KR100545360B1

KR100545360B1 - 경사광을 조사하는 프록시머티 노광방법

Info

Publication number: KR100545360B1
Application number: KR1019990043830A
Authority: KR
Inventors: 스즈키신지
Original assignee: 우시오덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2006-01-24
Also published as: JP2000122302A; EP0994378B1; EP0994378A2; DE69938996D1; US6509571B2; JP3540174B2; EP0994378A3; KR20000028986A; US20020030165A1; TW417166B

Abstract

본 발명은 마스크에 대해 경사광을 입사하여도 마스크 패턴을 워크의 소정 영역에 투영시킬 수 있는 프록시머티 노광방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

마스크 패턴이 형성된 마스크(M)에 대해 워크(W)를 소정의 갭을 두어 배설하고, 마스크(M)를 통해 워크(W)에 램프 하우스(3)로부터 경사광을 조사하여 마스크 패턴을 워크(W)상에 노광한다. 제어장치(10)는 마스크(M)에 대한 광선의 입사각(δ), 마스크(M)로의 광선의 조사각(φ), 마스크(M)와 워크(W) 사이의 갭량(G)에 근거하여 마스크(M)에 광선을 수직으로 조사한 경우의 마스크 패턴의 워크(W)상의 투영위치와, 마스크(M)에 경사광을 조사한 경우의 마스크 패턴의 워크(W)상의 투영위치와의 어긋난 양을 계산하여, 상기 계산된 어긋난 양에 근거하여 마스크(M)와 워크(W)의 위치맞춤을 행하고, 마스크 패턴을 워크(W)상에 노광한다.

Description

경사광을 조사하는 프록시머티 노광방법{A proximity exposing method for slantly illuminating a light}

도1은 본 발명의 실시예의 프록시머티 노광장치의 구성을 도시한 도면,

도2는 마스크에 형성된 마스크 패턴의 일예를 도시한 도면,

도3은 마스크(M)와 워크(W)를 수직방향으로 위치맞춤시킨 경우를 설명하는 도면,

도4는 얼라인먼트 현미경(alignment microscope)에 의해 검출되는 마스크 마크와 워크 마크를 도시한 도면,

도5는 마스크와 워크의 위치맞춤을 설명하는 도면,

도6은 마스크와 워크에 경사광이 입사되었을 때의 위치맞춤을 설명하는 도면,

도7은 액정표시 소자의 모식도를 도시한 도면,

도8은 광배향을 위해 사용되는 마스크(M)의 일예를 도시한 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: XYθ방향 구동기구 2: Z방향 구동기구

3: 램프 하우스 3a: 출사구

4: 가이드 5: 램프 하우스 구동기구

6: 갭 측정기 7: 얼라인먼트 현미경

10:제어부 10a: 기억부

11: 입력부 M: 마스크

W: 워크 WS: 워크 스테이지

MAM: 마스크 얼라인먼트 마크 WAM: 워크 얼라인먼트 마크

본 발명은 비스듬히 워크에 자외광을 조사하여 노광을 행하는 프록시머티 노광방법에 관한 것으로, 특히 본 발명은 액정표시 소자의 배향막의 광배향에 유리한 프록시머티 노광방법에 관한 것이다.

액정표시 소자의 액정의 프레틸트 각의 크기와 배향방향을 결정하기 위해 자외선을 워크인 배향막에 대해 비스듬히 조사하는 장치가 제안되고 있다(예를 들면, 일본특허 공개공보 평9-197409호 공보의 단락 [0011], [0086]의 기재 등 참조).

워크에 입사하는 광선의 입사각과 조사각은 광배향막의 종류나 그외의 처리조건에 따라 달라진다.

그런데, 액정표시 소자의 배향막의 배향에 있어서, 하나의 화소를 2개 혹은 그 이상으로 분할하고, 분할한 화소마다 액정의 배향방향을 변화시킴으로써 액정 패널의 시야각을 개선하는 것이 행해진다. 이 방법은 화소 분할법, 또는 멀티도메인(multi-domain)법이라고 불린다.

