KR20070001251A - Exposure pattern forming method - Google Patents
Exposure pattern forming method Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070001251A KR20070001251A KR1020067022507A KR20067022507A KR20070001251A KR 20070001251 A KR20070001251 A KR 20070001251A KR 1020067022507 A KR1020067022507 A KR 1020067022507A KR 20067022507 A KR20067022507 A KR 20067022507A KR 20070001251 A KR20070001251 A KR 20070001251A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pattern
- exposure
- laser beam
- reference position
- exposed
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70383—Direct write, i.e. pattern is written directly without the use of a mask by one or multiple beams
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70691—Handling of masks or workpieces
- G03F7/70775—Position control, e.g. interferometers or encoders for determining the stage position
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
- G03F9/7011—Pre-exposure scan; original with original holder alignment; Prealignment, i.e. workpiece with workpiece holder
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7003—Alignment type or strategy, e.g. leveling, global alignment
- G03F9/7007—Alignment other than original with workpiece
- G03F9/7015—Reference, i.e. alignment of original or workpiece with respect to a reference not on the original or workpiece
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F9/00—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically
- G03F9/70—Registration or positioning of originals, masks, frames, photographic sheets or textured or patterned surfaces, e.g. automatically for microlithography
- G03F9/7088—Alignment mark detection, e.g. TTR, TTL, off-axis detection, array detector, video detection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 피노광체 상에 기능 패턴을 직접 노광하여 형성하는 노광 패턴 형성 방법에 관한 것으로, 상세하게는 상기 피노광체에 미리 형성한 기준이 되는 기능 패턴에 설정된 기준 위치를 촬상 수단으로 촬상하여 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 광 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 행함으로써, 기능 패턴의 중첩 정밀도를 향상시키는 동시에 노광 장치의 비용 상승을 억제하고자 하는 노광 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an exposure pattern forming method for directly exposing a functional pattern on an object to be exposed. More specifically, the present invention relates to an exposure pattern forming method. The present invention relates to an exposure pattern forming method which is intended to improve the overlapping accuracy of a functional pattern and to suppress the increase in the cost of an exposure apparatus by controlling irradiation start or irradiation stop of a light beam on the basis of the reference position.
종래의 노광 장치에 의한 노광 패턴 형성 방법은, 유리 기판에 기능 패턴에 상당하는 마스크 패턴을 미리 형성한 마스크를 사용하고, 피노광체 상에 상기 마스크 패턴을 전사 노광하는, 예를 들어 스테퍼(Stepper)나 마이크로 미러 프로젝션(Mirror Projection)이나 프록시미티(Proximity)의 각 장치를 이용하여 행하는 방법이 있다. 그러나, 이들 종래의 노광 패턴 형성 방법에 있어서, 복수층의 기능 패턴을 적층 형성하는 경우에는, 각 층간의 기능 패턴의 중첩 정밀도가 문제가 된다. 특히, 대형 액정 디스플레이용 TFT나 컬러 필터의 형성에 사용하는 대형 마스크의 경우에는, 마스크 패턴의 배열에 높은 절대 치수 정밀도가 요구되어 마스크의 비용을 상승시켰다. 또한, 상기 중첩 정밀도를 얻기 위해서는 하지층의 기능 패턴 과 마스크 패턴의 얼라인먼트가 필요하고, 특히 대형 마스크에 있어서는 이 얼라인먼트가 곤란했다.The exposure pattern formation method by the conventional exposure apparatus uses the mask which previously formed the mask pattern corresponded to a functional pattern on a glass substrate, and transfers the said mask pattern on a to-be-exposed object, for example, a stepper. Another method is to use a device of micromirror projection or proximity. However, in these conventional exposure pattern forming methods, when laminating and forming a plurality of functional patterns, the accuracy of the overlap of the functional patterns between the layers becomes a problem. In particular, in the case of a large size mask used for forming a TFT for a large liquid crystal display or a color filter, high absolute dimensional accuracy is required for the arrangement of the mask pattern, thereby raising the cost of the mask. In addition, in order to obtain the overlapping accuracy, alignment between the functional pattern of the underlying layer and the mask pattern is necessary, and in particular, this alignment was difficult in a large-sized mask.
한편, 마스크를 사용하지 않고 전자 빔이나 레이저 빔을 사용하여 피노광체 상에 CAD 데이터의 패턴을 직접 묘화하는 노광 패턴의 형성 방법이 있다. 이러한 종류의 노광 패턴 형성 방법은 레이저 광원과, 상기 레이저 광원으로부터 발사되는 레이저 빔을 왕복 주사하는 노광 광학계와, 피노광체를 적재한 상태에서 반송하는 반송 수단을 구비한 노광 장치를 사용하고, CAD 데이터를 기초로 하여 레이저 광원의 발사 상태를 제어하면서 레이저 빔을 왕복 주사하는 동시에 피노광체를 레이저 빔의 주사 방향과 직교하는 방향으로 반송하여 피노광체 상에 기능 패턴에 상당하는 CAD 데이터의 패턴을 이차원적으로 형성하도록 되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).On the other hand, there is a method of forming an exposure pattern that directly draws a pattern of CAD data on an object to be exposed using an electron beam or a laser beam without using a mask. This type of exposure pattern forming method uses an exposure apparatus including a laser light source, an exposure optical system for reciprocating scanning of a laser beam emitted from the laser light source, and a conveying means for conveying in a state in which an object is loaded, CAD data The laser beam is reciprocally scanned while controlling the firing state of the laser light source, and the exposed object is conveyed in a direction orthogonal to the scanning direction of the laser beam so that the pattern of CAD data corresponding to the functional pattern on the exposed object is two-dimensional. It forms so that it may form (for example, refer patent document 1).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2001-144415호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-144415
그러나, 이와 같은 직접 묘화형의 종래의 노광 패턴 형성 방법에 있어서, CAD 데이터의 패턴 배열에 높은 절대 치수 정밀도가 요구되는 점은 마스크를 사용하는 노광 장치를 사용하는 경우와 마찬가지이고, 또한 복수의 노광 장치를 이용하여 기능 패턴을 형성하는 제조 공정에 있어서는, 노광 장치 사이에 정밀도의 변동이 있을 때는 기능 패턴의 중첩 정밀도가 나빠지는 문제가 있었다. 따라서, 이와 같은 문제에 대처하기 위해서는 고정밀도의 노광 장치가 필요하고, 노광 장치의 비용을 비싼 것으로 하고 있었다.However, in such a direct drawing type conventional exposure pattern forming method, high absolute dimensional accuracy is required for the pattern arrangement of CAD data as in the case of using an exposure apparatus using a mask, and a plurality of exposures. In the manufacturing process which forms a functional pattern using an apparatus, when there exists a variation of the precision between exposure apparatuses, there existed a problem that the overlapping precision of a functional pattern worsened. Therefore, in order to cope with such a problem, the high-precision exposure apparatus was needed and the cost of the exposure apparatus was made expensive.
또한, 하지층의 기능 패턴과 CAD 데이터의 패턴과의 얼라인먼트를 사전에 취 해야만 하는 점은, 마스크를 사용하는 다른 노광 장치를 사용하는 경우와 마찬가지이로, 전술과 같은 문제가 있었다.In addition, the alignment between the functional pattern of the underlying layer and the pattern of the CAD data has to be taken in advance, as in the case of using another exposure apparatus using a mask, there are the same problems as described above.
