligned with the pattern of the black matrix (21) at the end portion (C) represented by the oblique line in the moving direction. It has been observed that this phenomenon occurs similarly in other exposure regions other than the first exposure region (M1).

図11は、スリット露光を採用した露光装置の一例の部分断面図である。図11は、この一例に示す露光装置を用い、ガラス基板(50)上に形成されたブラックマトリックス(21)のパターンに位置合わせして着色画素(22)を形成する方法の説明図である。図11は、図10に示すガラス基板(50)の移動方向の中央部(B)におけるX2−X2線での断面を表したものであり、前記図5(a)〜(b)間でのガラス基板の移動状態に相当するものである。   FIG. 11 is a partial cross-sectional view of an example of an exposure apparatus that employs slit exposure. FIG. 11 is an explanatory diagram of a method for forming the colored pixels (22) by aligning with the pattern of the black matrix (21) formed on the glass substrate (50) using the exposure apparatus shown in this example. FIG. 11 shows a cross section taken along line X2-X2 in the central portion (B) in the moving direction of the glass substrate (50) shown in FIG. 10, and is between FIGS. 5 (a) and 5 (b). This corresponds to the moving state of the glass substrate.

図11に示すように、この露光装置には、フォトマスク(PM2)の上方に撮像カメラ(CM)が設けられている。この撮像カメラ(CM)の位置は、フォトマスク(PM2)の上方から開口部(51)に照射する露光光(E)の光軸から、ガラス基板の移動方向の逆方向(図11中、X軸右方向)に距離(L0 )離れた位置である。 As shown in FIG. 11, in this exposure apparatus, an imaging camera (CM) is provided above the photomask (PM2). The position of the imaging camera (CM) is the direction opposite to the moving direction of the glass substrate (X in FIG. 11) from the optical axis of the exposure light (E) irradiated onto the opening (51) from above the photomask (PM2). It is a position separated by a distance (L 0 ) in the axial right direction.

この撮像カメラ(CM)は、フォトマスク(PM2)の上方から、フォトマスク(PM2)に設けられた撮像開口部(53)を経て、下方のガラス基板(50)上に形成された、例えば、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)及びブラックマトリックス(21)のパターンを撮像するためのものである。   This imaging camera (CM) is formed on the lower glass substrate (50) from above the photomask (PM2) through the imaging opening (53) provided in the photomask (PM2). This is for imaging the black matrix alignment mark (K1) and the pattern of the black matrix (21).

図6に示すように、フォトマスク(PM2)には、その長手方向をY軸と平行にして設けられたスリット(S)から、X軸右方向に距離(L0 )離れた位置に撮像開口部(53)が設けられている。撮像開口部(53)は、その長手方向をスリット(S)と同様にY軸と平行にしている。
撮像開口部(53)は、開口部(51)と同様に、フォトマスク基板の表面が露出している透光部である。フォトマスク(PM2)の上方からの露光光(E)はスリット(S)を照射するが、撮像開口部(53)には照射しないようになっている。
また、フォトマスク(PM2)には、位置合わせのための、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)が設けられている(図示せず)。
As shown in FIG. 6, the photomask (PM2) has an imaging opening at a position away from the slit (S) provided with its longitudinal direction parallel to the Y-axis by a distance (L 0 ) in the right direction of the X-axis. A part (53) is provided. The longitudinal direction of the imaging opening (53) is parallel to the Y axis in the same manner as the slit (S).
Similar to the opening (51), the imaging opening (53) is a translucent part where the surface of the photomask substrate is exposed. Exposure light (E) from above the photomask (PM2) irradiates the slit (S), but does not irradiate the imaging aperture (53).
The photomask (PM2) is provided with a photomask alignment mark (K2) for alignment (not shown).

図11に示すように、露光ステージ(60)上に載置されたガラス基板(50)上には、既にブラックマトリックス(21)が形成されており、このブラックマトリックス(21)上に着色画素(22)を形成するための塗膜(54)が設けられている。
ブラックマトリックス(21)には、ブラックマトリックス(21)のパターン(開口部)、及び位置合わせのための、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)が設けられている(図示せず)。
As shown in FIG. 11, a black matrix (21) is already formed on the glass substrate (50) placed on the exposure stage (60), and colored pixels (21) are formed on the black matrix (21). A coating (54) for forming 22) is provided.
The black matrix (21) is provided with a black matrix alignment pattern (opening) and a black matrix alignment mark (K1) for alignment (not shown).

第1露光領域(M1)への、フォトマスク(PM2)上の開口部(51)を介した露光光(E)の照射に際しての、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスク(PM2)のパターンの位置合わせは、例えば、撮像カメラ(CM)が、フォトマスクの下方を移動してくるガラス基板(50)上のブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)を撮像すると、このブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)とが、予め設定された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、ブラックマトリックス(21)のパターンとフォトマスクのパターンが位置合わせされるようになっている。   The pattern of the photomask (PM2) with respect to the pattern of the black matrix (21) when the exposure light (E) is irradiated to the first exposure region (M1) through the opening (51) on the photomask (PM2). For example, when the imaging camera (CM) images the black matrix alignment mark (K1) on the glass substrate (50) moving under the photomask, the black matrix alignment mark is detected. (K1) and the alignment mark (K2) of the photomask are adjusted so that the predetermined positional relationship is set in advance, whereby the pattern of the black matrix (21) and the pattern of the photomask are changed. It is designed to be aligned.

本発明者は、前記図10中、斜線で表す末端部(C)にては、ブラックマトリックス(21)のパターンに対する着色画素(22)の位置合わせが良好に行われない、といった現象を精査した結果、その原因を見出すことができた。
すなわち、図12は、図10に示す第1露光領域(M1)の移動方向の先端部(A)〜末端部(C)へと、白太矢印で示す方向に露光ステージ(60)を移動させながら、スリットの開口部(51)を透過した露光光(E)をガラス基板(50)上の塗膜(54)に連続に照射する状態を説明する断面図である。
The present inventor has scrutinized the phenomenon that the colored pixel (22) is not well aligned with the pattern of the black matrix (21) at the end portion (C) indicated by hatching in FIG. As a result, the cause could be found.
That is, in FIG. 12, the exposure stage (60) is moved in the direction indicated by the white thick arrow from the front end (A) to the end (C) in the moving direction of the first exposure region (M1) shown in FIG. However, it is sectional drawing explaining the state which irradiates continuously the exposure light (E) which permeate | transmitted the opening part (51) of the slit to the coating film (54) on a glass substrate (50).

図12(a)は、図10中、X1−X1線での断面であり、第1露光領域(M1)の先端部(A)を露光光(E)が照射している状態を表したものである。図12(b)は、X2−X2線での断面で、第1露光領域(M1)の中央部(B)の状態、また、図12(c)は、X3−X3線での断面で、第1露光領域(M1)の末端部(C)の状態を表したものである。
図12(a)に示すように、第1露光領域(M1)の先端部(A)の、露光光(E)の照射が開始される部位(a)は、露光ステージ(60)の移動によって、開口部(51)の下方に達しており、この部位(a)から先端部(A)への照射が開始される。
FIG. 12A is a cross section taken along line X1-X1 in FIG. 10, and shows a state in which the exposure light (E) irradiates the tip (A) of the first exposure region (M1). It is. FIG. 12B is a cross section taken along the line X2-X2, and the state of the central portion (B) of the first exposure region (M1). FIG. 12C is a cross section taken along the line X3-X3. The state of the terminal part (C) of a 1st exposure area | region (M1) is represented.
As shown in FIG. 12 (a), the portion (a) of the tip (A) of the first exposure region (M1) where the irradiation with the exposure light (E) is started is caused by the movement of the exposure stage (60). , Has reached the lower part of the opening (51), and irradiation from the part (a) to the tip (A) is started.