광배향을 상기 화소 분할법에 적용하는 경우에는 마스크를 이용하여 화소가 분할된 하나의 부분에 자외광을 조사하고, 이어서 마스크를 교환하고, 또는 마스크를 워크에 대해 수평으로 회전시켜 분할한 다른 부분을 워크에서 보아 최초의 조사방향과는 다른 방향에서 조사한다. 경우에 따라서는 조사하는 각도를 변화시킨다. 이것을 분할 수 만큼 반복함으로써 분할 화소마다의 액정의 배향방향을 변화시킬 수 있다.

이 경우에는 마스크를 통해 원하는 부분에만 정확하게 자외광을 조사할 필요가 있다. 그러기 위해서는 마스크 패턴과 워크의 원하는 자외선 조사영역을 위치맞춤시켜 평행광을 조사할 필요가 있다.

도7에 액정표시 소자의 모식도를 나타낸다. 이 도면에 도시한 바와 같이, 액정표시 소자는 R(적), G(녹), B(청)에 대응하는 3개의 화소(P1, P2, P3)를 한조로 하여 기판상에 다수 설치된다. 화소(P1, P2, P3)의 크기는 세로 약 150㎛, 가로 약 50∼100㎛이다. 각각의 화소의 사이에는 블랙 매트릭스라고 불리는 광선을 통과시키지 않는 영역이 형성되고, TFT(박막 트랜지스터)구동형의 액정 패널의 경우는 각 화소(P1∼P3)의 일부에는 구동용 TFT 소자(EP)가 형성된다.

화소 분할법에서는 도7과 같이 1개의 화소를 더 분할하고, 분할한 영역 마다 액정의 배향방향(도면에서는 화소(P2)에 도시한 화살표 참조)을 변화시킨다. 분할한 각 영역의 경계선상에는 배향방향의 요란(擾亂)에 의해 광선이 투과하여 화상에 흐트러짐이 생기기 때문에, 10∼20㎛ 폭의 블랙 매트릭스를 설치하여 이것을 방지한다. 그 블랙 매트릭스는 폭이 넓어지면, 화소의 개구율(開口率)이 작고 어둡게 되기 때문에, 좁으면 좁을수록 좋고, 현재는 5㎛가 바람직하다. 또한, 도7에서는 화소 P2에 대해서만 분할한 도면을 도시하였는데, 실제로는 P1, P3 모두 화소를 P2와 마찬가지로 분할한다.

통상, 광배향을 위한 광조사 처리는 이하와 같이 행해진다. 여기서는 화소를 제1∼제4 영역으로 4분할하여 광배향 처리를 한 경우를 나타낸다. 여기서는 상기 도7의 화소(P2)에서, 예를 들면 오른쪽 위의 영역을 제1 영역, 오른쪽 아래의 영역을 제2 영역, 왼쪽 아래의 영역을 제3 영역, 왼쪽 위의 영역을 제4 영역이라 한다.

① 도8은 광배향을 위해 사용하는 마스크(M)의 일예를 도시한 도면이고, 이 도면에 도시한 바와 같이, 마스크(M)에는 분할한 화소(도면의 점선으로 둘러싸인 영역이 1화소에 해당한다)의 제1 영역에 대응하는 위치에 개구부(OP)가 설치되고, 위치맞춤을 위한 얼라인먼트 마크(MAM)가 표시되어 있다.

동 도면에 나타낸 마스크(M)를 이용하여, 마스크(M)를 통해 워크의 제1 영역에 마스크에 대해 소정의 입사각으로, 또한 마스크 패턴의 X방향에 대해 소정의 조사각으로 광조사한다.

② 이어서, 예를 들면 워크를 180° 회전하고, 제1 영역과 화소 중심을 중심으로 하여 점대칭의 위치인 제3 영역을 소정의 입사각과 조사각으로 광조사한다.

③ 이어서, 제1 영역과는 다른 제2 영역에 대응하는 개구부를 갖는 마스크로 교환하고, 제3 영역을 소정의 입사각과 조사각으로 광조사한다.