그래서, 본 발명은 이와 같은 문제점에 대처하여 기능 패턴의 중첩 정밀도를 향상시키는 동시에 노광 장치의 비용 상승을 억제하고자 하는 노광 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an exposure pattern forming method which is intended to cope with such a problem and to improve the overlapping accuracy of functional patterns and to suppress the increase in cost of the exposure apparatus.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의한 노광 패턴 형성 방법은, 노광 광학계에 의해 광 빔을 피노광체에 대해 상대적으로 주사하고, 상기 피노광체 상에 기능 패턴을 직접 노광하는 노광 패턴 형성 방법이며, 상기 피노광체의 하측에 노광 위치의 기준이 되는 기준 패턴을 미리 형성한 기준 기판을 배치하여 상기 피노광체와 기준 기판을 반송 수단에 의해 소정 방향으로 반송하고, 조명 수단에 의해 상기 반송 수단의 상하 어느 한쪽 측으로부터 상기 기준 기판의 기준 패턴을 조명하고, 상기 반송 수단의 상하 어느 한쪽에 배치한 촬상 수단에 의해 상기 기준 패턴을 촬상하고, 광학계 제어 수단에 의해 상기 촬상 수단에서 촬상된 상기 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 상기 광 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 하고, 상기 피노광체 상의 소정 위치에 제1 기능 패턴을 노광한다.In order to achieve the above object, the exposure pattern forming method according to the present invention is an exposure pattern forming method of scanning a light beam relative to an exposed object by an exposure optical system and directly exposing a functional pattern on the exposed object, The reference substrate which previously formed the reference pattern which becomes a reference | standard of an exposure position is arrange | positioned under the said to-be-exposed object, conveys the to-be-exposed object and a reference substrate to a predetermined direction by a conveying means, and the upper and lower sides of the said conveying means by illumination means The reference pattern of the reference substrate is illuminated from one side, and the imaging pattern is imaged by imaging means arranged above and below the conveying means, and in advance to the reference pattern imaged by the imaging means by optical system control means. Detect the set reference position, and start or adjust the irradiation of the light beam based on the reference position The control of the stop, and exposes the first functional pattern on a predetermined position on the object to be exposed.
이와 같은 방법에 의해, 기준 기판에 미리 형성된 노광 위치의 기준이 되는 기준 패턴에 있어서, 피노광체 상에 제1 기능 패턴을 노광한다. 이에 의해, 아무것도 형성되어 있지 않은 피노광체 상의 소정 위치에 제1 기능 패턴을 형성한다.By such a method, in the reference pattern used as a reference of the exposure position previously formed on the reference substrate, the first functional pattern is exposed on the object to be exposed. Thereby, a 1st functional pattern is formed in the predetermined position on the to-be-exposed object in which nothing is formed.
또한, 상기 피노광체의 소정 위치에 노광하여 형성된 상기 제1 기능 패턴을 다시 촬상 수단에 의해 촬상하고, 상기 광학계 제어 수단에 의해 상기 촬상 수단에서 촬상된 상기 제1 기능 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 상기 광 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 하고, 상기 피노광체 상의 소정 위치에 다른 기능 패턴의 노광을 더 실행한다. 이에 의해 피노광체 상에 형성된 제1 기능 패턴에 따라서 상기 피노광체 상의 소정 위치에 다른 기능 패턴을 형성한다.Further, the first functional pattern formed by exposing to a predetermined position of the object to be exposed is imaged again by an image pickup means, and the reference position preset in the first functional pattern imaged by the image pickup means by the optical system control means is detected. The irradiation start or stop of irradiation of the light beam is controlled on the basis of the reference position, and the exposure of another function pattern is further performed at a predetermined position on the exposed object. This forms another functional pattern at a predetermined position on the exposed object according to the first functional pattern formed on the exposed object.
그리고, 상기 기준 기판은 투명한 기판이고, 상기 조명 수단 및 상기 촬상 수단을 상기 반송 수단의 하방에 배치하여 상기 반송 수단의 하방으로부터 상기 기준 기판에 형성된 상기 기준 패턴을 촬상하는 것이다. 이에 의해, 투명한 기준 기판에 형성된 기준 패턴을 반송 수단의 하방에 배치한 조명 수단으로 조명하고, 반송 수단의 하방에 배치한 촬상 수단으로 하방으로부터 촬상한다.And the said reference board | substrate is a transparent board | substrate, and arrange | positions the said illumination means and the said imaging means below the said conveying means, and image | photographs the said reference pattern formed in the said reference substrate from below the said conveying means. Thereby, the reference pattern formed in the transparent reference substrate is illuminated by the illumination means arrange | positioned under the conveying means, and it image | photographs from below with the imaging means arrange | positioned below the conveying means.
청구항 1에 관한 발명에 따르면, 기준 기판에 형성된 기준이 되는 기준 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 촬상 수단으로 촬상하여 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 광 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 하고, 상기 피노광체 상의 소정 위치에 제1 기능 패턴을 노광함으로써, 아무것도 형성되어 있지 않은 피노광체의 소정 위치에 제1 기능 패턴을 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 상기 기준 기판은 반복해서 사용할 수 있어 기준 기판의 비용을 저감시킬 수 있다.According to the invention according to
또한, 청구항 2에 관한 발명에 따르면, 피노광체 상의 소정 위치에 노광하여 형성된 제1 기능 패턴을 다시 촬상 수단에 의해 촬상하고, 상기 제1 기능 패턴에 미리 설정된 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 광 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 하고, 상기 피노광체 상의 소정 위치에 그 밖의 기능 패턴의 노광을 더 실행함으로써, 피노광체에 형성된 기준이 되는 제1 기능 패턴에 따라서 소정 위치에 그 밖의 기능 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 복수층의 기능 패턴을 적층하여 형성하는 경우에도, 각 층의 기능 패턴의 중첩 정밀도가 높아진다. 이에 의해, 복수의 노광 장치를 사용하여 적층 패턴을 형성하는 경우에도, 노광 장치 사이의 정밀도차에 기인하는 기능 패턴의 중첩 정밀도의 열화의 문제를 배제할 수 있고, 노광 장치의 비용 상승을 억제할 수 있다.Further, according to the invention of
또한, 청구항 3에 관한 발명에 따르면, 기준 기판으로서 투명한 기판을 사용하고, 반송 수단의 하방으로부터 상기 기준 기판에 형성된 기준 패턴을 조명하여 촬상함으로써, 피노광체가 투명한지 불투명한지에 상관없이 피노광체의 소정 위치에 기준이 되는 기능 패턴을 형성할 수 있다.Further, according to the invention of
도1은 본 발명에 의한 노광 패턴 형성 방법에 적용되는 노광 장치의 실시 형태를 도시하는 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an exposure apparatus applied to an exposure pattern forming method according to the present invention.
도2는 광 스위치의 구성 및 동작을 설명하는 사시도이다.2 is a perspective view illustrating the configuration and operation of the optical switch.
도3은 레이저 빔의 주사 위치와 촬상 수단의 촬상 위치와의 관계를 나타내는 설명도이다.3 is an explanatory diagram showing a relationship between a scanning position of a laser beam and an imaging position of an imaging means.
도4는 화상 처리부의 내부 구성에 있어서 처리 계통의 전반부를 도시하는 블럭도이다.4 is a block diagram showing the first half of the processing system in the internal structure of the image processing unit.
도5는 화상 처리부의 내부 구성에 있어서 처리 계통의 후반부를 도시하는 블럭도이다.Fig. 5 is a block diagram showing the second half of the processing system in the internal structure of the image processing unit.
도6은 기준 유리 기판에 형성된 기준 패턴의 예를 나타내는 설명도이다.6 is an explanatory diagram showing an example of a reference pattern formed on a reference glass substrate.
도7은 레이저 빔의 주사 방향에 대해 직교하는 방향으로 이동하는 기준 패턴과 레이저 빔의 주사 궤적과의 관계를 나타내는 설명도이다.7 is an explanatory diagram showing a relationship between a reference pattern moving in a direction orthogonal to a scanning direction of a laser beam and a scanning trajectory of the laser beam.
도8은 본 발명에 의한 패턴 형성 방법의 순서를 설명하는 흐름도이다.8 is a flowchart illustrating a procedure of a pattern forming method according to the present invention.
도9는 링 버퍼 메모리의 출력을 2치화하는 상태를 도시하는 설명도이다.9 is an explanatory diagram showing a state in which the output of the ring buffer memory is binarized.
도10은 기준 패턴으로 미리 설정된 선두 기준 위치의 화상과 그 룩업 테이블을 나타내는 설명도이다.Fig. 10 is an explanatory diagram showing an image of a head reference position preset in a reference pattern and a lookup table.
도11은 기준 패턴을 기초로 하여 블랙 매트릭스의 픽셀의 노광 패턴을 형성하는 상태를 도시하는 설명도이다.11 is an explanatory diagram showing a state in which an exposure pattern of pixels of a black matrix is formed on the basis of a reference pattern.
