JP6597601B2 - 基板処理装置及びデバイス製造方法 - Google Patents
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Description
または、フレキシブルな長尺のシート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するデバイス製造方法であって、前記シート基板の表面に感光性機能層として、紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元材を形成する工程と、本発明の第1の態様に係る基板処理装置に前記感光性機能層が形成された前記シート基板を送り、前記感光性機能層に前記電子デバイス用のパターンを紫外線のビームによって描画する工程と、前記パターンが描画された前記シート基板をメッキ液に一定時間浸漬して、無電解メッキ法により前記メッキ還元基が露呈する部分に金属膜のパターンを形成する工程と、を含むデバイス製造方法が提供される。
あるいは、フレキシブルな長尺のシート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するデバイス製造方法であって、前記シート基板の表面に感光性機能層として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材を形成する工程と、本発明の第1の態様に係る基板処理装置に前記感光性機能層が形成された前記シート基板を送り、前記感光性機能層に前記電子デバイス用のパターンを紫外線のビームによって描画する工程と、前記パターンが描画された前記シート基板上の親液性となった部分に液状インクを選択的に塗布してパターンを形成する工程と、を含むデバイス製造方法が提供される。
図1は、第1実施形態の露光装置(基板処理装置)の全体構成を示す図である。第1実施形態の基板処理装置は、基板Pに露光処理を施す露光装置EXであり、露光装置EXは、露光後の基板Pに各種処理を施してデバイスを製造するデバイス製造システム1に組み込まれている。先ず、デバイス製造システム1について説明する。
デバイス製造システム1は、デバイスとしてのフレキシブル・ディスプレーを製造するライン(フレキシブル・ディスプレー製造ライン)である。フレキシブル・ディスプレーとしては、例えば有機ELディスプレー等がある。このデバイス製造システム1は、可撓性(フレキシブル)の長尺の基板Pをロール状に巻回した図示しない供給用ロールから、該基板Pが送り出され、送り出された基板Pに対して各種処理を連続的に施した後、処理後の基板Pを可撓性のデバイスとして図示しない回収用ロールに巻き取る、いわゆるロール・ツー・ロール(Roll to Roll)方式となっている。第1実施形態のデバイス製造システム1では、フィルム状のシートである基板Pが供給用ロールから送り出され、供給用ロールから送り出された基板Pが、順次、プロセス装置U1、露光装置EX、プロセス装置U2を経て、回収用ロールに巻き取られるまでの例を示している。ここで、デバイス製造システム1の処理対象となる基板Pについて説明する。
続いて、図1から図10を参照して、露光装置EXについて説明する。図2は、図1の露光装置の主要部の配置を示す斜視図である。図3は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとの配置関係を示す図である。図4は、図1の露光装置の回転ドラム及び描画装置(描画ユニット)の構成を示す図である。図5は、図1の露光装置の主要部の配置を示す平面図である。図6は、図1の露光装置の分岐光学系の構成を示す斜視図である。図7は、図1の露光装置の複数の描画ユニット内の走査器の配置関係を示す図である。図8は、走査器の反射面の倒れによる描画ラインのずれを解消する為の光学構成を説明する図である。図9は、基板上でのアライメント顕微鏡と描画ラインとエンコーダヘッドとの配置関係を示す斜視図である。図10は、図1の露光装置の回転ドラムの表面構造の一例を示す斜視図である。
次に、第2実施形態の露光装置EXについて説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態と重複する記載を避けるべく、第1実施形態と異なる部分についてのみ説明し、第1実施形態と同様の構成要素については、第1実施形態と同じ符号を付して説明する。
次に、図23を参照して、デバイス製造方法について説明する。図23は、各実施形態のデバイス製造方法を示すフローチャートである。
11 描画装置
12 基板搬送機構
13 装置フレーム
14 回転位置検出機構
16 制御部
23 第1光学定盤
24 移動機構
25 第2光学定盤
31 キャリブレーション検出系
31Cs 光電センサー
31f 遮光部材
73 第4ビームスプリッタ
81 光偏向器
83 走査器
96 反射ミラー
97 回転ポリゴンミラー
97a 回転軸
97b 反射面
98 原点検出器
AM1,AM2 アライメント顕微鏡
DR 回転ドラム
EN1,EN2,EN3,EN4 エンコーダヘッド
EX 露光装置
I 回転軸
LL1〜LL5 描画ライン
PBS 偏向ビームスプリッタ
UW1〜UW5 描画ユニット
Claims (20)