一方、撮像カメラ(CM)は、この部位(a)が開口部(51)の下方に達する以前に、撮像開口部(53)の下方を通過するブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)(図示せず)に同期して、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)を撮像しており、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報を取得している。このブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)とが、予め設定された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、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせがなされる。   On the other hand, the imaging camera (CM) has a black matrix alignment mark (K1) (not shown) that passes below the imaging opening (53) before the part (a) reaches below the opening (51). 2), the black matrix alignment mark (K1) is imaged, and the position information of the black matrix alignment mark (K1) is acquired. By adjusting the position of the black matrix alignment mark (K1) and the photomask alignment mark (K2) so as to have a predetermined positional relationship, the black matrix ( The alignment of the photomask pattern with respect to the pattern 21) is performed.

この位置合わせは、照射が開始される上記部位(a)が開口部(51)の下方に達する以前に終了している。従って、露光光(E)の照射が開始される部位(a)以降の、図12(a)中、左方の先端部(A)にては、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは良好に行われて露光光(E)が照射される。尚、このブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)は、照射が開始される部位(a)近傍から、照射が終了される部位近傍までの間、第1露光領域(M1)の全域に適宜に設けられている。   This alignment is completed before the part (a) where irradiation is started reaches below the opening (51). Accordingly, the photomask for the pattern of the black matrix (21) is shown at the left end portion (A) in FIG. 12 (a) after the portion (a) where the exposure light (E) irradiation is started. Pattern alignment is performed well, and exposure light (E) is irradiated. The black matrix alignment mark (K1) is appropriately provided over the entire first exposure region (M1) from the vicinity of the portion (a) where irradiation is started to the vicinity of the portion where irradiation is ended. It has been.

図12(b)に示すように、第1露光領域(M1)の中央部(B)にては、撮像カメラ(CM)が取得した、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報によって、上記ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは常時良好に行われて露光光(E)が照射される。   As shown in FIG. 12B, in the central portion (B) of the first exposure region (M1), the position information of the black matrix alignment mark (K1) acquired by the imaging camera (CM) is used. The alignment of the photomask pattern with respect to the pattern of the black matrix (21) is always satisfactorily performed, and the exposure light (E) is irradiated.

しかし、図12(c)に示すように、第1露光領域(M1)の末端部(C)に至ると、末端部(C)の端末の部位(c)以降は、撮像開口部(53)の下方を通過するブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)がなくなり、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報に基づいたブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせはされない状態となる。   However, as shown in FIG. 12 (c), when reaching the end portion (C) of the first exposure region (M1), the imaging aperture (53) is located after the terminal portion (c) of the end portion (C). The black matrix alignment mark (K1) that passes below is lost, and the photomask pattern is not aligned with the black matrix (21) pattern based on the position information of the black matrix alignment mark (K1). It becomes.

つまり、末端部(C)には、撮像カメラ(CM)の位置情報による、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)間の位置調整がされない状態で、開口部(51)を透過した露光光(E)の照射が行われている。尚、この末端部(C)の領域は、露光光(E)の光軸と撮像カメラ(CM)との距離(L0 )に略匹敵することが観察されている。 That is, the end (C) is opened in a state where the position adjustment between the black matrix alignment mark (K1) and the photomask alignment mark (K2) is not performed based on the position information of the imaging camera (CM). Irradiation of exposure light (E) that has passed through the part (51) is performed. It has been observed that the region of the end portion (C) is substantially comparable to the distance (L 0 ) between the optical axis of the exposure light (E) and the imaging camera (CM).

これにより、前記図10中、斜線で表す末端部(C)にては、ブラックマトリックス(21)のパターンに対する着色画素(22)の位置合わせが良好に行われない、といった現象が発生する原因を見出すことができた。   As a result, in the terminal portion (C) indicated by the oblique lines in FIG. 10, the cause of the phenomenon that the colored pixel (22) is not properly aligned with the pattern of the black matrix (21) occurs. I was able to find it.

特開2008−216593号公報JP 2008-216593 A 特開2007−121344号公報JP 2007-121344 A

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、例えば、既に基板上に形成されたブラックマトリックスのパターンに対し、スリット露光により着色画素を位置合わせして形成する際に、露光装置として、ブラックマトリックスのパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせをするために、ブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像し位置調整をする撮像カメラが配設された露光装置を用いても、基板上に多面付けされた露光領域の、基板上の露光領域の移動方向末端部にては、ブラックマトリックスのパターンに対する着色画素を位置合わせが良好に行われない、といった現象を発生させることのない露光方法を提供することを課題とするものである。
また、上記露光方法に基づいた露光装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in order to solve the above-described problems. For example, exposure is performed when a colored pixel is aligned with a black matrix pattern already formed on a substrate by slit exposure. Even if an exposure apparatus provided with an imaging camera that images the black matrix alignment mark and adjusts the position to align the photomask pattern with the black matrix pattern is used as an apparatus on the substrate. An exposure method that does not cause the phenomenon that the colored pixels are not properly aligned with the black matrix pattern at the end of the exposure area on the substrate in the moving direction of the multi-faceted exposure area. The issue is to provide.
Another object of the present invention is to provide an exposure apparatus based on the above exposure method.

本発明は、スリット露光によって、基板上に既に形成された第1パターンに対し、第2パターンを位置合わせして形成する露光方法であって、
1)露光装置として、a)フォトマスクの上方からフォトマスク上のスリットを照射する光源からの露光光の光軸より、基板の反移動方向に一定距離離れた位置に、基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像し、該第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得する前方撮像カメラが設けられ、
b)また、前記光軸より、基板の移動方向に前記一定距離離れた位置に、基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像し、該第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得する後方撮像カメラが設けられた露光装置を用い、
2)フォトマスクとして、a)前記フォトマスク上のスリットのパターン(開口部)の長さ方向中央より、基板の反移動方向に前記一定距離離れた位置に、前方撮像カメラによって基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像するための前方撮像開口部が設けられ、
b)また、前記長さ方向中央より、基板の移動方向に前記一定距離離れた位置に、後方撮像カメラによって基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像するための後方撮像開口部が設けられたフォトマスクを用い、
3)前記基板上に既に形成された第1パターンに対し、第2パターンを位置合わせして形成する際に、a)前記フォトマスクの下方を移動してくる基板上の第1パターンの位置合わせマークを、各露光領域の先端部では前方撮像カメラで撮像し、各露光領域の中央部では前方撮像カメラ及び後方撮像カメラの両方で撮像し、各露光領域の末端部では後方撮像カメラで撮像して、第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得し、
b)該取得した第1パターンの位置合わせマークの位置情報と、フォトマスクの位置合わせマークとが位置調整されることにより、第1パターンに対するフォトマスクのパターン(開口部)の位置合わせがなされ、光源からの露光光がフォトマスク上のスリットに照射されることを特徴とする露光方法である。
The present invention is an exposure method for aligning and forming a second pattern with respect to a first pattern already formed on a substrate by slit exposure,
1) As an exposure apparatus, a) a first pattern on a substrate at a position away from the optical axis of exposure light from a light source that irradiates a slit on the photomask from above the photomask by a fixed distance in the counter-movement direction A front imaging camera that captures the alignment mark of the first pattern and obtains position information of the alignment mark of the first pattern,
b) Further, the first pattern alignment mark on the substrate is imaged at a position away from the optical axis in the movement direction of the substrate by the predetermined distance, and the position information of the alignment mark of the first pattern is acquired. Using an exposure device provided with a rear imaging camera,
2) As a photomask, a) First on the substrate by a front imaging camera at a position away from the center in the length direction of the slit pattern (opening) on the photomask in the counter-movement direction of the substrate. A front imaging opening for imaging the pattern alignment mark is provided,
b) In addition, a rear imaging opening for imaging the alignment mark of the first pattern on the substrate by the rear imaging camera is provided at a position away from the center in the length direction by the predetermined distance in the moving direction of the substrate. Using a photomask
3) When the second pattern is aligned with the first pattern already formed on the substrate, a) the alignment of the first pattern on the substrate moving under the photomask The mark is imaged by the front imaging camera at the front end of each exposure area, is imaged by both the front imaging camera and the rear imaging camera at the center of each exposure area, and is captured by the rear imaging camera at the end of each exposure area. To obtain the position information of the alignment mark of the first pattern,
b) The position information of the obtained alignment mark of the first pattern and the alignment mark of the photomask are adjusted, thereby aligning the photomask pattern (opening) with respect to the first pattern, An exposure method is characterized in that exposure light from a light source is irradiated onto a slit on a photomask.