도12는 기준 패턴에 미리 설정된 후방부 기준 위치의 화상과 그 룩업 테이블을 나타내는 설명도이다.Fig. 12 is an explanatory diagram showing an image of the rear reference position preset in the reference pattern and the lookup table.
도13은 레이저 빔의 주사 위치를 보정하는 상태를 도시하는 설명도이다.13 is an explanatory diagram showing a state in which the scanning position of a laser beam is corrected.
도14는 블랙 매트릭스의 픽셀열 상에 형성된 컬러 필터의 노광 패턴의 예를 나타내는 설명도이다.14 is an explanatory diagram showing an example of an exposure pattern of a color filter formed on a pixel column of a black matrix.
도15는 촬상 장치의 다른 배치열을 도시하는 설명도이다.15 is an explanatory diagram showing another arrangement sequence of the imaging device.
[부호의 설명][Description of the code]
1 : 노광 장치1: exposure apparatus
3 : 노광 광학계3: exposure optical system
4 : 반송 수단4: conveying means
5 : 촬상 수단5: imaging means
6 : 조명 수단6: lighting means
7 : 광학계 제어 수단7: optical system control means
8A : 유리 기판(피노광체)8A: glass substrate (subject)
8B : 기준 유리 기판(기준 기판)8B: reference glass substrate (reference substrate)
21 : 블랙 매트릭스21: black matrix
22 : 픽셀(제1 기능 패턴) 22: pixel (first function pattern)
P : 기준 패턴 P: reference pattern
이하, 본 발명의 실시 형태를 첨부 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail based on an accompanying drawing.
도1은 본 발명에 의한 노광 패턴 형성 방법에 적용되는 노광 장치의 실시 형태를 도시하는 개념도이다. 이 노광 장치(1)는 피노광체 상에 기능 패턴을 직접 노광하는 것으로, 레이저 광원(2)과, 노광 광학계(3)와, 반송 수단(4)과, 촬상 수단(5)과, 조명 수단(6)과, 광학계 제어 수단(7)을 구비하여 이루어진다. 또, 상기 기능 패턴이라 함은, 제품이 갖는 본래의 목적의 동작을 하는데 필요한 구성 부분의 패턴이고, 예를 들어 컬러 필터에 있어서는 블랙 매트릭스의 픽셀 패턴이나 적색, 청색, 녹색의 각 색 필터의 패턴이며, 반도체 부품에 있어서는 배선 패턴이나 각종 전극 패턴 등이다. 이하의 설명에 있어서는, 피노광체로서 컬러 필터용 유리 기판을 이용한 예를 설명한다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of an exposure apparatus applied to an exposure pattern forming method according to the present invention. The
상기 레이저 광원(2)은 광 빔을 발사하는 것이고, 예를 들어 355 ㎚의 자외선을 생성하는 출력이 4 W 이상의 고출력 전고체 모드 로크의 레이저 광원이다.The
상기 레이저 광원(2)의 광 빔 출사 방향 전방에는 노광 광학계(3)가 설치되어 있다. 이 노광 광학계(3)는 광 빔으로서의 레이저 빔을 유리 기판(8A) 상에 왕복 주사하는 것이고, 레이저 빔의 출사 방향 전방으로부터 광 스위치(9)와, 광 편향 수단(10)과, 제1 미러(11)와, 폴리곤 미러(12)와, fθ 렌즈(13)와, 제2 미러(14)를 구비하고 있다.An exposure
상기 광 스위치(9)는 레이저 빔의 조사 및 조사 정지 상태를 절환하는 것으로, 예를 들어 도2에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 편광 소자(15A, 15B)를 상기 각 편광 소자(15A, 15B)의 편광축(p)이 서로 직교하도록 이격하여 배치하고[도2에 있어서는, 편광 소자(15A)의 편광축(p)은 수직 방향으로 설정되고, 편광 소자(15B)의 편광축(p)은 수평 방향으로 설정되어 있음], 상기 제1 및 제2 편광 소자(15A, 15B) 사이에 전기 광학 변조기(16)를 배치한 구성을 갖고 있다. 상기 전기 광학 변조기(16)는 전압을 인가하면 편광(직선 편광)의 편파면을 수 nsec의 고속으로 회전시키도록 동작하는 것이다. 예를 들어, 인가 전압 제로일 때에는, 도2의 (a)에 있어서 제1 편광 소자(15A)에 의해 선택적으로 투과한 예를 들어 수직 방향의 편파면을 갖는 직선 편광은 상기 전기 광학 변조기(16)를 그대로 투과하여 제2 편광 소자(15B)에 도달한다. 이 제2 편광 소자(15B)는 수평 방향의 편파면을 갖는 직선 편광을 선택적으로 투과하도록 배치되어 있으므로, 수직 방향의 편파면을 갖는 상기 직선 편광은 투과할 수 없고, 이 경우 레이저 빔은 조사 정지 상태가 된다. 한 편, 도2의 (b)에 도시한 바와 같이 전기 광학 변조기(16)에 전압이 인가되고, 상기 전기 광학 변조기(16)에 입사하는 직선 편광의 편파면이 90도 회전하였을 때에는, 상기 수직 방향의 편파면을 갖는 직선 편광은 전기 광학 변조기(16)를 출사할 때에는 수평 방향의 편파면을 갖는 것이 되고, 이 직선 편광은 제2 편광 소자(15B)를 투과한다. 이에 의해, 레이저 빔은 조사 상태가 된다.The
상기 광 편향 수단(10)은 레이저 빔의 주사 위치를 그 주사 방향과 직교하는 방향[유리 기판(8A)의 이동 방향에서 도1에 나타내는 화살표 A 방향에 일치함]으로 이동하여 정확한 위치를 주사하도록 조정하는 것으로, 예를 들어 음향 광학 소자(AO 소자)이다.The optical deflecting means 10 moves the scanning position of the laser beam in a direction orthogonal to the scanning direction (corresponding to the arrow A direction shown in FIG. 1 in the moving direction of the
또한, 제1 미러(11)는 광 편향 수단(10)을 통과한 레이저 빔의 진행 방향을 후술하는 폴리곤 미러(12)의 설치 방향으로 구부리기 위한 것으로, 평면 미러이다. 또한, 폴리곤 미러(12)는 레이저 빔을 왕복 주사하는 것이고, 예를 들어 정팔각형의 기둥 형상 회전체의 측면에 8개의 미러를 형성하고 있다. 이 경우, 상기 미러의 하나에서 반사되는 레이저 빔은 폴리곤 미러(12)의 회전에 수반하여 일차원의 왕방향(往方向)으로 주사되고, 레이저 빔의 조사 위치가 다음의 미러면으로 이동한 순간에 복방향(復方向)으로 복귀하고, 다시 폴리곤 미러(12)의 회전에 수반하여 일차원의 왕 방향으로의 주사를 개시하게 된다.In addition, the
또한, fθ 렌즈(13)는 레이저 빔의 주사 속도가 유리 기판(8A) 상에서 등속이 되도록 하는 것으로, 초점 위치를 상기 폴리곤 미러(12)의 미러면의 위치에 대략 일치시켜 배치된다. 그리고, 제2 미러(14)는 fθ 렌즈(13)를 통과한 레이저 빔 을 반사하여 유리 기판(8A)의 면에 대해 대략 수직 방향으로 입사시키기 위한 것으로, 평면 미러이다. 또한, 상기 fθ 렌즈(13)의 출사측 면 근방부에서 왕복 주사하는 레이저 빔의 주사 개시측 부분에는 주사 방향과 직교하도록 라인 센서(17)가 설치되어 있고, 레이저 빔의 소정 주사 위치와 실제 주사 위치와의 어긋남량을 검출하는 동시에, 레이저 빔의 주사 개시 시각을 검출하도록 되어 있다. 또, 이 라인 센서(17)는 fθ 렌즈(13)측이 아닌, 레이저 빔의 주사 개시점을 검출할 수 있으면 어디에 설치해도 좋고, 예를 들어 후술하는 유리 기판 반송용 스테이지(18)측에 설치해도 좋다.In addition, the