④ 워크를 180° 회전하고, 제2 영역과 화소중심을 중심으로 하여 점대칭의 위치에 있는 제4 영역을 소정의 입사각과 조사각으로 광조사한다.

여기서 화소의 소정의 영역을 광배향할 때, 이웃하는 영역에 그 광선이 조사되면, 배향이 요란하여 화상에 흐트러짐이 생기기 때문에, 마스크와 워크와의 위치맞춤 정밀도는 화소에 형성되는 블랙 매트릭스의 폭의 값(예를 들면 상기한 바와 같이 바람직하게는 5㎛)보다도 작게 할 필요가 있다.

또한, 액정표시 소자의 기판은, 550×650㎜∼650×830㎜의 대형기판이 주류를 이루고 있다. 이 때문에, 노광방식으로서는 이러한 대형기판을 높은 처리량으로 처리하기 위해서는 마스크와 워크를 소정의 거리까지 접근시켜(마스크와 워크는 비접촉), 기판전체를 일괄로 평행광을 조사하는 프록시머티 노광이 이용된다.

그런데, 통상의 프록시머티 노광장치의 경우, 수평으로 배치된 워크에 대해 수직으로 광선을 조사한다. 평행광인 조사광의 광축과 마스크는 직각이 되도록 배치된다.

마스크와 워크와의 위치맞춤은 얼라인먼트광의 광축이 조사광의 광축과 평행인 얼라인먼트 현미경에 의해, 마스크에 표시된 얼라인먼트 마크와 워크에 표시된 얼라인먼트 마크를 검출하고, 서로가 겹쳐지도록 마스크 또는 워크를 이동하여 위치맞춤을 행한다. 마스크와 워크는 수직방향에 대해 위치맞춤이 된다. 위치맞춤이 완료되면, 마스크를 통해 워크에 광선을 조사한다. 평행광인 조사광이 마스크에 대해 직각으로 입사하고, 마스크 패턴은 워크의 소정의 영역에 투영되어 차광하고, 자외광은 원하는 영역에만 조사된다.

그런데, 프록시머티 노광장치에서, 상기한 바와 같이 액정의 프레틸트 각의 크기와 배향방향을 결정하기 위해, 자외선을 워크인 배향막에 대해 비스듬히 조사하고자 하면, 마스크에 대해 경사광을 입사시키지 않으면 안된다.

그러나, 마스크에 대해 경사광을 조사하면, 프록시머티 노광의 경우, 마스크와 워크와의 사이에 소정의 거리(갭)가 존재하기 때문에, 조사광에 의해 투영된 마스크 패턴이 워크상에서 위치 어긋남을 일으킨다.

통상의 프록시머티 노광장치에서는 마스크와 워크의 위치맞춤을 수직방향에 대해 행하기 때문에, 마스크에 경사광을 조사하면, 마스크 패턴이 워크에 투영되는 위치가 어긋나고, 조사광은 원하는 영역 이외의 영역에 조사되게 된다.

본 발명은 전술한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 마스크에 대해 경사광을 입사하여도 마스크 패턴을 워크의 소정의 영역에 투영시킬 수 있고, 워크의 원하는 부분에만 광선을 조사할 수 있는 프록시머티 노광방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명에서는 다음과 같이 하여 전술한 과제를 해결한다.

(1) 마스크 패턴이 형성된 마스크에 대해 워크를 소정의 갭을 두어 배치하고, 마스크를 통해 워크에 경사광을 조사하여 마스크 패턴을 워크상에 노광하는 프록시머티 노광방법에 있어서, 광선의 마스크로의 입사각, 조사각 및 상기 갭량에 근거하여 마스크에 대한 워크의 위치맞춤을 행하여 마스크 패턴을 워크상에 노광한다.