また、本発明は、上記発明による露光方法において、前記露光装置の前方撮像カメラが、基板の反移動方向に隣接して各々一定距離離れた位置に設けられた複数基の前方撮像カメラで構成され、また、後方撮像カメラが、基板の移動方向に隣接して各々一定距離離れた位置に設けられた複数基の後方撮像カメラで構成されていることを特徴とする露光方法である。   According to the present invention, in the exposure method according to the above-described invention, the front imaging camera of the exposure apparatus is composed of a plurality of front imaging cameras provided at positions spaced apart from each other by a predetermined distance adjacent to each other in the counter-movement direction of the substrate. Further, the exposure method is characterized in that the rear imaging camera is composed of a plurality of rear imaging cameras provided at positions spaced apart from each other by a certain distance adjacent to each other in the moving direction of the substrate.

また、本発明は、上記発明による露光方法において、前記第1パターンがカラーフィルタを構成するブラックマトリックスまたは液晶表示装置を構成する基板上の画素領域のパターンであり、前記第2パターンがカラーフィルタを構成する着色画素であることを特徴とする露光方法である。   In the exposure method according to the present invention, the first pattern is a black matrix constituting a color filter or a pattern of a pixel region on a substrate constituting a liquid crystal display device, and the second pattern is a color filter. The exposure method is characterized by being colored pixels to be configured.

また、本発明は、上記発明による露光方法において、前記第1パターンが液晶表示装置を構成する基板上の画素領域であり、前記第2パターンが該画素領域に設けられた光配向膜領域、或いは該光配向膜領域を分割した分割光配向膜領域であることを特徴とする露光方法である。   According to the present invention, in the exposure method according to the above invention, the first pattern is a pixel region on a substrate constituting a liquid crystal display device, and the second pattern is a photo-alignment film region provided in the pixel region, or The exposure method is a divided photo-alignment film region obtained by dividing the photo-alignment film region.

また、本発明は、請求項1又は請求項2記載の露光方法に基づいたことを特徴とする露光装置である。   In addition, the present invention is an exposure apparatus based on the exposure method according to claim 1 or 2.

本発明は、1)露光装置として、a)基板の反移動方向に、第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得する前方撮像カメラが設けられ、b)基板の移動方向に、第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得する後方撮像カメラが設けられた露光装置を用い、2)フォトマスクとして、a)前方撮像開口部が設けられ、b)後方撮像開口部が設けられたフォトマスクを用い、3)前記基板上に既に形成された第1パターンに対し、第2パターンを位置合わせして形成する際に、a)前記フォトマスクの下方を移動してくる基板上の第1パターンの位置合わせマークを、各露光領域の先端部では前方撮像カメラで撮像し、各露光領域の中央部では前方撮像カメラ及び後方撮像カメラの両方で撮像し、各露光領域の末端部では後方撮像カメラで撮像して、第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得し、b)該取得した第1パターンの位置合わせマークの位置情報と、フォトマスクの位置合わせマークとが位置調整されることにより、第1パターンに対するフォトマスクのパターン(開口部)の位置合わせがなされ、光源からの露光光がフォトマスク上のスリットに照射されるので、例えば、既に基板上に形成されたブラックマトリックスのパターンに対し、スリット露光により着色画素を位置合わせして形成する際に、ガラス基板上に多面付けされた露光領域の先端部から末端部の全領域にわたり、ブラックマトリックスのパターンに対する着色画素を位置合わせが良好に行われる露光方法となる。 In the present invention, as an exposure apparatus, a) a front imaging camera that acquires position information of the alignment mark of the first pattern is provided in the counter-movement direction of the substrate, and b) the first pattern in the movement direction of the substrate. An exposure apparatus provided with a rear imaging camera that acquires position information of the alignment mark is used. 2) As a photomask, a) a front imaging opening is provided, and b) a photomask provided with a rear imaging opening. 3) When the second pattern is aligned with the first pattern already formed on the substrate, a) the first pattern on the substrate moving below the photomask the alignment marks, the distal ends of the exposed areas captured by the front imaging camera, the center of each exposure area captured by both the front imaging camera and the rear imaging camera, rear shooting than at the end of each exposure region The position information of the alignment mark of the first pattern is acquired by imaging with the camera, and b) the position information of the alignment mark of the acquired first pattern and the alignment mark of the photomask are adjusted. Thus, the photomask pattern (opening) is aligned with the first pattern, and the exposure light from the light source is applied to the slit on the photomask. For example, the pattern of the black matrix already formed on the substrate On the other hand, when the colored pixels are aligned and formed by slit exposure, the colored pixels are aligned with respect to the black matrix pattern over the entire area from the front end to the end of the exposure area multifaceted on the glass substrate. The exposure method is performed well.

本発明は、露光装置の前方撮像カメラが、基板の反移動方向に隣接して各々一定距離離れた位置に設けられた複数基の前方撮像カメラで構成され、また、後方撮像カメラが、基板の移動方向に隣接して各々一定距離離れた位置に設けられた複数基の後方撮像カメラで構成されているので、位置合わせは、X軸及びY軸方向のみでなく、ガラス基板のZ軸方向を回転軸としたガラス基板の傾き(θ方向)に対応した位置合わせの調整が可能となる。また、X軸及びY軸方向の位置合わせは、より確かなものとなる。   In the present invention, the front imaging camera of the exposure apparatus is composed of a plurality of front imaging cameras provided at positions that are adjacent to each other at a certain distance adjacent to each other in the counter-movement direction of the substrate. Since it is composed of a plurality of rear imaging cameras provided adjacent to each other in the moving direction and spaced apart by a certain distance, alignment is performed not only in the X-axis and Y-axis directions but also in the Z-axis direction of the glass substrate. It is possible to adjust the alignment corresponding to the inclination (θ direction) of the glass substrate as the rotation axis. In addition, the alignment in the X-axis and Y-axis directions is more reliable.

また、本発明は、上記露光方法に基づいた露光装置であるので、スリット露光によって、基板上に既に形成された第1パターンに対し、第2パターンを形成する際に、位置合わせが良好に行われる露光装置となる。   In addition, since the present invention is an exposure apparatus based on the above exposure method, when the second pattern is formed with respect to the first pattern already formed on the substrate by slit exposure, the alignment is performed well. Exposure apparatus.

液晶表示装置のカラーフィルタの画素の一例を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows an example of the pixel of the color filter of a liquid crystal display device. 図1に示すカラーフィルタの画素のX−X線における断面図である。It is sectional drawing in the XX line of the pixel of the color filter shown in FIG. XYステップ露光の一例を説明する平面図である。It is a top view explaining an example of XY step exposure. スリット露光の一例を説明する平面図である。It is a top view explaining an example of slit exposure. (a)、(b)は、図4のX−X線での断面図である。(A), (b) is sectional drawing in the XX of FIG. スリット露光用のフォトマスクの一例のスリットの部分を拡大した平面図である。It is the top view to which the part of the slit of an example of the photomask for slit exposure was expanded. 露光後の現像処理によって得られたストライプパターンの一例を示す平面図である。It is a top view which shows an example of the stripe pattern obtained by the image development process after exposure. スリット露光によって製造されたカラーフィルタの一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the color filter manufactured by slit exposure. 1基の液晶表示装置に対応したサイズのカラーフィルタを、大サイズのガラス基板上に多面付けして製造する際の面付け状態を例示したものである。This is an example of an imposition state when a color filter having a size corresponding to one liquid crystal display device is produced by applying many colors on a large glass substrate. 図9に示す第1露光領域の近傍を拡大して示す平面図である。FIG. 10 is an enlarged plan view showing the vicinity of a first exposure region shown in FIG. 9. スリット露光を採用した露光装置の一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of the exposure apparatus which employ | adopted slit exposure. 露光ステージを移動させ第1露光領域に照射する状態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the state which moves an exposure stage and irradiates a 1st exposure area | region. 本発明による露光装置の一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of the exposure apparatus by this invention. 図13に示す露光装置に用いられるフォトマスク。14 is a photomask used in the exposure apparatus shown in FIG. 請求項2に係わる発明による露光装置の一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of the exposure apparatus by the invention concerning Claim 2. 請求項2に係わる発明による露光装置の一例の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an example of the exposure apparatus by the invention concerning Claim 2. 図15及び図16に示す露光装置に用いられるフォトマスクである。It is a photomask used for the exposure apparatus shown in FIG.15 and FIG.16.