상기 제2 미러(14)의 하방에는 반송 수단(4)이 마련되어 있다. 이 반송 수단(4)은 스테이지(18) 상에 유리 기판(8A)을 적재하여 상기 레이저 빔의 주사 방향에 직교하는 방향으로 소정 속도로 반송하는 것이고, 상기 스테이지(18)를 이동시키는 예를 들어 반송 롤러(19)와, 상기 반송 롤러(19)를 회전 구동하는 예를 들어 모터 등의 반송 구동부(20)를 구비하고 있다.A conveying
상기 반송 수단(4)의 상방에서 화살표 A로 나타내는 반송 방향의 상기 레이저 빔의 주사 위치 전방측에는 촬상 수단(5)이 마련되어 있다. 이 촬상 수단(5)은 후술하는 기준 유리 기판(8B)에 형성된 기준 패턴(P) 및 유리 기판(8A)에 형성된 제1 기능 패턴으로서의 블랙 매트릭스의 픽셀을 촬상하는 것으로, 수광 소자가 일렬 형상으로 배열된 예를 들어 라인 CCD이다. 여기서, 도3에 도시한 바와 같이 상기 촬상 수단(5)의 촬상 위치(E)와 상기 레이저 빔의 주사 위치(F)와의 거리(D)는 레이저 빔의 주사 주기를 T, 반송 수단(4)의 반송 속도를 V로 하면, D = nVT(n은 정수)가 되도록 설정된다. 이에 의해, 유리 기판(8A)이 반송되어 노광 개시 위치가 레이저 빔의 주사 위치에 도달하였을 때에 레이저 빔의 주사가 개시되도록 주사 타이밍을 맞출 수 있다. 또한, 상기 거리(D)는 작을수록 좋다. 이에 의해, 유리 기판(8A)의 이동 오차를 적게 할 수 있고, 레이저 빔의 주사 위치를 목적의 노광 위치에 대해 보다 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또, 도1에는 촬상 수단(5)을 3대 설치한 예를 나타내고 있지만, 레이저 빔의 주사 범위가 1대의 촬상 수단(5)의 화상 처리 영역보다 좁을 때에는, 촬상 수단(5)은 1대라도 좋고, 상기 주사 범위가 1대의 촬상 수단(5)의 화상 처리 영역보다 넓을 때에는, 그에 따라서 복수대의 촬상 수단(5)을 마련하면 된다.The imaging means 5 is provided in the scanning position front side of the said laser beam of the conveyance direction shown by the arrow A above the said conveying
상기 반송 수단(4)의 하방에는 조명 수단(6)이 마련되어 있다. 이 조명 수단(6)은 상기 픽셀(22)을 조명하여 촬상 수단(5)에 의한 촬상을 가능하게 하는 것이다.An illuminating means 6 is provided below the conveying
상기 레이저 광원(2), 광 스위치(9), 광 편향 수단(10), 폴리곤 미러(12), 라인 센서(17), 반송 수단(4) 및 촬상 수단(5)에 접속하여 광학계 제어 수단(7)이 마련되어 있다. 이 광학계 제어 수단(7)은 촬상 수단(5)에서 촬상된 기준 유리 기판(8B)에 형성된 기준 패턴(P)이나 유리 기판(8A)에 형성된 블랙 매트릭스의 픽셀에 미리 설정한 기준 위치를 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 레이저 광원(2)에 있어서의 레이저 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 행하는 동시에, 라인 센서(17)의 출력을 기초로 하여 광 편향 수단(10)에 인가하는 전압을 제어하여 레이저 빔의 출사 방향을 편향시키고, 폴리곤 미러(12)의 회전 속도를 제어하여 레이저 빔의 주사 속도를 소정 속도로 유지하고, 반송 수단(4)에 의한 유리 기판(8A)의 반송 속도를 소정 속도로 제어하는 것이다. 그리고, 레이저 광원(2)을 점등시키는 광원 구동부(23)와, 레이저 빔의 조사 개시 및 조사 정지를 제어하는 광 스위치 제어기(24)와, 광 편향 수단(10)에 있어서의 레이저 빔의 편향량을 제어하는 광 편향 수단 구동부(25A)와, 폴리곤 미러(12)의 구동을 제어하는 폴리곤 구동부(25B)와, 반송 수단(4)의 반송 속도를 제어하는 반송 제어기(26)와, 조명 수단(6)의 점등 및 소등을 행하는 조명광 제어기(27)와, 촬상 수단(5)으로 촬상한 화상을 A/D 변환하는 A/D 변환부(28)와, A/D 변환된 화상 데이터를 기초로 하여 레이저 빔의 조사 개시 위치 및 조사 정지 위치를 판정하는 화상 처리부(29)와, 화상 처리부(29)에서 처리하여 얻은 레이저 빔의 조사 개시 위치(이하, 노광 개시 위치라 기재) 및 조사 정지 위치(이하 노광 종료 위치라 기재)의 데이터를 기억하는 동시에, 후술하는 선두 기준 위치 및 후방부 기준 위치의 룩업 테이블 등을 기억하는 기억부(30)와, 상기 기억부(30)로부터 판독한 노광 개시 위치 및 노광 종료 위치의 데이터를 기초로 하여 광 스위치(9)를 온/오프 하는 변조 데이터를 작성하는 변조 데이터 작성 처리부(31)와, 장치 전체가 소정의 목적의 동작을 하도록 적절하게 제어하는 제어부(32)를 구비하고 있다.Optical system control means (connected to the
도4 및 도5는 화상 처리부(29)의 일 구성예를 나타내는 블럭도이다. 도4에 도시한 바와 같이, 화상 처리부(29)는 예를 들어 3개 병렬로 접속한 링 버퍼 메모리(33A, 33B, 33C)와, 상기 링 버퍼 메모리(33A, 33B, 33C)마다 각각 병렬로 접속한 예를 들어 3개의 라인 버퍼 메모리(34A, 34B, 34C)와, 상기 라인 버퍼 메모 리(34A, 34B, 34C)에 접속되어 결정된 임계치와 비교하여 그레이 레벨의 데이터를 2치화하여 출력하는 비교 회로(35)와, 상기 9개의 라인 버퍼 메모리(34A, 34B, 34C)의 출력 데이터와 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 기준 패턴(P) 또는 블랙 매트릭스의 픽셀에 정한 선두 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 룩업 테이블(선두 기준 위치용 LUT)을 비교하여 양 데이터가 일치하였을 때에 선두 기준 위치 판정 결과를 출력하는 선두 기준 위치 판정 회로(36)와, 상기 9개의 라인 버퍼 메모리(34A, 34B, 34C)의 출력 데이터와, 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 후방부 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 룩업 테이블(후방부 기준 위치용 LUT)을 비교하여 양 데이터가 일치하였을 때에 후방부 기준 위치 판정 결과를 출력하는 후방부 기준 위치 판정 회로(37)를 구비하고 있다.4 and 5 are block diagrams illustrating an example of the configuration of the
또한, 도5에 도시한 바와 같이 화상 처리부(29)는 상기 선두 기준 위치 판정 결과를 입력하여 선두 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 일치 회수를 카운트하는 계수 회로(38A)와, 상기 계수 회로(38A)의 출력과 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 노광 개시 패턴 또는 픽셀 번호를 비교하여 양 수치가 일치하였을 때에 노광 개시를 허가하는 노광 개시 허가 신호를 도1에 나타내는 변조 데이터 작성 처리부(31)에 출력하는 비교 회로(39A)와, 상기 후방부 기준 위치 판정 결과를 입력하여 후방부 기준 위치에 상당하는 화상 데이터의 일치 회수를 카운트하는 계수 회로(38B)와, 상기 계수 회로(38B)의 출력과 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 노광 종료 패턴 또는 픽셀 번호를 비교하여 양 수치가 일치하였을 때에 노광 종료 신호를 도1에 도시하는 변조 데이터 작성 처리부(31)에 출력하는 비교 회로(39B) 와, 상기 계수 회로(38A)의 출력을 기초로 하여 선두 패턴 또는 픽셀의 수를 카운트하는 선두 패턴 또는 픽셀 계수 회로(40)와, 상기 선두 패턴 또는 픽셀 계수 회로(40)의 출력과 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 기준 패턴(P)열 또는 픽셀열 번호를 비교하여 양 수치가 일치하였을 때에 기준 패턴(P)열 또는 픽셀열 지정 신호를 도1에 도시하는 변조 데이터 작성 처리부(31)에 출력하는 비교 회로(41)를 구비하고 있다. 또, 상기 계수 회로(38A, 38B)는 촬상 수단(5)에 의한 판독 동작이 개시되면 그 판독 개시 신호에 의해 리셋된다. 또한, 선두 패턴 또는 픽셀 계수 회로(40)는 미리 지정한 소정의 노광 패턴의 형성이 종료되면 노광 패턴 종료 신호에 의해 리셋된다. As shown in Fig. 5, the