(2) 마스크 패턴이 형성된 마스크에 대해 워크를 소정의 갭을 두어 배치하고, 마스크를 통해 워크에 경사광을 조사하여 마스크 패턴을 워크상에 노광하는 프록시머티 노광방법에 있어서, 마스크에 대한 광선의 입사각과 조사각과 마스크와 워크 사이의 갭량에 근거하여 마스크에 광선을 수직으로 조사한 경우의 마스크 패턴의 워크상의 투영위치와 마스크에 경사광을 조사한 경우의 마스크 패턴의 워크상의 투영위치와의 어긋난 양을 계산하여, 상기 계산된 어긋난 양에 근거하여 마스크와 워크의 위치맞춤을 행하고, 마스크 패턴을 워크상에 노광한다.

(3) 마스크 얼라인먼트 마크와 워크 얼라인먼트 마크를 검출하는 얼라인먼트 현미경과, 마스크와 워크와의 갭량을 측정하는 갭 측정기와, 워크 스테이지를 XYZθ방향으로 이동시키는 워크 스테이지 이동기구와, 마스크를 통해 워크에 대해 경사광을 조사하는 광조사 장치를 구비한 프록시머티 노광장치를 사용한 프록시머티 노광방법에 있어서, 워크를 마스크에 대해 소정의 간격이 되도록 배치하고, 갭 측정기에 의해 마스크와 워크와의 갭을 측정하고, 얼라인먼트 현미경에 의해 마스크에 수직인 방향에서 보아 마스크 얼라인먼트 마크와 워크 얼라인먼트 마크를 검출하고, 임의의 XY 좌표에서, 검출한 워크 얼라인먼트 마크의 위치좌표를 (Xn, Yn), 워크 스테이지를 XYθ방향으로 이동하여 마스크 얼라인먼트 마크에 대해 워크 얼라인먼트 마크의 위치맞춤을 행한 경우의 워크 얼라인먼트 마크의 위치좌표를 (Xn+△X, Yn+△Y)라고 하면, 워크 스테이지를 XYθ방향으로 이동함으로써, 워크 얼라인먼트 마크의 위치좌표를 (Xn, Yn)에서 하기식으로 나타낸 위치좌표(X, Y)까지 이동시키고, 마스크와 워크의 위치맞춤을 행하고, 마스크 패턴을 워크상에 노광한 다.

X = Xn + △X - G·tanδ·cosφ

Y = Yn + △Y - G·tanδ·sinφ

단, G:마스크와 워크의 갭량

δ:조사광의 마스크로의 입사각

φ:마스크 패턴의 X방향에 대해 조사광이 입사하는 조사각

이상과 같이, 본 발명에서는 광선의 입사각(δ), 조사각(φ)과 갭량(G)에 근거하여 마스크에 대한 워크의 위치맞춤을 행하여 마스크 패턴을 워크상에 노광하기 때문에, 마스크 패턴을 워크의 소정의 위치에 투영시킬 수 있고, 원하는 부분에 광선을 조사하는 것이 가능하다.

도1은 본 발명의 실시예의 프록시머티 노광장치의 구성예를 나타낸 도면이다.

이 도면에서, 워크 스테이지(WS)상에는 예를 들면 액정표시 소자 기판 등의 워크(W)가 놓여져 있다. 또한, 워크(W)상에는 소정의 갭(G)(이 도면에서는 갭량이 과장되어 그려져 있다)을 통해 마스크(M)가 배치되어 있다.

마스크(M)와 워크(W)에 위치맞춤을 위한 마스크 얼라인먼트 마크(이하, 마스크 마크(MAM)라 한다), 워크 얼라인먼트 마크(이하, 워크 마크(WAM)라 한다)가 표시되어 있고, 후술하는 얼라인먼트 현미경(7)에 의해 마스크 마크와 워크 마크를 관찰하고, 마스크(M)와 워크(W)의 위치맞춤이 행해진다.

워크 스테이지(WS)는 XYθ방향 구동기구(1)에 의해 XYθ방향(X는 예를 들면, 이 도면의 좌우방향, Y는 이 도면 지면의 수직방향, θ는 XY평면에 직교하는 축의 주위의 회전)으로 구동되고, 또한, Z방향 구동기구(2)에 의해 Z방향(이 도면의 상하방향)으로 구동된다.