以下に、本発明による露光方法を、その実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図13は、本発明による露光装置の一例の部分断面図である。図13は、この一例に示す露光装置を用い、ガラス基板(50)上に形成されたブラックマトリックス(21)のパターンに位置合わせして着色画素(22)を形成する方法を説明するものである。
The exposure method according to the present invention will be described in detail below based on the embodiment.
FIG. 13 is a partial sectional view of an example of an exposure apparatus according to the present invention. FIG. 13 illustrates a method for forming the colored pixels (22) by aligning with the pattern of the black matrix (21) formed on the glass substrate (50) using the exposure apparatus shown in this example. .

この露光装置には、フォトマスク(PM3)の上方に前方撮像カメラ(CM−A)及び後方撮像カメラ(CM−B)が設けられている。この前方撮像カメラ(CM−A)の位置は、フォトマスク(PM3)の上方からフォトマスク上のスリット(S)を照射する光源からの露光光(E)の光軸より、ガラス基板の反移動方向に一定距離(L0 )離れた位置(図13中、X軸右方向)である。この前方撮像カメラ(CM−A)は、フォトマスク(PM3)の上方から、フォトマスク(PM3)に設けられた前方撮像開口部(53−A)を経て、下方のガラス基板(50)上に形成された第1パターン、例えば、ブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像し、ブラックマトリックスの位置合わせマークの位置情報を取得する。 In this exposure apparatus, a front imaging camera (CM-A) and a rear imaging camera (CM-B) are provided above the photomask (PM3). The position of the front imaging camera (CM-A) is the reverse movement of the glass substrate from the optical axis of the exposure light (E) from the light source that irradiates the slit (S) on the photomask from above the photomask (PM3). This is a position (in the right direction of the X axis in FIG. 13) that is a certain distance (L 0 ) apart in the direction. This front image pickup camera (CM-A) passes from above the photomask (PM3) to the lower glass substrate (50) through the front image pickup opening (53-A) provided in the photomask (PM3). The formed first pattern, for example, a black matrix alignment mark is imaged, and position information of the black matrix alignment mark is acquired.

また、後方撮像カメラ(CM−B)の位置は、前記露光光(E)の光軸より、基板の移動方向に一定距離(L0 )離れた位置(図13中、X軸左方向)である。この後方撮像カメラ(CM−B)は、フォトマスク(PM3)の上方から、フォトマスク(PM3)に設けられた後方撮像開口部(53−B)を経て、下方のガラス基板(50)上に形成されたブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像し、ブラックマトリックスの位置合わせマークの位置情報を取得する。 Further, the position of the rear imaging camera (CM-B) is a position (X-axis left direction in FIG. 13) that is a fixed distance (L 0 ) away from the optical axis of the exposure light (E) in the moving direction of the substrate. is there. This rear imaging camera (CM-B) passes from above the photomask (PM3) to the lower glass substrate (50) via the rear imaging opening (53-B) provided in the photomask (PM3). The formed black matrix alignment mark is imaged to obtain position information of the black matrix alignment mark.

図14は、図13に示す露光装置に用いられるフォトマスクとして例示する、フォトマスク(PM3)の平面図である。図14に示すように、フォトマスク(PM3)には、前方撮像開口部(53−A)及び後方撮像開口部(53−B)が設けられている。その長手方向をY軸と平行にして設けられたスリット(S)の、開口部(51)の長さ(Li)方向中央より、ガラス基板の反移動方向(図14中、X軸右方向)に距離(L0 )離れた位置に、前方撮像カメラ(CM−A)によってガラス基板上のブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像するための前方撮像開口部(53−A)が設けられている。 FIG. 14 is a plan view of a photomask (PM3) exemplified as a photomask used in the exposure apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 14, the photomask (PM3) is provided with a front imaging opening (53-A) and a rear imaging opening (53-B). From the center of the length (Li) of the opening (51) of the slit (S) provided with its longitudinal direction parallel to the Y-axis, the counter-moving direction of the glass substrate (X-axis right direction in FIG. 14) A front imaging opening (53-A) for imaging the black matrix alignment mark on the glass substrate by the front imaging camera (CM-A) is provided at a position separated by a distance (L 0 ).

また、前記スリット(S)の開口部(51)の長さ(Li)方向中央より、基板の移動方向(図14中、X軸左方向)に距離(L0 )離れた位置に、後方撮像カメラ(CM−B)によってガラス基板上のブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像するための後方撮像開口部(53−B)が設けられている。 Further, the rear imaging is performed at a position away from the center in the length (Li) direction of the opening (51) of the slit (S) by a distance (L 0 ) in the substrate movement direction (X-axis left direction in FIG. 14). A rear imaging opening (53-B) is provided for imaging a black matrix alignment mark on the glass substrate by the camera (CM-B).

前方撮像開口部(53−A)及び後方撮像開口部(53−B)は、その長手方向をスリット(S)と同様にY軸と平行にしており、開口部(51)と同様に、フォトマスク基板の表面が露出している透光部である。フォトマスク(PM3)の上方からの露光光(E)はスリット(S)を照射するが、前方撮像開口部(53−A)及び後方撮像開口部(53−B)には照射しないようになっている。
また、フォトマスク(PM3)には、位置合わせのための、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)が設けられている(図示せず)。
The front imaging opening (53-A) and the rear imaging opening (53-B) have the longitudinal direction parallel to the Y-axis like the slit (S), and like the opening (51), It is the translucent part where the surface of the mask substrate is exposed. Exposure light (E) from above the photomask (PM3) irradiates the slit (S), but does not irradiate the front imaging opening (53-A) and the rear imaging opening (53-B). ing.
The photomask (PM3) is provided with a photomask alignment mark (K2) for alignment (not shown).

図13に示すように、露光ステージ(60)上に載置されたガラス基板(50)上には、既にブラックマトリックス(21)が形成されており、このブラックマトリックス(21)上に着色画素(22)を形成するための塗膜(54)が設けられている。
ブラックマトリックス(21)には、ブラックマトリックス(21)のパターン(開口部)、及び位置合わせのための、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)が設けられている(図示せず)。
As shown in FIG. 13, a black matrix (21) has already been formed on the glass substrate (50) placed on the exposure stage (60), and colored pixels (21) have been formed on the black matrix (21). A coating (54) for forming 22) is provided.
The black matrix (21) is provided with a black matrix alignment pattern (opening) and a black matrix alignment mark (K1) for alignment (not shown).

以下に、図13に例示する、本発明による露光装置を用い、前記図10に示す第1露光領域(M1)の移動方向の先端部(A)〜末端部(C)へと、白太矢印で示す方向に露光ステージ(60)を移動させながら、スリットの開口部(51)を透過した露光光(E)をガラス基板(50)上の塗膜(54)に連続して照射する露光方法を説明する。   In the following, using the exposure apparatus according to the present invention illustrated in FIG. 13, from the tip (A) to the end (C) in the moving direction of the first exposure region (M1) shown in FIG. An exposure method for continuously irradiating the coating film (54) on the glass substrate (50) with the exposure light (E) transmitted through the opening (51) of the slit while moving the exposure stage (60) in the direction indicated by Will be explained.