다음에, 이와 같이 구성된 노광 장치(1)를 이용하여 행하는 노광 패턴 형성 방법에 대해 설명한다. 우선, 노광 장치(1)에 전원이 투입되면, 광학계 제어 수단(7)이 구동한다. 이에 의해, 레이저 광원(2)이 기동하여 레이저 빔이 발사된다. 동시에, 폴리곤 미러(12)가 회전을 개시하여 레이저 빔의 주사가 가능해진다. 단, 이 때는 아직 광 스위치(9)는 오프되어 있으므로 레이저 빔은 조사되지 않는다.Next, the exposure pattern formation method performed using the
다음에, 반송 수단(4)의 스테이지(18) 상에 아무런 패턴이 형성되어 있지 않은 유리 기판(8A)과, 도6에 도시한 바와 같은 기준이 되는 기준 패턴(P)을 형성한 기준 기판으로서의 기준 유리 기판(8B)이 유리 기판(8A)을 상측으로 하여 중첩하여 적재된다. 또, 반송 수단(4)은 일정 속도로 양 유리 기판(8A, 8B)을 반송하기 때문에 도7에 도시한 바와 같이 레이저 빔의 주사 궤적(화살표 B)은 스테이지(18)의 이동 방향(화살표 A)에 대해 상대적으로 기울어지게 된다. 따라서, 양 유리 기판(8A, 8B)을 상기 이동 방향(화살표 A)에 평행하게 설치하고 있는 경우에는, 도7의 (a)에 도시한 바와 같이 노광 위치가 주사 개시의 기준 패턴(Pa)과 주사 종료의 기준 패턴(Pb)에서 어긋나는 경우가 생긴다. 이 경우에는, 도7의 (b)에 도시한 바와 같이 양 유리 기판(8A, 8B)을 일체로 반송 방향(화살표 A 방향)에 대해 기울어지게 설치하여 상기 기준 패턴(P)의 배열 방향과 레이저 빔의 주사 궤적(화살표 B)이 일치하도록 하면 된다. 단, 현실에서는 레이저 빔의 주사 속도가 양 유리 기판(8A, 8B)의 반송 속도보다도 훨씬 빠르기 때문에 상기 어긋남량은 적다. 따라서, 양 유리 기판(8A, 8B)은 이동 방향에 대해 평행하게 설치하고, 상기 어긋남량을 촬상 수단(5)에서 촬상한 데이터를 기초로 하여 계측하여 노광 광학계(3)의 광 편향 수단(10)을 제어하여 어긋남량을 보정해도 좋다. 또, 이하의 설명에 있어서는, 상기 어긋남량은 무시할 수 있는 것으로 하여 설명한다.Next, as a reference substrate on which the
다음에, 반송 구동부(20)를 구동하여 스테이지(18)를 도1의 화살표 A 방향으로 이동한다. 이 때, 반송 구동부(20)는 광학계 제어 수단(7)의 반송 제어기(26)에 의해 일정 속도가 되도록 제어된다.Next, the
다음에, 기준 유리 기판(8B)에 형성된 기준 패턴(P)이 촬상 수단(5)의 촬상 위치에 도달하면, 촬상 수단(5)은 촬상을 개시하고, 촬상한 기준 패턴(P)의 화상 데이터를 기초로 하여 노광 개시 위치 및 노광 종료 위치의 검출을 행한다. 이하, 노광 패턴의 구체적인 형성 방법을 도8에 나타내는 흐름도를 참조하여 설명한다.Next, when the reference pattern P formed in the
우선, 단계 S1에 있어서, 촬상 수단(5)에서 기준 패턴(P)의 화상이 취득된 다. 이 취득한 화상 데이터는 도4에 도시하는 화상 처리부(29)의 3개의 링 버퍼 메모리(33A, 33B, 33C)에 취입되어 처리된다. 그리고, 최신 3개의 데이터가 각 링 버퍼 메모리(33A, 33B, 33C)로부터 출력된다. 이 경우, 예를 들어 링 버퍼 메모리(33A)로부터 2개 전의 데이터가 출력되고, 링 버퍼 메모리(33B)로부터 1개 전의 데이터가 출력되고, 링 버퍼 메모리(33C)로부터 최신 데이터가 출력된다. 또한, 이들 각 데이터는 각각 3개의 라인 버퍼 메모리(34A, 34B, 34C)에 의해 예를 들어 3 × 3의 CCD 화소의 화상을 동일한 클럭(시간축)에 배치한다. 그 결과는, 예를 들어 도9의 (a)에 도시한 바와 같은 화상으로서 얻어진다. 이 화상을 수치화하면, 도9의 (b)와 같이 3 × 3의 수치에 대응하게 된다. 이들 수치화된 화상은 동일 클럭 상에 배열하고 있으므로, 비교 회로(35)에서 임계치와 비교되어 2치화된다. 예를 들어 임계치를 "45"로 하면, 도9의 (a)의 화상은 도9의 (c)와 같이 2치화되게 된다.First, in step S1, the image of the reference pattern P is acquired by the imaging means 5. The acquired image data is taken into three
다음에, 단계 S2에 있어서, 선두 및 후방부 기준 위치가 검출된다. 구체적으로는, 기준 위치 검출은 선두 기준 위치 판정 회로(36)에 있어서 상기 2치화 데이터를 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 선두 기준 위치용 LUT의 데이터와 비교하여 행한다.Next, in step S2, the leading and rear part reference positions are detected. Specifically, reference position detection is performed in the head reference
예를 들어 선두 기준 위치가 도10의 (a)에 도시한 바와 같이 기준 패턴(P)의 좌측 상단부 코너부에 설정되어 있는 경우에는, 상기 선두 기준 위치용 LUT는 도10의 (b)에 도시하는 것이 되고, 이 때의 선두 기준 위치용 LUT의 데이터는 "000011011"이 된다. 따라서, 상기 2치화 데이터는 상기 기준 위치용 LUT의 데이 터 "000011011"과 비교되어 양 데이터가 일치하였을 때에 촬상 수단(5)에서 취득한 화상 데이터가 선두 기준 위치라고 판정되고, 선두 기준 위치 판정 회로(36)로부터 선두 기준 위치 판정 결과를 출력한다. 또, 도11에 도시한 바와 같이 기준 패턴(P)이 4개 배열되어 있을 때에는, 기준 패턴(P)의 좌측 상단부 코너부가 선두 기준 위치에 해당하게 된다.For example, when the head reference position is set in the upper left corner of the reference pattern P as shown in Fig. 10A, the head reference position LUT is shown in Fig. 10B. At this time, the data of the head reference position LUT is "000011011". Accordingly, the binarized data is compared with the data " 000011011 " of the reference position LUT, and when both data coincide, it is determined that the image data acquired by the imaging means 5 is the head reference position, and the head reference position determination circuit ( The head reference position determination result is output from 36). When four reference patterns P are arranged as shown in Fig. 11, the upper left corner portion of the reference pattern P corresponds to the head reference position.