"3"은 램프 하우스이고, 램프 하우스(3) 내에는 자외광을 포함한 광선을 방출하는 램프와 타원 반사경 등이 배치되고, 램프 하우스(3)의 출사구(3a)에서 평행한 노광광이 방출된다.

또한, 램프 하우스(3)는 이 도면에 도시한 바와 같이 원호상의 가이드(4)에 의해 지지되고 있고, 램프 하우스(3)는 상기 가이드(4)를 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 따라서, 램프 하우스 구동기구(5)에 의해 가이드(4)를 따라 램프 하우스(3)를 이동시킴으로써 마스크(M) 및 워크(W)에 대한 노광광의 입사각(δ)을 변화시킬 수 있다.

또한, 램프 하우스(3), 가이드(4) 및 램프 하우스 구동기구(5) 전체는 축(T)을 중심으로 회전할 수 있도록 구성되어 있고, 상기 램프 하우스 구동기구(5)에 의해 램프 하우스(3)를 축(T)의 주위에서 회전시킴으로써 마스크(M), 워크(W)로의 노광광의 조사방향을 변화시킬 수 있다(이하, 축(T) 주위의 회전각을 조사각(φ)이라 한다)

즉, 램프 하우스(3)를 가이드(4)에 의해 이동시킴으로써 입사각(δ)을 0<δ<90°의 범위에서 변화시킬 수 있고, 또한 램프 하우스(3)를 T축 주위에서 회전시킴으로써 조사각(φ)을 0≤φ≤360°의 범위에서 변화시킬 수 있다.

또한, 상기한 램프 하우스로서는 본 출원인이 이미 일본 특허출원 평9- 213266호 공보에서 제안한 것을 사용할 수 있다.

마스크(M)의 위에는 마스크(M)와 워크(W)의 갭량(G)을 측정하기 위한 갭 측정기(6)와, 마스크(M)와 워크(W)의 위치맞춤을 행하기 위한 얼라인먼트 현미경(7)이 배치되어 있다. 또한, 갭 측정기로서는 본 출원인이 이미 일본 특허출원 평 9-75564호에서 제안한 측정기를 사용할 수 있다.

10은 제어부이고, 제어부(10)는 상기 갭 측정기(6), 얼라인먼트 현미경(7)의 출력에 근거하여 상기 XYθ방향 구동기구(1), Z방향 구동기구(2)를 구동하여 워크 스테이지(WS)를 XYθZ방향으로 이동시킨다.

또한, 제어부(10)는 마스크(M)와 워크(W)와의 광조사 간격인 갭량(G)의 설정값(Go), 워크(W)에 입사하는 광선의 각도의 설정값(δo, φo)을 기억하는 기억부(10a)를 구비하고 있고, 입력부(11)로부터 입력되는 이들 설정값은 기억부(10a)에 설정된다.

이어서, 본 발명에서의 마스크와 워크의 위치맞춤 방법에 대해 설명한다.

여기서는 마스크(M)에 도2와 같은 마스크 패턴(1화소분의 마스크 패턴을 나타낸다)이 형성되고, 마스크(M)를 고정하여 워크가 이동하는 경우를 예를 들어 설명한다.

상기 마스크(M)를 이용하여 마스크(M)와 워크(W)를 소정의 갭(G)을 두어 배치하고, 도3에 도시한 바와 같이 얼라인먼트 현미경(7)에 의해 마스크 마크(MAM)와 워크 마크(WAM)를 검출한다.

도3에서, 7은 얼라인먼트 현미경이고, 얼라인먼트 현미경(7)은 CCD 카메라(7a)와 얼라인먼트 광선을 방출하는 광원(7b)을 구비하고 있고, 광원(7b)이 방출하는 얼라인먼트 광선을 마스크 마크(MAM)와 워크 마크(WAM)에 조사하고, 얼라인먼트 현미경(7)의 CCD 카메라(7a)에 의해 마스크 마크(MAM), 워크 마크(WAM)를 수상한다. 이 때 수신된 화상신호는 상기한 제어부(10)로 보내진다.