- フレキシブルな長尺のシート基板を長尺方向に移動させると共に、該移動の方向と交差した主走査方向に一次元走査されるスポット光を前記シート基板に投射することによって、前記シート基板上にパターンを描画する基板処理装置であって、
前記シート基板を支持する支持面を有し、前記主走査方向に関する前記支持面上の複数の所定位置に基準マークが設けられた支持部材と、
該支持部材で支持された前記シート基板を前記長尺方向である副走査方向に移動させる搬送装置と、
前記支持部材の前記支持面で支持された前記シート基板または前記支持面に、描画データに応じて強度変調されるビームによるスポット光を投射しつつ、前記シート基板の前記主走査方向に関する寸法よりも狭い範囲で一次元走査し、該走査で得られる描画ラインに沿って所定のパターンが描画可能な複数の描画ユニットを含み、該複数の描画ユニットの各描画ラインによって前記シート基板上に描画されるパターン同士が、前記シート基板の前記副走査方向への移動に伴って前記シート基板上で前記主走査方向に継ぎ合わされるように、前記複数の描画ユニットを前記主走査方向に配置した描画装置と、
前記複数の描画ユニットの各々に設けられ、前記ビームのスポット光の投射によって前記支持部材の支持面または前記シート基板から反射する反射光を検出する反射光検出部と、
前記複数の描画ユニットの各々による前記描画ライン上に、前記支持部材の前記基準マークが位置したときに前記反射光検出部から出力される信号に基づいて、前記複数の描画ラインの配置関係を計測する計測装置と、
を備える基板処理装置。 - 請求項1に記載の基板処理装置であって、
前記支持部材は、前記主走査方向に延びた中心線から一定半径で湾曲した円筒状の外周面の一部で前記シート基板の一部を支持し、前記中心線の回りに回転することにより、前記シート基板を前記副走査方向に搬送する回転ドラムである、
基板処理装置。 - 請求項2に記載の基板処理装置であって、
前記複数の描画ユニットの各々は、
前記シート基板上で互いに継ぎ合わされるパターンを描画する隣り合った描画ユニットの一方を奇数番とし他方を偶数番としたとき、前記奇数番の描画ユニットの各々による奇数番の描画ラインと、前記偶数番の描画ユニットの各々による偶数番の描画ラインとが、前記回転ドラムの外周面の周方向に一定の角度間隔で位置するように配置される、
基板処理装置。 - 請求項3に記載の基板処理装置であって、
前記奇数番の描画ラインの各々は、前記シート基板上で前記回転ドラムの前記中心線とほぼ平行になるように、前記主走査方向に沿って一列に配置され、
前記偶数番の描画ラインの各々は、前記シート基板上で前記回転ドラムの前記中心線とほぼ平行になるように、前記主走査方向に沿って一列に配置される、
基板処理装置。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記中心線から所定半径の周方向に形成された目盛を有し、前記回転ドラムと共に前記中心線の回りに回転するように設けられたスケール部と、
該スケール部の目盛を読み取り、前記シート基板の移動量または移動位置に応じた位置情報を出力するエンコーダヘッドと、をさらに備え、
前記搬送装置は、
前記シート基板を前記副走査方向に所定速度で搬送するように、前記エンコーダヘッドから出力される前記位置情報に基づいて前記回転ドラムを回転させる、
基板処理装置。 - 請求項5に記載の基板処理装置であって、
前記計測装置は、
前記複数の描画ユニットの各々から投射される前記スポット光の各々が前記支持部材の前記基準マークを走査したときに、前記複数の描画ユニットの各々の前記反射光検出部から出力される信号と、前記エンコーダヘッドから出力される位置情報とに基づいて、前記複数の描画ラインの相対的な位置関係に関わる情報を演算して記憶する制御部を備える、
基板処理装置。 - 請求項6に記載の基板処理装置であって、
前記制御部は、
前記複数の基準マークが前記回転ドラムの回転により周方向へ移動する間に、前記描画ラインに沿った前記スポット光の複数回走査の各々によって前記反射光検出部から出力される複数の信号に基づいて、前記複数の描画ラインの相対的な位置関係の偏差に関わる情報を演算する、
基板処理装置。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記シート基板は前記ビームに対して透過性を有し、
前記反射光検出部は、
前記スポット光が前記支持部材の前記支持面上の前記基準マークを直接照射したときに生じる反射光に応じた信号、または前記スポット光が前記シート基板を透過して前記基準マークを照射したときに生じる反射光に応じた信号を出力する、
基板処理装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
さらに、レーザ光源と、前記複数の描画ユニットの各々から投射される前記スポット光が 前記描画データに応じて強度変調されるように、前記レーザ光源からのビームを強度変調する変調器と、を備え、
前記複数の描画ユニットの各々は、
前記強度変調されたビームを入射して一次元に偏向走査する走査光学系と、該偏向走査されたビームを前記シート基板上または前記支持部材の前記支持面上で前記スポット光に集光するように投射するビーム投射光学系と、
を備える、
基板処理装置。 - 請求項9に記載の基板処理装置であって、
前記反射光検出部は、
前記シート基板または前記支持部材の前記支持面からの反射光を、前記ビーム投射光学系と前記走査光学系とを介して光電検出するための光電センサーと、