図13(a)は、図10中、X1−X1線での断面であり、第1露光領域(M1)の先端部(A)を露光光(E)が照射している状態を表したものである。図13(b)は、X2−X2線での断面で、第1露光領域(M1)の中央部(B)の状態、また、図13(c)は、X3−X3線での断面で、第1露光領域(M1)の末端部(C)の状態を表したものである。   FIG. 13A is a cross section taken along line X1-X1 in FIG. 10, and shows a state in which the exposure light (E) irradiates the tip (A) of the first exposure region (M1). It is. FIG. 13B is a cross section taken along the line X2-X2, and the state of the central portion (B) of the first exposure region (M1). FIG. 13C is a cross section taken along the line X3-X3. The state of the terminal part (C) of a 1st exposure area | region (M1) is represented.

第1露光領域(M1)への、フォトマスク(PM3)上の開口部(51)を介した露光光(E)の照射に際しての、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスク(PM3)のパターンの位置合わせは、例えば、前方撮像カメラ(CM−A)が、フォトマスクの下方を移動してくるガラス基板(50)上のブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)を撮像すると、このブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)とが、予め設定された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、ブラックマトリックス(21)のパターンとフォトマスクのパターンが位置合わせされるようになっている。   The pattern of the photomask (PM3) with respect to the pattern of the black matrix (21) when the exposure light (E) is irradiated to the first exposure region (M1) through the opening (51) on the photomask (PM3). For example, when the front imaging camera (CM-A) images the black matrix alignment mark (K1) on the glass substrate (50) moving below the photomask, By adjusting the position of the alignment mark (K1) and the alignment mark (K2) of the photomask so as to have a predetermined positional relationship set in advance, the pattern of the black matrix (21) and the photomask The patterns are aligned.

図13(a)に示すように、第1露光領域(M1)の先端部(A)の、露光光(E)の照射が開始される部位(a)は、露光ステージ(60)の移動によって、開口部(51)の下方に達しており、この部位(a)から先端部(A)への照射が開始される。
一方、前方撮像カメラ(CM−A)は、この部位(a)が開口部(51)の下方に達する以前に、前方撮像開口部(53−A)の下方を通過するブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)(図示せず)に同期して、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)を撮像しており、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報を取得している。
As shown in FIG. 13 (a), the part (a) of the tip (A) of the first exposure region (M1) where irradiation of the exposure light (E) is started is caused by the movement of the exposure stage (60). , Has reached the lower part of the opening (51), and irradiation from the part (a) to the tip (A) is started.
On the other hand, the front imaging camera (CM-A) has a black matrix alignment mark that passes under the front imaging opening (53-A) before the part (a) reaches below the opening (51). In synchronization with (K1) (not shown), the black matrix alignment mark (K1) is imaged, and the position information of the black matrix alignment mark (K1) is acquired.

このブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)とが、予め設定された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、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせがなされる。   By adjusting the position of the black matrix alignment mark (K1) and the photomask alignment mark (K2) so as to have a predetermined positional relationship, the black matrix ( The alignment of the photomask pattern with respect to the pattern 21) is performed.

この位置合わせは、照射が開始される上記部位(a)が開口部(51)の下方に達する以前に終了している。従って、露光光(E)の照射が開始される部位(a)以降の、図13(a)中、先端部(A)にては、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは良好に行われて露光光(E)が照射される。
図13(b)に示すように、第1露光領域(M1)の中央部(B)にては、前方撮像カメラ(CM−A)が取得した、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報によって、上記ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは常時良好に行われて露光光(E)が照射される。
This alignment is completed before the part (a) where irradiation is started reaches below the opening (51). Accordingly, the position of the photomask pattern relative to the pattern of the black matrix (21) at the tip (A) in FIG. 13 (a) after the part (a) where irradiation of the exposure light (E) is started. The alignment is performed well and the exposure light (E) is irradiated.
As shown in FIG. 13B, in the central portion (B) of the first exposure region (M1), the position of the black matrix alignment mark (K1) acquired by the front imaging camera (CM-A). According to the information, the alignment of the photomask pattern with respect to the pattern of the black matrix (21) is always satisfactorily performed and the exposure light (E) is irradiated.

図13(c)に示すように、第1露光領域(M1)の末端部(C)が前方撮像開口部(53−A)の下方を通過すると、前方撮像カメラ(CM−A)に代わり後方撮像カメラ(CM−B)が取得する。このブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報によって、末端部(C)の末端の部位(c)まで、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは良好に行われて露光光(E)が照射される。   As shown in FIG. 13C, when the end portion (C) of the first exposure region (M1) passes below the front imaging opening (53-A), the rear is replaced by the front imaging camera (CM-A). Obtained by the imaging camera (CM-B). According to the position information of the alignment mark (K1) of the black matrix, the alignment of the photomask pattern with respect to the pattern of the black matrix (21) is satisfactorily performed up to the end portion (c) of the end portion (C). Exposure light (E) is irradiated.

上記のように、本発明による露光方法によれば、第1露光領域(M1)の先端部(A)〜中央部(B)にては、前方撮像カメラ(CM−A)の作動によって、また、第1露光領域(M1)の末端部(C)にては、後方撮像カメラ(CM−B)の作動によって、すなわち、第1露光領域(M1)の全面にわたりブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは良好に行われて露光光(E)が照射される。   As described above, according to the exposure method of the present invention, at the front end portion (A) to the central portion (B) of the first exposure region (M1), by the operation of the front imaging camera (CM-A), At the end portion (C) of the first exposure area (M1), the operation of the rear imaging camera (CM-B), that is, over the entire surface of the first exposure area (M1), with respect to the pattern of the black matrix (21). The alignment of the photomask pattern is satisfactorily performed and the exposure light (E) is irradiated.

また、露光ステージ(60)が、更に移動して、ガラス基板(50)上の第2露光領域(M2)が前方撮像開口部(53−A)の下方に達すると(図示せず)、第2露光領域(M2)の先端部(A)〜末端部(C)に対して上記動作が繰り返し行われる。   When the exposure stage (60) further moves and the second exposure area (M2) on the glass substrate (50) reaches below the front imaging opening (53-A) (not shown), The above operation is repeated for the front end (A) to the end (C) of the two exposure area (M2).

尚、第1露光領域(M1)の中央部(B)においては、例えば、前方撮像カメラ(CM−A)と後方撮像カメラ(CM−B)の両者を作動させることによって、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせが、X軸とY軸方向のみでなく、ガラス基板のZ軸方向を回転軸としたガラス基板の傾き(θ方向)に対応した位置合わせの調整が可能となる。   In the central portion (B) of the first exposure region (M1), for example, by operating both the front imaging camera (CM-A) and the rear imaging camera (CM-B), the black matrix (21). The alignment of the photomask pattern with respect to the pattern can be adjusted not only in the X-axis and Y-axis directions, but also in accordance with the tilt (θ direction) of the glass substrate with the Z-axis direction of the glass substrate as the rotation axis It becomes.

図15及び図16は、請求項2に係わる発明による露光装置の一例の部分断面図である。図15及び図16は、前方撮像カメラが2基と、後方撮像カメラが2基設けられた例であり、この一例に示す露光装置を用い、ガラス基板(50)上に形成されたブラックマトリックス(21)のパターンに位置合わせして着色画素(22)を形成する方法を説明するものである。   15 and 16 are partial cross-sectional views of an example of an exposure apparatus according to the second aspect of the present invention. 15 and 16 show an example in which two front imaging cameras and two rear imaging cameras are provided, and a black matrix (on a glass substrate (50) formed on the glass substrate (50) using the exposure apparatus shown in this example. 21) A method for forming the colored pixels (22) in alignment with the pattern of 21) will be described.

図15及び図16に示すように、この露光装置には、フォトマスク(PM4)の上方に第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)と、第1後方撮像カメラ(CM−B1)及び第2後方撮像カメラ(CM−B2)が設けられている。この第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)は、露光光(E)の光軸より、ガラス基板の反移動方向に一定距離(L0 )離れた位置に第1前方撮像カメラ(CM−A1)が、更に一定距離(L0 )離れた位置に第2前方撮像カメラ(CM−A2)が設けられている。 As shown in FIGS. 15 and 16, the exposure apparatus includes a first front imaging camera (CM-A1) and a second front imaging camera (CM-A2) above the photomask (PM4), and a first rear. An imaging camera (CM-B1) and a second rear imaging camera (CM-B2) are provided. The first front imaging camera (CM-A1) and the second front imaging camera (CM-A2) are separated from the optical axis of the exposure light (E) by a certain distance (L 0 ) in the counter-movement direction of the glass substrate. In addition, the first front imaging camera (CM-A1) is further provided at a position further apart by a certain distance (L 0 ).

