KR20080031612A - 기판 이동 장치 - Google Patents
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Abstract
패턴 묘화 장치의 계측부(5)는 스테이지(3)의 측면에 부착되는 플레인 미러(51), 레이저 광원(52), 제1 리니어 간섭계(551) 및 제1 리시버(552), 제2 리니어 간섭계(561) 및 제2 리시버(562) 및 스테이지(3)에 수직인 미러 회전축(571)을 중심으로 하여 플레인 미러(51)를 스테이지(3)에 대하여 회전하는 미러 회전 기구(57)를 구비한다. 패턴 묘화 장치에서는 기판의 프리 얼라이먼트 시에서의 스테이지(3)의 회전 방향과는 반대 방향으로 플레인 미러(51)가 회전함으로써, 플레인 미러(51)의 반사면이 주주사 방향에 대하여 수직이 된다. 이에 의해, 기판의 회전 위치를 조정한 후에 플레인 미러(51)로부터의 레이저 광의 반사광을 제1 리시버(552) 및 제2 리시버(562)에 의해 확실히 수광할 수 있다.
Description
본 발명은 기판을 이동하는 기판 이동 장치에 관한 것이다.
종래부터, 반도체 기판이나 글래스 기판 등(이하, 「기판」이라고 함)에 패턴을 묘화하는 묘화 장치에서는, 기판이 적재된 스테이지를 이동하여 기판 전체로의 묘화가 행해졌다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2005－221596호에서는, 복수의 개구를 갖는 마스크를 통하여 기판 상의 감광 재료에 광을 조사하면서 기판을 스테이지와 함께 이동함으로써, 기판 상의 감광 재료에 스트라이프형상의 패턴을 묘화하는 기술이 개시되어 있다.
이러한 묘화 장치에서는 스테이지를 이동 방향으로 안내하는 가이드의 제작 오차 등에 의해, 스테이지의 이동축으로부터의 약간의 어긋남이나 약간의 회전이 생긴다. 미세한 패턴을 묘화하는 경우에는, 이러한 어긋남이나 회전이 묘화에 주는 영향을 무시할 수 없기 때문에, 이동 중의 스테이지의 위치나 방향을 계측하여 묘화 위치를 보정하고, 패턴을 정밀하게 묘화하는 기술이 제안되어 있다.
이동 중의 스테이지의 위치나 방향을 계측하는 기술로서, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-90983호에서는, 스테이지의 측면에 설치된 스테이지 미러로 레 이저광을 조사하고, 스테이지 미러로부터의 반사광과 원래의 레이저광의 간섭에 의거하여 스테이지의 이동 방향에서의 위치나 스테이지의 요잉(Yawing) 각도를 계측하는 기술이 개시되어 있다.
그런데, 묘화 장치에서는 기판이 스테이지 상에 적재되면, 기판에 대한 묘화가 개시되기 전에 기판의 위치 조정이 행해진다. 기판의 대략의 위치 조정(이른바, 프리 얼라이먼트)을 행하는 기구로서, 스테이지 상에 적재된 기판의 측면을 실린더 등에 의해 누름으로써 기판을 스테이지 상에 있어서 이동하는 구조가 알려져 있다. 그러나, 기판을 스테이지 상에 있어서 이동하면, 기판과 스테이지의 마찰이나 실린더와 기판의 접촉에 의해, 기판이 손상되거나 파티클이 발생할 우려가 있다.
또한, 일본 공개특허공보 2005－90983호 공보의 기판 이동 장치와 같이, 스테이지를 이동 및 회전하는 기구를 구비하는 장치에서는, 기판이 적재된 스테이지를 이동 및 회전하여 기판의 위치 조정을 행할 수 있지만, 스테이지 미러가 스테이지와 함께 회전하기 때문에, 위치 조정 시에서의 스테이지의 회전 각도가 큰 경우, 스테이지 미러로부터의 반사광이 수광부로부터 빗나가 이동 중인 스테이지의 위치나 요잉을 계측할 수 없게 된다.
본 발명은 기판을 이동하는 기판 이동 장치에 향해져 있고, 기판의 회전 위치를 조정한 후에 플레인 미러로부터의 레이저 광의 반사광을 확실히 수광하는 것을 목적으로 한다.
기판 이동 장치는 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 스테이지에 평행한 소정의 이동 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 스테이지 이동 기구와, 상기 스테이지에 부착되고 상기 이동 방향에 수직인 반사면을 갖는 플레인 미러와, 상기 스테이지 밖으로부터 상기 플레인 미러를 향하여 레이저광을 출사하고, 상기 레이저광의 반사광을 수광하여 상기 스테이지의 상기 이동 방향에서의 이동 위치를 취득하는 간섭식 레이저 측장기와, 상기 스테이지에 수직인 제1 회전축을 중심으로 하여 상기 스테이지를 회전하는 스테이지 회전 기구와, 상기 기판을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부로부터의 출력에 의거하여 상기 스테이지 이동 기구 및 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 기판의 이동 위치 및 회전 위치를 조정하는 기판 위치 조정부와, 상기 제1 회전축에 평행한 제2 회전축을 중심으로 하여 상기 플레인 미러를 상기 스테이지에 대하여 회전하는 미러 회전 기구와, 상기 스테이지의 회전 방향과는 반대 방향으로 상기 플레인 미러를 회전함으로써, 상기 레이저 측장기에서의 상기 반사광의 수광을 유지하는 미러 각도 조정부를 구비한다. 본 발명에 의하면, 기판의 회전 위치를 조정한 후에 플레인 미러로부터의 레이저광 의 반사광을 확실히 수광할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에서는, 기판 이동 장치는 상기 레이저 측장기로부터의 레이저광이 조사되는 상기 플레인 미러 상의 위치로부터 상기 스테이지에 평행한 방향으로 떨어진 상기 플레인 미러 상의 위치를 향하여 상기 스테이지 밖으로부터 레이저광을 출사하고, 상기 레이저광의 반사광을 수광하는 간섭식의 또 하나의 레이저 측장기와, 상기 레이저 측장기 및 상기 다른 하나의 레이저 측장기로부터의 출력에 의거하여 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉 각도를 구하는 요잉 각도 취득부와, 상기 요잉 각도에 의거하여 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉을 보정하는 요잉 보정부를 더 구비한다.