상기 판정 결과를 기초로 하여 도5에 도시하는 계수 회로(38A)에 있어서 상기 일치 회수가 카운트된다. 그리고, 그 카운트수는 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 노광 개시 패턴 번호와 비교 회로(39A)에 있어서 비교되어, 양 수치가 일치하였을 때 노광 개시 허가 신호를 도1에 도시하는 변조 데이터 작성 처리부(31)에 출력한다. 이 경우, 도11에 도시한 바와 같이 예를 들어 노광 개시 패턴으로서 레이저 빔의 주사 방향으로 1번째, 2번째, 3번째, 4번째의 각 기준 패턴(P1, P2, P3, P4)으로 정하면, 각 기준 패턴의 좌측 상단부 코너부가 선두 기준 위치가 되고, 상기 선두 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(5)의 라인 CCD에 있어서의 엘리먼트 번지, 예를 들어 "1000", "2000", "3000", "4000"이 광 스위치 제어기(24)에 기억된다.Based on the determination result, the number of matches is counted in the
한편, 상기 2치화 데이터는 후방부 기준 위치 판정 회로(37)에 있어서, 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 후방부 기준 위치용 LUT의 데이터와 비교된다. 예를 들어 후방부 기준 위치가 도12의 (a)에 도시한 바와 같이 기준 패턴(P)의 우측 상단부 코너부에 설정되어 있는 경우에는, 상기 후방부 기준 위치용 LUT는 도12 의 (b)에 도시하는 것이 되고, 이 때의 후방부 기준 위치용 LUT의 데이터는 "110110000"이 된다. 따라서, 상기 2치화 데이터는 상기 후방부 기준 위치용 LUT의 데이터 "110110000"과 비교하여 양 데이터가 일치하였을 때에 촬상 수단(5)에서 취득한 화상 데이터가 후방부 기준 위치라 판정되어, 후방부 기준 위치 판정 회로(37)로부터 후방부 기준 위치 판정 결과를 출력한다. 또, 전술과 마찬가지로 도11에 도시한 바와 같이 예를 들어 기준 패턴(P)이 4개 배열되어 있을 때에는 각 기준 패턴(P)의 우측 상단부 코너부가 후방부 기준 위치에 상당하게 된다.On the other hand, the binarized data is compared with the data of the rear part reference position LUT obtained from the
상기 판정 결과를 기초로 하여 도5에 도시하는 계수 회로(38B)에 있어서 상기 일치 회수가 카운트된다. 그리고, 그 카운트수는 도1에 도시하는 기억부(30)로부터 얻은 노광 종료 패턴 번호와 비교 회로(39B)에 있어서 비교되어, 양 수치가 일치하였을 때 노광 종료 신호를 도1에 도시하는 변조 데이터 작성 처리부(31)에 출력한다. 이 경우, 도11에 도시한 바와 같이, 예를 들어 노광 종료 패턴으로서 레이저 빔의 주사 방향으로 1번째, 2번째, 3번째, 4번째의 각 기준 패턴(P1, P2, P3, P4)으로 정하면, 각 기준 패턴의 우측 상단부 코너부가 후방부 기준 위치가 되고, 상기 후방부 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(5)의 라인 CCD에 있어서의 엘리먼트 번지, 예를 들어 "1990", "2990", "3990", "4990"이 광 스위치 제어기(24)에 기억된다. 그리고, 상술한 바와 같이 하여 선두 및 후방부 기준 위치가 검출되면, 단계 S3으로 진행한다.On the basis of the determination result, the number of matches is counted in the
단계 S3에서는, 유리 기판(8A)의 이동 방향에 있어서의 노광 위치가 검출된 다. 여기서, 도3에 도시한 바와 같이 레이저 빔의 주사 위치(F)와 촬상 수단(5)의 촬상 위치(E) 사이의 거리(D)는, D = nVT[n은 정수, V는 반송 수단(4)의 이동 속도, T는 레이저 빔의 주사 주기]로 설정되어 있으므로, V를 일정하게 하면 레이저 빔의 주사 주기(T)를 카운트함으로써 상기 노광 위치를 산출할 수 있다.In step S3, the exposure position in the moving direction of the
다음에, 단계 S4에 있어서, 레이저 빔을 주사하면서 상기 노광 위치의 조정이 행해진다. 구체적으로는, 도13에 도시한 바와 같이 노광 위치의 조정은 fθ 렌즈(13)에 설치한 라인 센서(17)에서 검출한 현재의 레이저 빔의 주사 위치(엘리먼트 번지)와 미리 정한 기준 엘리먼트 번지를 비교하여 그 어긋남량을 검출하고, 광 편향 수단(10)을 제어하여 레이저 빔의 주사 위치를 기준 엘리먼트 번지(기준 주사 위치)에 일치시키도록 하여 행한다.Next, in step S4, the exposure position is adjusted while scanning the laser beam. Specifically, as shown in Fig. 13, the adjustment of the exposure position includes the scanning position (element address) of the current laser beam detected by the
다음에, 단계 S5에 있어서 노광이 개시된다. 노광 개시는 광 스위치(9)의 온 타이밍을 광 스위치 제어기(24)로 제어하여 행한다. 이 경우, 우선, 광 스위치(9)를 온 상태로 하여 레이저 빔을 주사하고, 상기 라인 센서(17)에 의해 레이저 빔의 주사 개시 시각이 검출되면 바로 광 스위치(9)를 오프로 한다. 이 때, 변조 데이터 작성 처리부(31)로부터, 예를 들어 도11의 1번째의 선두 기준 위치에 대응하는 촬상 수단(5)의 엘리먼트 번지 "1000"이 판독되어 레이저 빔의 주사 개시 시각으로부터 선두 기준 위치까지의 시간(t1)이 제어부(32)에서 연산된다. 이 경우, 레이저 빔의 주사 개시 시각으로부터 촬상 수단(5)의 엘리먼트 번지 "1"까지의 주사 시간(t0)을 미리 계측해 두고, 또한 레이저 빔의 주사 속도를 촬상 수단(5)의 라 인 CCD의 클럭(CLK)에 동기시켜 두면, 엘리먼트 번지 "1000"까지의 클럭수를 카운트함으로써, 상기 시각(t1)은, t1 = t0 + 1000CLK로서 용이하게 구할 수 있다.Next, the exposure is started in step S5. Exposure start is performed by controlling the on timing of the
이하, 도11을 참조하여 도11의 (b)에 도시한 블랙 매트릭스(21)의 픽셀(22)을 노광하는 방법을 설명한다. 또, 여기서 적용하는 레이저 빔은 기준 패턴(P)에 비해 충분히 얇게 좁아진 빔이 사용된다.Hereinafter, a method of exposing the
이 경우, 도11의 (b)에 도시하는 굵은 프레임에 둘러싸인 내부의 픽셀(22)의 CAD 데이터가 기억부(30)에 기억되어 있다. 여기서, 노광은 도11의 (b)에 도시한 바와 같이 픽셀(22)을 레이저 빔의 주사 폭으로 슬라이스하는 스트라이프 패턴마다 기억부(30)로부터 판독한 CAD 데이터를 기초로 하여 노광 개시 위치 및 노광 종료 위치를 지정하고, 상기 노광 개시 위치 및 노광 종료 위치를 상기 촬상 장치(5)의 라인 CCD의 엘리먼트 번지에 대응시켜, 레이저 빔의 주사 시간을 관리하여 행한다. 구체적으로는, 도11의 (b) 있어서 우선 L1 라인의 노광이 행해진다. 이 경우, 1번째의 선두 기준 위치 "1000"으로부터 노광이 허가되고, 시간 t2 후에 노광이 개시된다. 그리고나서 시간 t3 후에 노광이 종료된다.In this case, CAD data of the
다음에, 단계 S6에 있어서, 후방부 기준 위치가 검출된다. 후방부 기준 위치는 상술과 마찬가지로 하여, 예를 들어 1번째의 선두 기준 위치 "1000"으로부터 1번째의 후방부 기준 위치 "1990"까지의 레이저 빔의 주사 시간(t4)이 관리되어, 후방부 기준 위치 "1990"에 있어서 1번째의 기준 패턴(P1)에 대한 노광 동작이 종료된 다. 또, 도11의 (b)에 도시한 바와 같이 L1 라인의 경우에는, 노광 정지 상태가 유지되게 된다.Next, in step S6, the rear part reference position is detected. The rear portion reference position is similar to the above, for example, the scanning time t 4 of the laser beam from the first leading reference position "1000" to the first rear reference position "1990" is managed, and the rear portion is managed. The exposure operation with respect to the first reference pattern P 1 at the reference position "1990" is completed. As shown in Fig. 11B, in the case of the L 1 line, the exposure stop state is maintained.