この第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)は、各々フォトマスク(PM4)に設けられた第1前方撮像開口部(53−A1)及び第2前方撮像開口部(53−A2)を経て、下方のガラス基板(50)上に形成されたブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像し、ブラックマトリックスの位置合わせマークの位置情報を取得する。   The first front imaging camera (CM-A1) and the second front imaging camera (CM-A2) have a first front imaging opening (53-A1) and a second front imaging provided in the photomask (PM4), respectively. The black matrix alignment mark formed on the lower glass substrate (50) is imaged through the opening (53-A2), and the position information of the black matrix alignment mark is acquired.

また、第1後方撮像カメラ(CM−B1)及び第2後方撮像カメラ(CM−B2)は、露光光(E)の光軸より、ガラス基板の移動方向に一定距離(L0 )離れた位置に第1後方撮像カメラ(CM−B1)が、更に一定距離(L0 )離れた位置に第2後方撮像カメラ(CM−B2)が設けられている。
第1後方撮像カメラ(CM−B1)及び第2後方撮像カメラ(CM−B2)は、各々フォトマスク(PM4)に設けられた第1後方撮像開口部(53−B1)及び第2後方撮像開口部(53−B2)を経て、下方のガラス基板(50)上に形成されたブラックマトリックスの位置合わせマークを撮像し、ブラックマトリックスの位置合わせマークの位置情報を取得する。
In addition, the first rear imaging camera (CM-B1) and the second rear imaging camera (CM-B2) are separated from the optical axis of the exposure light (E) by a certain distance (L 0 ) in the moving direction of the glass substrate. In addition, the first rear imaging camera (CM-B1) is further provided at a position further apart by a certain distance (L 0 ).
The first rear imaging camera (CM-B1) and the second rear imaging camera (CM-B2) have a first rear imaging opening (53-B1) and a second rear imaging opening provided in the photomask (PM4), respectively. Through the section (53-B2), the black matrix alignment mark formed on the lower glass substrate (50) is imaged, and the position information of the black matrix alignment mark is acquired.

図17は、図15及び図16に示す露光装置に用いられるフォトマスクとして例示する、フォトマスク(PM4)の平面図である。図17に示すように、フォトマスク(PM4)には、第1前方撮像開口部(53−A1)及び第2前方撮像開口部(53−A2)と、第1後方撮像開口部(53−B1)及び第2後方撮像開口部(53−B2)が設けられて
いる。
FIG. 17 is a plan view of a photomask (PM4) exemplified as a photomask used in the exposure apparatus shown in FIGS. As shown in FIG. 17, the photomask (PM4) includes a first front imaging opening (53-A1), a second front imaging opening (53-A2), and a first rear imaging opening (53-B1). ) And a second rear imaging opening (53-B2).

この第1前方撮像開口部(53−A1)及び第2前方撮像開口部(53−A2)は、開口部(51)の長さ(Li)方向中央より、ガラス基板の反移動方向に一定距離(L0 )離れた位置に第1前方撮像開口部(53−A1)が、更に一定距離(L0 )離れた位置に第2前方撮像開口部(53−A2)が設けられている。
また、第1後方撮像開口部(53−B1)及び第2後方撮像開口部(53−B2)は、開口部(51)の長さ(Li)方向中央より、ガラス基板の移動方向に一定距離(L0 )離れた位置に第1後方撮像開口部(53−B1)が、更に一定距離(L0 )離れた位置に第2後方撮像開口部(53−B2)が設けられている。
The first front imaging opening (53-A1) and the second front imaging opening (53-A2) have a certain distance in the counter-movement direction of the glass substrate from the center in the length (Li) direction of the opening (51). (L 0) first forward image pickup opening to a position away (53-A1) has a second front image capturing openings (53-A2) is provided in the further predetermined distance (L 0) away.
In addition, the first rear imaging opening (53-B1) and the second rear imaging opening (53-B2) are a certain distance in the moving direction of the glass substrate from the center in the length (Li) direction of the opening (51). (L 0) first rear imaging opening at a position apart (53-B1) has a second rearward imaging opening (53-B2) is provided on the further constant distance (L 0) away.

フォトマスク(PM4)の上方からの露光光(E)はスリット(S)を照射するが、上記2基の前方撮像開口部、及び2基の後方撮像開口部には照射しないようになっている。また、フォトマスク(PM4)には、位置合わせのための、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)が設けられている(図示せず)。   Exposure light (E) from above the photomask (PM4) irradiates the slit (S), but does not irradiate the two front imaging openings and the two rear imaging openings. . The photomask (PM4) is provided with a photomask alignment mark (K2) for alignment (not shown).

以下に、図15及び図16に例示する、請求項2に係わる露光装置を用い、前記図10に示す第1露光領域(M1)の移動方向の先端部(A)〜末端部(C)へと、白太矢印で示す方向に露光ステージ(60)を移動させながら、スリットの開口部(51)を透過した露光光(E)をガラス基板(50)上の塗膜(54)に連続に照射する露光方法を説明する。   Hereinafter, using the exposure apparatus according to claim 2 exemplified in FIGS. 15 and 16, from the front end (A) to the end (C) in the moving direction of the first exposure region (M1) shown in FIG. Then, while moving the exposure stage (60) in the direction shown by the white arrow, the exposure light (E) transmitted through the opening (51) of the slit is continuously applied to the coating film (54) on the glass substrate (50). An exposure method for irradiation will be described.

図15(a)は、前記図10中、X1−X1線での断面であり、第1露光領域(M1)の先端部(A)を露光光(E)が照射している状態を表したものである。図15(b)は、X2−X2線での断面で、第1露光領域(M1)の中央部(B)の状態、また、図16は、X3−X3線での断面で、第1露光領域(M1)の末端部(C)の状態を表したものである。   FIG. 15A is a cross section taken along line X1-X1 in FIG. 10 and shows a state in which the tip (A) of the first exposure region (M1) is irradiated with the exposure light (E). Is. FIG. 15B is a cross section taken along line X2-X2, and shows the state of the central portion (B) of the first exposure region M1, and FIG. 16 is a cross section taken along line X3-X3, showing the first exposure. This shows the state of the end portion (C) of the region (M1).

図15及び図16に示すように、この例示する露光方法は、第1露光領域(M1)の先端部(A)及び中央部(B)にては、第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)の2基の撮像カメラにより取得したブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)とでブラックマトリックス(21)のパターンとフォトマスクのパターンが位置合わせがなされる。   As shown in FIGS. 15 and 16, this exemplary exposure method uses the first front imaging camera (CM-A1) at the front end (A) and the center (B) of the first exposure region (M1). And the black matrix (21) with the position information of the black matrix alignment mark (K1) acquired by the two imaging cameras of the second front imaging camera (CM-A2) and the alignment mark (K2) of the photomask. These patterns and the photomask pattern are aligned.

また、第1露光領域(M1)の末端部(C)にては、第1後方撮像カメラ(CM−B1)及び第2後方撮像カメラ(CM−B2)の2基の撮像カメラにより取得したブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報と、フォトマスクの位置合わせマーク(K2)とでブラックマトリックス(21)のパターンとフォトマスクのパターンが位置合わせがなされる。   Further, at the end portion (C) of the first exposure area (M1), the black acquired by the two imaging cameras of the first rear imaging camera (CM-B1) and the second rear imaging camera (CM-B2). The pattern of the black matrix (21) and the pattern of the photomask are aligned by the position information of the alignment mark (K1) of the matrix and the alignment mark (K2) of the photomask.