위치맞춤이 행해지기 전에는 얼라인먼트 현미경(7)에는 마스크 마크(MAM)와 워크 마크(WAM)가 도4에 도시한 바와 같이 관찰된다.

여기서, 마스크(M)와 워크(W)를 수직방향으로 위치맞춤시키는 경우에는 마스크 마크(MAM)와 워크 마크(WAM)가 일치하도록(도4에서 워크 마크(WAM)가 마스크 마크(MAM)의 안의 점선으로 나타낸 위치가 되도록) 워크를 XYθ방향으로 이동시키면, 마스크(M)와 워크(W)와의 수직방향의 위치맞춤을 할 수 있다. 상기 도3은 이 상태를 도시하고 있다.

즉, 워크 스테이지(WS)의 이동량과, 워크 스테이지(WS)의 이동에 따른 워크 마크(WAM)의 화상처리 좌표에서의 이동량과의 상관관계를 다시 구하고, 얼라이먼크 현미경(7)으로부터 얻어지는 도3과 같은 얼라인먼트 마크의 위치정보를 제어부(10)에서 화상처리하고, 각 얼라인먼트 마크 화상처리 좌표에서의 위치좌표를 연산한다.

상기 처리를 행하면, 좌표(Xn, Yn)에 있는 워크 마크(WAM)가 마스크 마크(MAM)와 일치하는 좌표까지 이동하는 XYθ방향의 변위량(△X, △Y, △θ)을 계산할 수 있다.

즉, XYθ방향의 변위량 (△X, △Y, △θ)은 도5에 도시한 바와 같은 2개소의 마스크 마크(MAM)와 워크 마크(WAM)의 위치가 일치하는 워크 스테이지(WS)의 XY방향으로의 이동량과 워크 스테이지(WS)의 회전량(θ)으로 계산된다.

상기한 바와 같은 계산에 근거하여 워크 스테이지(WS)를 이동시키고, 마스크(M)와 워크(W)와의 수직방향의 위치맞춤이 되었다고 하면, 워크 마크(WAM)의 위치좌표는 (Xn+△X, Yn+△Y)가 된다.

그렇지만, 마스크(M)에 대해 경사광을 조사하는 경우에는 조사광은 평행광이기 때문에, 마스크 패턴의 워크(W)상에 투영되는 위치는 도6(a)(b)에 도시한 바와 같이 「조사광이 마스크(M)에 입사하는 각도(입사각)(δ)」, 마스크 패턴의 X방향에 대해 조사광이 입사하는 각도(조사각)(φ)」 및 「마스크(M)와 워크(W)와의 갭량(G)」에 의존하여 시프트한다.

마스크 패턴의 면내에 XY좌표축을 정의하고, 그 X축에 대해 광선이 입사하는 각을 조사각(φ)이라고 한다. 상기 마스크 패턴의 XY 좌표축의 방향과 워크 스테이지의 XY 좌표축의 방향은 일치하도록 하고, 워크 스테이지의 이동제어를 행한다.

따라서, 워크(W)를 상기 시프트량만큼 이동시키면, 도6(c)에 도시한 바와 같이 마스크 패턴을 소정의 영역에 투영시켜 원하는 부분에 광선을 조사할 수 있게 된다.

상기 시프트량은 다음과 같이 계산된다.

도6(b)에 도시한 바와 같이 마스크(M)에 대해 수직으로 광선을 입사할 때, 어떤 마스크 마크(MAM)가 워크(W)상에 투영되는 위치좌표를 (Xo, Yo), 마스크(M)와 워크(W)와의 갭량을 G, 조사광의 마스크로의 입사각을 δ, 마스크 패턴의 X방향에 대해 조사광이 입사하는 조사각을 φ라고 하면, 마스크 패턴이 시프트하는 위치 (X, Y)는 이하의 식으로 나타내어진다.