前記走査光学系と前記光電センサーとの間の光路中に配置され、前記走査光学系に向かう前記強度変調されたビームと、前記シート基板または前記支持面からの反射光とを偏光によって分ける光分割器とを含む、
基板処理装置。 - 請求項9又は請求項10に記載の基板処理装置であって、
前記走査光学系は、前記強度変調されたビームを前記主走査方向に対応した方向に偏向走査する回転多面鏡を含み、
前記ビーム投射光学系は、前記回転多面鏡で偏向走査された前記ビームを前記描画ライン上に導くf−θレンズと、前記f−θレンズと前記支持部材との間に設けられ、前記描画ラインが延びる方向とほぼ平行な母線を有し、該母線と直交する方向に前記ビームを集光するシリンドリカルレンズと、を含む、
基板処理装置。 - 請求項2から4のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記複数の描画ユニットの各々は、
レーザ光源から射出されて前記描画データに応じて前記強度変調されたビームを、前記主走査方向に対応した方向に一次元に偏向走査する走査光学系と、
該偏向走査された前記ビームを前記シート基板または前記回転ドラムの外周面に向けて投射するf−θレンズと、
該f−θレンズと前記回転ドラムとの間に設けられ、前記描画ラインが延びる方向とほぼ平行な母線を有し、前記f−θレンズから射出する前記ビームを前記母線と直交する方向に集光するシリンドリカルレンズと、を備える、
基板処理装置。 - 請求項2から12のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記基準マークは、前記回転ドラムの外周面上の前記中心線が延びる方向に所定間隔で複数設けられ、該所定間隔は、前記複数の描画ラインの各々の長さよりも小さく設定される、
基板処理装置。 - 請求項13に記載の基板処理装置であって、
前記基準マークは、前記回転ドラムの外周面上に形成される互いに交差する2本のラインパターンの交点部で構成される、
基板処理装置。 - 請求項2から14のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記複数の描画ユニットの各々から前記シート基板または前記回転ドラムの外周面に投射される前記ビームは、前記回転ドラムの前記中心線に向かうように配置される、
基板処理装置。 - 請求項1から8のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記反射光検出部は、
前記基板または前記支持部材の前記支持面で発生する前記反射光を、明視野または暗視野で受光する光電センサーを備え、
前記光電センサーから出力される信号に基づいて、前記基準マークのエッジ位置を検出する、
基板処理装置。 - 請求項9または12に記載の基板処理装置であって、
前記レーザ光源は、前記ビームを周波数Fzでパルス状に発振するパルスレーザ光源であり、
前記描画ラインの長さをLBL、前記スポット光の前記長さLBLに渡る走査時間をTs、前記描画ライン上に形成される前記スポット光の前記主走査方向のスポット寸法をXsとしたとき、Fz≧LBL/(Ts・Xs)の関係を満たすように設定される、
基板処理装置。 - フレキシブルな長尺のシート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するデバイス製造方法であって、
前記シート基板の表面に感光性機能層としてのフォトレジスト層を形成する工程と、
請求項1から17のいずれか一項に記載の基板処理装置に前記感光性機能層が形成された前記シート基板を送り、前記感光性機能層に前記電子デバイス用のパターンを描画する工程と、
前記パターンが描画された前記シート基板の前記感光性機能層に対して現像処理を行う工程と、
を含むデバイス製造方法。 - フレキシブルな長尺のシート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するデバイス製造方法であって、
前記シート基板の表面に感光性機能層として、紫外線の照射を受けた部分にメッキ還元基が露呈する感光性還元材を形成する工程と、
請求項1から17のいずれか一項に記載の基板処理装置に前記感光性機能層が形成された前記シート基板を送り、前記感光性機能層に前記電子デバイス用のパターンを紫外線のビームによって描画する工程と、
前記パターンが描画された前記シート基板をメッキ液に一定時間浸漬して、無電解メッキ法により前記メッキ還元基が露呈する部分に金属膜のパターンを形成する工程と、
を含むデバイス製造方法。 - フレキシブルな長尺のシート基板上に電子デバイス用のパターンを形成するデバイス製造方法であって、
前記シート基板の表面に感光性機能層として、紫外線の照射を受けた部分の親撥液性が改質される感光性シランカップリング材を形成する工程と、
請求項1から17のいずれか一項に記載の基板処理装置に前記感光性機能層が形成された前記シート基板を送り、前記感光性機能層に前記電子デバイス用のパターンを紫外線のビームによって描画する工程と、
前記パターンが描画された前記シート基板上の親液性となった部分に液状インクを選択的に塗布してパターンを形成する工程と、
を含むデバイス製造方法。
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