다음에, 단계 S7에 있어서는, 레이저 빔의 1주사가 종료되었는지 여부를 판정한다. 여기서, "아니오" 판정이 되면, 단계 S2로 복귀되어 상술한 동작을 반복한다. 그리고, 단계 S2에 있어서, 도11의 (a)에 도시한 바와 같이 예를 들어 2번째의 선두 기준 위치 "2000" 및 2번째의 후방부 기준 위치 "2990"이 검출되면, 단계 S3, 단계 S4를 경유하여 단계 S5로 진행한다. 이 경우, 상술과 마찬가지로 하여 2번째의 선두 기준 위치 "2000"으로부터 t2 후에 노광이 개시되고, 그리고나서 t3 후에 노광이 종료된다. 그리고, 후방부 기준 위치 "2990"에 있어서, 2번째의 기준 패턴(P2)에 대한 L1 라인의 노광이 종료된다.Next, in step S7, it is determined whether or not one scan of the laser beam is finished. If NO is determined here, the process returns to step S2 to repeat the above-described operation. In step S2, when the second leading reference position "2000" and the second rear reference position "2990" are detected, for example, as shown in Fig. 11A, steps S3 and S4. Proceed to step S5 via. In this case, in the same manner as described above, the exposure starts after t 2 from the second leading reference position "2000", and then the exposure ends after t 3 . At the rear reference position "2990", the exposure of the L 1 line to the second reference pattern P 2 is terminated.
상술한 단계 S2 내지 단계 S6은 레이저 빔의 1주사가 종료될 때까지 반복하여 실행된다. 이에 의해, 1번째의 기준 패턴열에 대한 L1 라인의 노광 동작이 종료되면, 단계 S7에 있어서 "예" 판정이 된다. 그리고 단계 S8로 진행한다.Steps S2 to S6 described above are repeatedly executed until one scanning of the laser beam is finished. Thereby, when the exposure operation | movement of the L1 line with respect to a 1st reference pattern sequence is complete | finished, a "Yes" determination is made in step S7. The flow then advances to step S8.
단계 S8에 있어서는, 소정의 영역(여기서는, 1번째의 기준 패턴열)에 대한 노광 패턴의 노광이 모두 종료되었는지 여부가 제어부(32)에서 판정된다. 여기서, "아니오" 판정이 되면 단계 S2로 복귀되고, 단계 S2 내지 단계 S6의 동작을 반복하여 도11의 (b)의 L2 라인에 대한 노광 동작이 실행된다. 예를 들어 1번째의 선두 기준 위치 "1000"으로부터 t5 후에 노광을 개시하고, 그리고나서 t6 후에 노광을 종 료하고, 1번째의 후방부 기준 위치 "1990"에서 1번째의 기준 패턴(P1)에 대한 노광 동작을 종료한다.In step S8, the
이하 마찬가지로 하여, L3, L4…에 대한 노광 동작을 반복하여 1번째의 기준 패턴열에 대한 노광을 종료하면, 단계 S8에 있어서 "예" 판정이 되고 단계 S9로 진행한다. 이 때, 1번째의 기준 패턴열에 대응하는 유리 기판(8A)에는 도11의 (b)에 사선으로 나타내는 블랙 매트릭스(21)의 노광 패턴이 노광되게 된다.Likewise, L 3 , L 4 ... When the exposure operation with respect to the first reference pattern string is ended by repeating the exposure operation with respect to the first reference pattern row, " Yes " At this time, the exposure pattern of the
다음에, 단계 S9에 있어서, 반송 방향의 기준 패턴열에 대한 노광 패턴의 형성이 모두 종료되었는지 여부가 제어부(32)에서 판정된다. 여기서, "아니오" 판정이 되면 단계 S1로 복귀되고, 단계 S1 내지 단계 S8까지의 동작을 반복하여 미리 지정된 2번째, 3번째…의 기준 패턴열에 대한 노광 동작이 실행되고, 각 기준 패턴열에 따라서 유리 기판(8A)에 블랙 매트릭스(21)의 픽셀(22)의 노광 패턴이 노광된다. 이에 의해, 단계 S10에 있어서 "예" 판정이 되면 유리 기판(8A)에 대한 노광 패턴의 형성을 모두 종료한다.Next, in step S9, it is determined by the
다음에, 상술과 마찬가지로 하여, 유리 기판(8A)의 블랙 매트릭스(21)의 픽셀(22)을 기준으로 적색 또는 청색 혹은 녹색의 컬러 필터의 노광 패턴이 형성된다. 이하, 컬러 필터의 노광 패턴의 형성 방법을 간단히 설명한다. 또, 여기서 적용하는 레이저 빔은 픽셀(22)의 폭과 대략 동일 정도의 크기의 직경을 갖는 빔이 사용된다.Next, in the same manner as described above, an exposure pattern of a red, blue, or green color filter is formed based on the
우선, 도8에 있어서의 단계 S1에서는, 촬상 장치에서 블랙 매트릭스(21)의 픽셀(22)의 화상을 취득한다. 다음에, 단계 S2에 있어서, 상기 픽셀(22)에 미리 정한 선두 기준 위치 및 후방부 기준 위치를 검출한다. 도14에 사선으로 나타낸 바와 같은 스트라이프 형상의 노광 패턴을 형성하는 경우에는, 도5에 있어서의 노광 개시 픽셀 번호로서 예를 들어 "1"이 설정된다. 따라서, 이 경우, 비교기(39A)로부터는 1번째 픽셀(221)의 좌측 상단부에 설정한 선두 기준 위치로부터 노광 개시를 허가하는 노광 개시 허가 신호가 광 스위치 제어기(24)에 출력하게 된다.First, in step S1 in FIG. 8, the image pickup device acquires an image of the
한편, 도5에 도시하는 노광 종료 픽셀 번호로서는, 예를 들어 "6"이 설정된다. 이 경우, 비교기(39B)로부터는, 6번째의 픽셀(226)의 우측 상단부에 설정한 후방부 기준 위치에 있어서 노광을 종료시키는 노광 종료 신호가 광 스위치 제어기(24)에 출력하게 된다. 다음에, 전술과 마찬가지로 하여 단계 S3에 있어서 1번째의 픽셀열을 검출한 후에, 단계 S4에 있어서 레이저 빔의 주사 위치의 조정을 행한다. 다음에, 단계 S5에 있어서, 기억부(30)로부터 판독한 컬러 필터의 노광 패턴의 CAD 데이터를 기초로 하여 상기 선두 기준 위치로부터 노광 개시 위치까지의 레이저 빔의 주사 시간을 제어부(32)에서 연산한다. 또, 도14에 있어서는, 선두 기준 위치가 노광 개시 위치에 일치한다. 다음에, 단계 S6에 있어서 CAD 데이터를 기초로 하여 노광 개시 위치로부터 노광 종료 위치까지의 레이저 빔의 주사 시간을 연산한다. 또, 도14에 있어서는, 노광 종료 위치는 후방부 기준 위치에 일치한다.On the other hand, "6" is set as the exposure end pixel number shown in FIG. In this case, the
다음에, 단계 S7에 있어서, 레이저 빔의 1주사가 종료하였는지 여부를 판정하고, 종료되지 않은 경우에는 단계 S1 내지 단계 S6을 반복한다. 그리고, 1주사 가 종료된 경우에는, 단계 S8로 진행하여 1번째의 픽셀열에 대한 노광이 모두 종료되었는지 여부를 판정한다. 도14의 경우에는, 레이저 빔의 1주사로 1번째의 픽셀열에 대한 노광은 종료되므로, 단계 S8에 있어서는 "예" 판정이 되고, 단계 S9로 진행한다. 그리고, 반송 방향의 소정의 픽셀열에 대한 노광 패턴의 형성이 모두 종료되었는지 여부를 판정한다. 여기서, "예" 판정이 되면, 유리 기판(8A)에 대한 예를 들어 적색의 컬러 필터의 노광 패턴의 형성이 종료된다.Next, in step S7, it is determined whether or not one scan of the laser beam is finished, and if not, steps S1 to S6 are repeated. Then, when one scan is finished, the flow advances to step S8 to determine whether or not all exposures to the first pixel column have been completed. In the case of Fig. 14, since the exposure to the first pixel column is terminated in one scan of the laser beam, a determination of "Yes" is made in step S8, and the flow proceeds to step S9. Then, it is determined whether all the formation of the exposure pattern with respect to the predetermined pixel column in the conveyance direction is finished. Here, when "yes" determination is made, formation of the exposure pattern of the red color filter, for example with respect to 8A of glass substrates is complete | finished.