X = Xo - G·tanδ·cosφ

Y = Yo - G·tanδ·sinφ

여기서, 좌표 (Xo, Yo)는 마스크(M)와 워크(W)를 수직방향으로 위치맞춤시켰을 때의 워크마크의 위치좌표로 생각할 수 있기 때문에,

(Xo, Yo) = (Xn+△X, Yn+△Y)

따라서, 워크 마크(WAM)를 좌표 (Xn, Yn)에서 좌표(X, Y)까지 이동하도록 워크 스테이지를 XYθ방향으로 이동제어하면, 경사광을 조사할 때, 원하는 영역에만 광선을 조사할 수 있다.

이어서, 상기 도1에 도시한 노광장치에서, 상기 방법을 이용하여 위치맞춤을 행하여 노광처리를 행하는 경우의 동작을 설명한다.

(1) 마스크(M)와 워크(W)와의 광조사 간격인 갭량의 측정값(Go), 워크(W)로의 입사각의 설정값(δo), 조사각의 설정값(φo)을 입력부(11)로부터 입력한다. 상기 갭량(Go), 입사각의 설정값(δo), 조사각의 설정값(φo)은 제어부(10)의 기억부(10a)에 기억된다.

(2) 제어부(10)는 입력된 입사각(δo), 조사각(φo) 정보에 근거하여 램프 하우스 이동기구(5)를 구동하고, 광선을 조사하는 램프 하우스(3)를 이동시킨다.

(3) 램프 하우스 이동기구(5)에 설치된 엔코더(도시하지 않음)의 출력이 제어부(10)에 입력되고, 제어부(10)는 램프 하우스(3)의 이동량을 구하고, 실제의 워 크에 입사하는 광선의 각도(δ, φ)를 계산하여 그 값이 제어부(10)의 기억부(10a)에 기억된다.

(4) 한편, 워크 스테이지(WS)가 Z방향 구동기구(2)에 의해 상승한다. 얼라인먼트 갭 위치에서 얼라인먼트 현미경(7)에 의해 마스크 마크(MAM)와 워크 마크(WAM)의 검출을 행한다. 검출신호를 화상처리하고 그 정보에 근거하여 제어부(10)에 있어서, 수직방향에서 마스크와 워크의 XYθ방향의 위치맞춤이 행해진 워크 스테이지(WS)의 위치좌표(Xn+△X, Yn+△Y) = (Xo, Yo)를 구한다.

(5) 그 후, 설정 갭량(Go)에 따라 워크 스테이지(WS)는 설정 갭량(Go)의 위치까지 상승이동한다.

이동 후, 갭 측정기(6)에 의해 마스크(M)와 워크(W)와의 갭량(G)을 복수개소에서 측정하고, 그 값을 제어부(10)에 피드백하여 설정된 갭량(Go)에 대해 소정의 범위가 되도록, 도시하지 않은 미세 조정기구에 의해 워크 스테이지(WS)의 Z방향의 위치를 조정한다.

액정표시 소자의 기판은 상기한 바와 같이 대형이며 이용되는 마스크(M)도 대형이고, 마스크(M)는 자체 무게에 의한 휘어짐이 발생한다. 따라서 갭량(G)이 설정값(Go)에 대해 허용범위에 드는지 어떤지 재측정을 행하여, 필요하다면 마스크(M)의 휘어짐을 조정할 필요가 있다.

(6) 조정이 종료한 때의 실제의 갭량을 G라 한다. 이 갭량(G)을 제어부(10)의 기억부(10a)에 기억한다.

(7) 기억부(10a)에 기억된 광선의 각도의 설정값(δ, φ) 및 갭량(G)에 근거 하여 제어부(10)는 워크 스테이지의 이동할 위치좌표 (X, Y)를 상기의 식을 이용하여 계산한다.

이 계산 결과에 근거하여 제어부(10)는 XYθ방향 구동기구(1)에 의해 워크 마크(WAM)가 좌표 (X, Y)가 되도록 워크(W)를 이동시킨다.