従って、位置合わせは、X軸及びY軸方向のみでなく、ガラス基板のZ軸方向を回転軸としたガラス基板の傾き(θ方向)に対応した位置合わせの調整が可能となる。また、X軸及びY軸方向の位置合わせは、より確かなものとなる。   Therefore, the alignment can be adjusted not only in the X-axis and Y-axis directions but also in alignment with the inclination (θ direction) of the glass substrate with the Z-axis direction of the glass substrate as the rotation axis. In addition, the alignment in the X-axis and Y-axis directions is more reliable.

図15(a)に示すように、第1露光領域(M1)の先端部(A)の、露光光(E)の照射が開始される部位(a)は、露光ステージ(60)の移動によって、開口部(51)の下方に達しており、この部位(a)から先端部(A)への照射が開始される。   As shown in FIG. 15 (a), the part (a) of the tip (A) of the first exposure region (M1) where the irradiation of the exposure light (E) is started is caused by the movement of the exposure stage (60). , Has reached the lower part of the opening (51), and irradiation from the part (a) to the tip (A) is started.

一方、第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)は、
この部位(a)が開口部(51)の下方に達する以前に、各々第1前方撮像開口部(53−A1)及び第2前方撮像開口部(53−A2)の下方を通過するブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)(図示せず)に同期して、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)を撮像しており、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報を取得している。
On the other hand, the first front imaging camera (CM-A1) and the second front imaging camera (CM-A2)
Before this part (a) reaches below the opening (51), the black matrix that passes under the first front imaging opening (53-A1) and the second front imaging opening (53-A2) respectively. The black matrix alignment mark (K1) is imaged in synchronization with the alignment mark (K1) (not shown), and the position information of the black matrix alignment mark (K1) is acquired.

ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは、照射が開始される上記部位(a)が開口部(51)の下方に達する以前に終了している。従って、露光光(E)の照射が開始される部位(a)以降の、図15(a)中、先端部(A)にては、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは良好に行われて露光光(E)が照射される。   The alignment of the photomask pattern with respect to the pattern of the black matrix (21) is completed before the part (a) where the irradiation is started reaches below the opening (51). Accordingly, the position of the photomask pattern relative to the pattern of the black matrix (21) at the tip (A) in FIG. 15 (a) after the part (a) where irradiation of the exposure light (E) is started. The alignment is performed well and the exposure light (E) is irradiated.

図15(b)に示すように、第1露光領域(M1)の中央部(B)にては、第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)が取得した、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報によって、上記ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは常時良好に行われて露光光(E)が照射される。   As shown in FIG. 15 (b), the first front imaging camera (CM-A1) and the second front imaging camera (CM-A2) are acquired at the central portion (B) of the first exposure area (M1). According to the position information of the black matrix alignment mark (K1), the alignment of the photomask pattern with respect to the pattern of the black matrix (21) is always performed satisfactorily and the exposure light (E) is irradiated.

図16に示すように、第1露光領域(M1)の末端部(C)が第1前方撮像開口部(53−A1)及び第2前方撮像開口部(53−A2)の下方を通過すると、第1前方撮像カメラ(CM−A1)及び第2前方撮像カメラ(CM−A2)に代わり、第1後方撮像カメラ(CM−B1)及び第2後方撮像カメラ(CM−B2)が取得した、ブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報によって、末端部(C)の末端の部位(c)まで、ブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは良好に行われて露光光(E)が照射される。   As shown in FIG. 16, when the end portion (C) of the first exposure region (M1) passes below the first front imaging opening (53-A1) and the second front imaging opening (53-A2), Black obtained by the first rear imaging camera (CM-B1) and the second rear imaging camera (CM-B2) instead of the first front imaging camera (CM-A1) and the second front imaging camera (CM-A2) According to the position information of the alignment mark (K1) of the matrix, the alignment of the photomask pattern with respect to the pattern of the black matrix (21) is satisfactorily performed up to the end portion (c) of the end portion (C). (E) is irradiated.

上記のように、本発明による露光方法によれば、第1露光領域(M1)の先端部(A)〜末端部(C)の全面にわたりブラックマトリックス(21)のパターンに対するフォトマスクのパターンの位置合わせは、傾き(θ方向)に対応した調整が行われ、また、X軸及びY軸方向はより確かに行われて露光光(E)が照射される。
尚、請求項2に係わる発明は、2基の前方撮像カメラ及び2基の後方撮像カメラを用いるので、取得したブラックマトリックスの位置合わせマーク(K1)の位置情報を活用する組み合わせには多様なものが挙げられるが、その説明は省略する。
As described above, according to the exposure method of the present invention, the position of the pattern of the photomask with respect to the pattern of the black matrix (21) over the entire front end portion (A) to the end portion (C) of the first exposure region (M1). For the alignment, adjustment corresponding to the inclination (θ direction) is performed, and the X-axis and Y-axis directions are more reliably performed, and the exposure light (E) is irradiated.
Since the invention according to claim 2 uses two front imaging cameras and two rear imaging cameras, there are various combinations using the acquired position information of the black matrix alignment mark (K1). The description is omitted.

一方、液晶表示装置においては、基板面で液晶分子の方位を一方向に揃え、且つプレチルト角を発現させるために、従来、接触式のラビング法が広く用いられてきた。しかし、ガラス基板のサイズが、例えば、2100×2400mm程度の第8世代へと大型化するに伴い、非接触式の液晶配向が求められている。
従来の非接触式配向法としての光配向法では、基板面に対し斜めにUV光を照射する必要があり、例えば、装置上の制約は大きなものであった。
On the other hand, in a liquid crystal display device, a contact rubbing method has been widely used so far in order to align liquid crystal molecules in one direction on a substrate surface and develop a pretilt angle. However, as the size of the glass substrate is increased to, for example, the eighth generation of about 2100 × 2400 mm, non-contact liquid crystal alignment is required.
In the conventional photo-alignment method as the non-contact type alignment method, it is necessary to irradiate UV light obliquely with respect to the substrate surface.

近年に至り、ガラス基板に対し垂直方向からの光照射によって液晶のプレチルト角を発現させる技法が提案されてきた。例えば、周期的な強度分布をもつ直線偏光を光配向膜上に、ガラス基板を移動させながらスリット露光を与えることにより発現させる技法である。請求項4に係わる発明は、基板上の画素領域に設けられた光配向膜領域にプレチルト角を発現させる際の、或いは該光配向膜領域を分割した分割光配向膜領域(ドメイン)毎に異なるプレチルト角を発現させる際の光照射の手法として好適なものである。   In recent years, a technique has been proposed in which a pretilt angle of liquid crystal is expressed by light irradiation from a direction perpendicular to a glass substrate. For example, it is a technique for expressing linearly polarized light having a periodic intensity distribution by applying slit exposure while moving the glass substrate on the photo-alignment film. The invention according to claim 4 is different for each of the divided photo-alignment film regions (domains) when the pre-tilt angle is expressed in the photo-alignment film region provided in the pixel region on the substrate or the photo-alignment film region is divided. This is suitable as a light irradiation method for developing the pretilt angle.

上述するように、本発明による露光方法について、液晶表示装置を構成するカラーフィルタを例に説明し、また、液晶表示装置を構成する基板上の配向膜の、画素に相当する画
素領域への露光を例に説明したが、本発明による露光方法は、液晶表示装置を構成する基板のパターン(画素)形成に限定されるものではなく、スリット露光によってパターンを位置合わせして露光する際に広く適用できる露光方法である。
As described above, the exposure method according to the present invention will be described using the color filter constituting the liquid crystal display device as an example, and the alignment film on the substrate constituting the liquid crystal display device is exposed to the pixel region corresponding to the pixel. However, the exposure method according to the present invention is not limited to the pattern (pixel) formation of the substrate constituting the liquid crystal display device, and is widely applied when aligning and exposing the pattern by slit exposure. This exposure method can be used.