이와 같이, 본 발명의 노광 패턴 형성 방법에 따르면, 기준 유리 기판(8B)에 형성된 기준 패턴(P)에 미리 설정된 기준 위치를 촬상 수단(5)에서 촬상하여 검출하고, 상기 기준 위치를 기준으로 하여 광 빔의 조사 개시 또는 조사 정지의 제어를 하고, 유리 기판(8A)이 있는 소정 위치에 블랙 매트릭스(21)의 픽셀(22)의 노광 패턴을 형성하도록 함으로써, 아무것도 형성되어 있지 않은 유리 기판(8A)의 소정 위치에 상기 픽셀(22)의 노광 패턴을 고정밀도로 형성할 수 있다. Thus, according to the exposure pattern formation method of this invention, the
또한, 상술과 마찬가지로 하여, 유리 기판(8A)에 형성된 블랙 매트릭스(21)의 픽셀(22)에 지정한 기준 위치를 기준으로 하여 노광 패턴의 형성을 하면, 픽셀열 상에 예를 들어 적색, 청색, 녹색의 각 컬러 필터의 노광 패턴을 정밀도 좋게 형성할 수 있다. 이에 의해, 복수의 노광 장치를 사용하여 각 노광 패턴을 형성하는 경우에도, 노광 장치 사이의 정밀도차에 기인하는 노광 패턴의 중첩 정밀도의 열화의 문제를 배제할 수 있고, 노광 장치의 비용 상승을 억제할 수 있다.In the same manner as described above, when the exposure pattern is formed based on the reference position specified for the
그리고, 상기 기준 패턴(P)과 픽셀(22)의 각 배열 피치가 동일하면, 동일한 기준 유리 기판(8B)을 사용하여 임의의 형상의 픽셀을 노광시킬 수 있다.When the arrangement pitches of the reference pattern P and the
또, 상기 실시 형태에 있어서는, 조명 수단(6)을 반송 장치(4)의 하방에 배치하여 배면 조명을 사용하는 예를 설명하였지만, 이에 한정되지 않고 조명 수단(6)을 반송 장치(4)의 상방에 배치하여 낙사(落射) 조명을 적용해도 좋다.Moreover, in the said embodiment, although the example where the illumination means 6 was arrange | positioned under the
또한, 도15에 도시한 바와 같이 조명 수단 및 촬상 수단(5)을 반송 수단(4)의 하방에 배치하여 상기 반송 수단(4)의 하방으로부터 투명한 기준 유리 기판(8B)에 형성된 기준 패턴(P)을 촬상하도록 해도 좋다. 이에 의해, 피노광체가 투명한지 불투명한지에 관계없이 피노광체의 소정 위치에 기준이 되는 기능 패턴을 형성할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 15, the illumination pattern and the imaging means 5 are arrange | positioned under the conveyance means 4, and the reference pattern P formed in the transparent
그리고, 본 발명의 노광 패턴의 형성 방법은 액정 모니터의 컬러 필터 등의 대형 기판에 적용하는 것에 한정되지 않고, 반도체 등에 있어서의 패턴의 노광에도 적용할 수 있다.And the formation method of the exposure pattern of this invention is not limited to what is applied to large board | substrates, such as a color filter of a liquid crystal monitor, but can also be applied to exposure of the pattern in a semiconductor etc.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2004-00134441 | 2004-04-28 | ||
JP2004134441A JP4253707B2 (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | Exposure pattern forming method |
PCT/JP2005/008115 WO2005106591A1 (en) | 2004-04-28 | 2005-04-28 | Exposure pattern forming method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20070001251A true KR20070001251A (en) | 2007-01-03 |
KR101094468B1 KR101094468B1 (en) | 2011-12-19 |
Family
ID=35241830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020067022507A KR101094468B1 (en) | 2004-04-28 | 2005-04-28 | Exposure pattern forming method |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4253707B2 (en) |
KR (1) | KR101094468B1 (en) |
CN (1) | CN100483258C (en) |
TW (1) | TWI380134B (en) |
WO (1) | WO2005106591A1 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5344730B2 (en) * | 2006-05-22 | 2013-11-20 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Exposure equipment |
JP5319175B2 (en) * | 2008-06-17 | 2013-10-16 | 日立造船株式会社 | Pattern drawing method and apparatus |
CN102725680B (en) * | 2010-01-21 | 2015-02-11 | 夏普株式会社 | Substrate, method for exposure of substrate to light, and photo-alignment treatment method |
JP5538049B2 (en) * | 2010-04-22 | 2014-07-02 | 日東電工株式会社 | Method for aligning photomask and substrate and method for manufacturing printed circuit board |
JP5704315B2 (en) * | 2011-01-07 | 2015-04-22 | 株式会社ブイ・テクノロジー | Exposure equipment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6010623A (en) * | 1983-06-29 | 1985-01-19 | Fujitsu Ltd | Photorepeater |
JPS62124999A (en) * | 1985-11-27 | 1987-06-06 | 株式会社ニコン | Automatic drawing device |
JP3046697B2 (en) * | 1993-11-08 | 2000-05-29 | シャープ株式会社 | Exposure equipment |
JPH09171106A (en) * | 1995-10-19 | 1997-06-30 | Fuji Photo Film Co Ltd | Manufacture of color filter |
JP2004012903A (en) * | 2002-06-07 | 2004-01-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | Aligner |
-
2004
- 2004-04-28 JP JP2004134441A patent/JP4253707B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2005
- 2005-04-28 TW TW94113745A patent/TWI380134B/en active
- 2005-04-28 WO PCT/JP2005/008115 patent/WO2005106591A1/en active Application Filing
- 2005-04-28 KR KR1020067022507A patent/KR101094468B1/en active IP Right Grant
- 2005-04-28 CN CNB2005800131153A patent/CN100483258C/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN100483258C (en) | 2009-04-29 |
KR101094468B1 (en) | 2011-12-19 |
TWI380134B (en) | 2012-12-21 |
JP4253707B2 (en) | 2009-04-15 |
JP2005316167A (en) | 2005-11-10 |
TW200606595A (en) | 2006-02-16 |
WO2005106591A1 (en) | 2005-11-10 |
CN1947064A (en) | 2007-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101513107B1 (en) | Adjusting apparatus laser beam machining apparatus adjusting method and adjusting program | |
JP4450739B2 (en) | Exposure equipment | |
TWI394007B (en) | Exposing apparatus | |
US7812920B2 (en) | Production method of substrate for liquid crystal display using image-capturing and reference position detection at corner of pixel present in TFT substrate | |
KR101094468B1 (en) | Exposure pattern forming method | |
JP2003162068A (en) | Laser drawing method and device | |
JP2001142225A (en) | Laser lithography system | |
JP2000338432A (en) | Laser exposure device and its method | |
KR101098729B1 (en) | Apparatus for and method of exposure patterns | |
KR101103155B1 (en) | Exposure apparatus | |
JP4235584B2 (en) | Exposure apparatus and pattern forming method | |
JP4195413B2 (en) | Exposure apparatus and pattern forming method | |
JP4613098B2 (en) | Exposure equipment | |
JP4338628B2 (en) | Exposure equipment | |
TWI386762B (en) | Apparatus for and method of exposure patterns | |
CN101840162B (en) | Exposure unit and pattern forming method | |
JP2005043576A (en) | Pattern drawing device | |
KR20240041212A (en) | Template generating apparatus, drawing system, template generating method and program recorded on recording medium | |
JP2022100674A (en) | Drawing device and drawing method | |
CN1885167B (en) | Exposure device and graphic forming method | |
KR20040017381A (en) | Calibrating method of marking for lazer marking system using post vision camera | |
KR20040011097A (en) | Calibrating method of galvano scanner for lazer system | |
JP2005011861A (en) | Pattern drawing device capable of measuring size of beam spot | |
JPH10162145A (en) | Arithmetic unit for calculating correction data of center coordinate data of registered pattern in pattern matching method, and laser plotting device using it | |
KR19990048826A (en) | Automatic Resolution Determination Device and Method of Solid State Imaging Device Camera |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141201 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151123 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161115 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171129 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181120 Year of fee payment: 8 |