(8) 워크 스테이지(WS)의 이동 완료후, 램프 하우스(3)로부터 광선을 조사하고, 마스크 패턴을 워크(W)상에 노광한다.

또한, 램프 하우스(3)를 수동으로 이동시키는 기구인 경우는 워크(W)에 입사한 광선의 각도의 설정값 (δo, φo)을 그대로 이용하여 워크(W)의 이동위치를 구하게 된다.

(9) 이상과 같이 하여, 액정표시 소자 기판상의 화소의 제1 영역의 노광이 종료하면, 상기한 바와 같이 예를 들면 워크를 180° 회전하고, 상기와 같이 마스크(M)와 워크(W)의 위치맞춤을 행한 후, 제1 영역과 화소중심을 중심으로 하여 점대칭인 위치에 있는 제3 영역을 소정의 입사각과 조사각으로 조사한다.

또한, 마스크(M)를 교환하여 상기한 바와 같이 액정표시소자 기판상의 화소의 제2, 제4 영역의 노광을 행한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 마스크와 워크를 소정의 갭으로 배치하고, 마스크를 통해 워크에 대해 경사광을 조사하는 프록시머티 노광장치에 있어서, 마스크와 워크와의 갭량(G), 조사광의 마스크로의 입사각(δ), 마스크 패턴의 X방향에 대해 조사광이 입사하는 조사각(φ)에 근거하여 투영된 마스크 패턴의 시 프트 위치를 계산하고, 그 계산결과에 따라 워크를 이동하여 광선을 조사하고 있기 때문에, 마스크 패턴을 워크의 소정의 위치에 투영시킬 수 있고, 소정의 부분에 광선을 조사하는 것이 가능하다.

Claims

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경사광을 조사하는 프록시머티 노광방법으로서,

마스크 패턴이 형성된 마스크에 대해 소정의 갭을 형성하여 워크를 배치하고,

광선의 마스크로의 입사각, 조사각 및 상기 갭량에 근거하여, 마스크에 광선을 수직으로 조사한 경우의 마스크 패턴의 워크상의 투영위치와, 마스크에 경사광을 조사한 경우의 마스크 패턴의 워크상의 투영위치와의 어긋난 양을 계산하고,

상기 계산된 어긋난 양에 근거하여 마스크에 대한 워크의 위치맞춤을 행하고,

마스크를 통해 워크에 경사광을 조사하여 마스크 패턴을 워크상에 노광하는 프록시머티 노광방법.
경사광을 조사하는 프록시머티 노광방법으로서,

마스크 패턴이 형성된 마스크에 대해 소정의 갭을 형성하여 워크를 배치하고,

갭 측정기에 의해 마스크와 워크와의 갭을 측정하고,

얼라인먼트 현미경에 의해 마스크에 수직인 방향에서 보아 마스크 얼라인먼트 마크와 워크 얼라인먼트 마크를 검출하고,

임의의 XY좌표에서, 검출한 워크 얼라인먼트 마크의 위치좌표를 (Xn, Yn), 워크 스테이지를 XYθ방향으로 이동하고 마스크 얼라인먼트 마크에 대해 워크 얼라인먼트 마크의 위치맞춤을 행한 경우의 워크 얼라인먼트 마크의 위치좌표를 (Xn+△X, Yn+△Y)라고 하면,

워크 스테이지를 XYθ방향으로 이동함으로써 워크 얼라인먼트 마크의 위치좌표를 (Xn, Yn)에서 하기식으로 나타낸 위치좌표 (X, Y)까지 이동시켜 마스크에 대한 워크의 위치맞춤을 행하고,

X = Xn + △X - G·tanδ·cosφ

Y = Yn + △Y - G·tanδ·sinφ

단, G:마스크와 워크의 갭량

δ:조사광의 마스크로의 입사각

φ:마스크 패턴의 X방향에 대해 조사광이 입사하는 조사각

마스크를 통해 워크에 경사광을 조사하여 마스크 패턴을 워크상에 노광하는 프록시머티 노광방법.