21・・・ブラックマトリックス
22・・・着色画素
22R・・・赤色の着色画素
22G・・・緑色の着色画素
22B・・・青色の着色画素
23・・・透明導電膜
50・・・基板(ガラス基板)
51・・・スリットの開口部
52・・・遮光部
53・・・撮像開口部
53−A・・・前方撮像開口部
53−B・・・後方撮像開口部
53−A1、53−A2・・・第1前方撮像開口部、第2前方撮像開口部
53−B1、53−B2・・・第1後方撮像開口部、第2後方撮像開口部
54・・・塗膜
60・・・露光ステージ
A・・・第1露光領域の先端部
B・・・第1露光領域の中央部
C・・・第1露光領域の末端部
CM・・・撮像カメラ
CM−A・・・前方撮像カメラ
CM−B・・・後方撮像カメラ
CM−A1、CM−A2・・・第1前方撮像カメラ、第2前方撮像カメラ
CM−B1、CM−B2・・・第1後方撮像カメラ、第2後方撮像カメラ
E・・・露光光
1Ex〜6Ex・・・第1露光〜第6露光
Li・・・開口部の長さ
Ls・・・スリットの長手方向
M1〜M6・・・カラーフィルタが形成される第1〜第6露光領域
PM、PM2、PM3、PM4・・・フォトマスク
S・・・フォトマスク上のスリット
Wi・・・開口部の幅
a・・・露光光の照射が開始される部位
c・・・末端部の端末の部位
m1〜m4・・・非露光領域
Px・・・X軸方向のステップ移動
Py・・・Y軸方向のステップ移動
21 ... Black matrix 22 ... Colored pixel 22R ... Red colored pixel 22G ... Green colored pixel 22B ... Blue colored pixel 23 ... Transparent conductive film 50 ... Substrate (glass substrate)
51... Slit opening 52... Shading part 53... Imaging opening 53 -A .. Front imaging opening 53 -B .. Back imaging opening 53 -A 1, 53 -A 2. 1st front imaging opening, 2nd front imaging opening 53-B1, 53-B2 ... 1st back imaging opening, 2nd back imaging opening 54 ... Coating film 60 ... Exposure stage A ... tip B of the first exposure area ... central part C of the first exposure area ... end CM of the first exposure area ... imaging camera CM-A ... front imaging camera CM-B ... rear imaging camera CM-A1, CM-A2 ... first front imaging camera, second front imaging camera CM-B1, CM-B2 ... first rear imaging camera, second rear imaging camera E ..Exposure light 1Ex to 6Ex... First exposure to sixth exposure Li... Opening length Ls. Longitudinal directions M1 to M6 of the first to sixth exposure regions PM, PM2, PM3, and PM4 in which color filters are formed Photomask S ... Slit Wi on the photomask ... Opening portion Width a ... Site of exposure light irradiation c ... Terminal end portions m1-m4 ... Non-exposure region Px ... Step movement in the X-axis direction Py ... Y-axis Step movement in direction

Claims (5)

スリット露光によって、基板上に既に形成された第1パターンに対し、第2パターンを位置合わせして形成する露光方法であって、
1)露光装置として、a)フォトマスクの上方からフォトマスク上のスリットを照射する光源からの露光光の光軸より、基板の反移動方向に一定距離離れた位置に、基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像し、該第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得する前方撮像カメラが設けられ、
b)また、前記光軸より、基板の移動方向に前記一定距離離れた位置に、基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像し、該第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得する後方撮像カメラが設けられた露光装置を用い、
2)フォトマスクとして、a)前記フォトマスク上のスリットのパターン(開口部)の長さ方向中央より、基板の反移動方向に前記一定距離離れた位置に、前方撮像カメラによって基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像するための前方撮像開口部が設けられ、
b)また、前記長さ方向中央より、基板の移動方向に前記一定距離離れた位置に、後方撮像カメラによって基板上の第1パターンの位置合わせマークを撮像するための後方撮像開口部が設けられたフォトマスクを用い、
3)前記基板上に既に形成された第1パターンに対し、第2パターンを位置合わせして形成する際に、a)前記フォトマスクの下方を移動してくる基板上の第1パターンの位置合わせマークを、各露光領域の先端部では前方撮像カメラで撮像し、各露光領域の中央部では前方撮像カメラ及び後方撮像カメラの両方で撮像し、各露光領域の末端部では後方撮像カメラで撮像して、第1パターンの位置合わせマークの位置情報を取得し、
b)該取得した第1パターンの位置合わせマークの位置情報と、フォトマスクの位置合わせマークとが位置調整されることにより、第1パターンに対するフォトマスクのパターン(開口部)の位置合わせがなされ、光源からの露光光がフォトマスク上のスリットに照射されることを特徴とする露光方法。
An exposure method for aligning and forming a second pattern with respect to a first pattern already formed on a substrate by slit exposure,
1) As an exposure apparatus, a) a first pattern on a substrate at a position away from the optical axis of exposure light from a light source that irradiates a slit on the photomask from above the photomask by a certain distance in the counter-movement direction of the substrate. A front imaging camera that captures the alignment mark of the first pattern and obtains position information of the alignment mark of the first pattern,
b) Further, the first pattern alignment mark on the substrate is imaged at a position away from the optical axis in the movement direction of the substrate by the predetermined distance, and the position information of the alignment mark of the first pattern is acquired. Using an exposure device provided with a rear imaging camera,
2) As a photomask, a) First on the substrate by a front imaging camera at a position away from the center in the length direction of the slit pattern (opening) on the photomask in the counter-movement direction of the substrate. A front imaging opening for imaging the pattern alignment mark is provided,
b) In addition, a rear imaging opening for imaging the alignment mark of the first pattern on the substrate by the rear imaging camera is provided at a position away from the center in the length direction by the predetermined distance in the moving direction of the substrate. Using a photomask
3) When the second pattern is aligned with the first pattern already formed on the substrate, a) the alignment of the first pattern on the substrate moving under the photomask The mark is imaged by the front imaging camera at the front end of each exposure area, is imaged by both the front imaging camera and the rear imaging camera at the center of each exposure area, and is captured by the rear imaging camera at the end of each exposure area. To obtain the position information of the alignment mark of the first pattern,
b) The position information of the obtained alignment mark of the first pattern and the alignment mark of the photomask are adjusted, thereby aligning the photomask pattern (opening) with respect to the first pattern, An exposure method, wherein exposure light from a light source is irradiated to a slit on a photomask.
前記露光装置の前方撮像カメラが、基板の反移動方向に隣接して各々一定距離離れた位置に設けられた複数基の前方撮像カメラで構成され、また、後方撮像カメラが、基板の移動方向に隣接して各々一定距離離れた位置に設けられた複数基の後方撮像カメラで構成されていることを特徴とする請求項1記載の露光方法。   The front imaging camera of the exposure apparatus is composed of a plurality of front imaging cameras provided at positions that are adjacent to each other at a certain distance adjacent to the counter-movement direction of the substrate, and the rear imaging camera is in the direction of substrate movement. 2. The exposure method according to claim 1, comprising a plurality of rear imaging cameras provided adjacent to each other at a predetermined distance from each other. 前記第1パターンがカラーフィルタを構成するブラックマトリックスまたは液晶表示装置を構成する基板上の画素領域のパターンであり、前記第2パターンがカラーフィルタを構成する着色画素であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の露光方法。   The first pattern is a black matrix constituting a color filter or a pattern of a pixel region on a substrate constituting a liquid crystal display device, and the second pattern is a colored pixel constituting a color filter. The exposure method according to claim 1 or 2. 前記第1パターンが液晶表示装置を構成する基板上の画素領域であり、前記第2パターンが該画素領域に設けられた光配向膜領域、或いは該光配向膜領域を分割した分割光配向膜領域であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の露光方法。   The first pattern is a pixel region on a substrate constituting a liquid crystal display device, and the second pattern is a photo-alignment film region provided in the pixel region, or a divided photo-alignment film region obtained by dividing the photo-alignment film region The exposure method according to claim 1 or 2, wherein 請求項1又は請求項2記載の露光方法に基づいたことを特徴とする露光装置。   An exposure apparatus based on the exposure method according to claim 1.
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