본 발명의 다른 바람직한 실시형태에서는, 상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전이, 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전에 동기하여 행해진다. 또한, 상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전 각도가 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전 각도와 동등해진다.
본 발명의 또 다른 실시형태에서는, 기판 이동 장치는, 상기 스테이지에 평행이고, 또한 상기 이동 방향에 수직인 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 또 하나의 스테이지 이동 기구를 더 구비한다. 기판 이동 장치는 또한, 상기 촬상부보다 분해능이 높은 또 하나의 촬상부를 더 구비하고, 상기 기판 위치 조정부가 상기 또 하나의 촬상부로부터의 출력에 의거하여 상기 회전 기구를 제어함으 로써, 상기 기판을 이동 개시 시의 회전 위치에 위치시킨다. 이로써, 장치의 구조를 간소화하면서 기판을 이동 개시 시의 회전 위치에 정밀하게 위치시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 국면에서는, 기판 이동 장치는 기판을 유지하는 스테이지와, 상기 스테이지에 평행한 소정의 이동 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 스테이지 이동 기구와, 상기 스테이지에 수직인 제1 회전축을 중심으로 하여 상기 스테이지를 회전하는 스테이지 회전 기구와, 상기 스테이지에 부착되고 상기 이동 방향에 수직인 반사면을 갖는 플레인 미러와, 상기 플레인 미러 상에 있어서 상기 스테이지에 평행한 방향으로 나열하는 2개의 위치를 향하여 상기 스테이지 밖으로부터 레이저광을 출사하고, 상기 레이저광의 반사광을 수광하는 간섭식 한 쌍의 레이저 측장기와, 상기 한 쌍의 레이저 측장기로부터의 출력에 의거하여 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉 각도를 구하는 요잉 각도 취득부와, 상기 요잉 각도에 의거하여 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉을 보정하는 요잉 보정부와, 상기 기판을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상부로부터의 출력에 의거하여 상기 스테이지 이동 기구 및 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 기판의 이동 위치 및 회전 위치를 조정하는 기판 위치 조정부와, 상기 제1 회전축에 평행한 제2 회전축을 중심으로 하여 상기 플레인 미러를 상기 스테이지에 대하여 회전하는 미러 회전 기구와, 상기 스테이지의 회전 방향과는 반대 방향으로 상기 플레인 미러를 회전함으로써, 상기 한 쌍의 레이저 측장기에서의 상기 반사광의 수광을 유지하는 미러 각도 조정부를 구비한다.
전술의 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은 첨부한 도면을 참조하여 이하에 행하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
상기 실시형태에 따른 패턴 묘화 장치(1)에서는, 현상 시에 노광 부분이 제거되는 포지티브형 감광 재료가 주면 상에 형성된 기판에 대하여 묘화가 행해져도 좋다. 이 경우, 예를 들어, 액정 표시 장치의 액정 배향 제어용 돌기에 대응하는 패턴이 묘화된다. 또한, 감광 재료는 현상 공정을 수반하지 않는 다른 종류의 것이어도 좋다. 패턴 묘화 장치(1)에서는 기판(9)으로의 묘화에 광 빔 이외의 에너지, 예를 들어 전자빔이나 이온 빔이 이용되어도 좋다.
패턴 묘화 장치(1)는 액정 표시 장치용 TFT(Thin Film Transistor) 기판에 대한 패턴의 묘화에 이용되어도 좋고, 또한 플라즈마 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등의 평면 표시 장치용 글래스 기판, 반도체 기판이나 프린트 배선 기판, 혹은, 포토마스크용 글래스 기판 등에 대한 패턴의 묘화에 이용할 수도 있다. 나아가서는, 패턴 묘화 장치(1)로부터 광조사부(4)가 생략되고, 스테이지 구동 기구(2)에 의해 이동하는 기판(9)에 대하여 패턴의 묘화 이외의 처리가 행해져도 좋다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 패턴 묘화 장치(1)의 구성을 나타낸 측면도 및 평면도이다. 패턴 묘화 장치(1)는 액정 표시 장치용 글래스 기판(9)(이하, 단순히 「기판(9)」이라고 함)에 광을 조사함으로써, 기판(9) 상의 감광 재료에 패턴을 묘화하는 장치이다. 패턴이 묘화된 기판(9)은 후속의 별도 공정 을 거쳐 최종적으로는 액정 표시 장치의 조립 부품인 칼라 필터 기판이 된다.
패턴 묘화 장치(1)에서는 기판(9) 상에 설치된 네거티브형(즉, 현상 시에 노광 부분이 기판 상에 남겨지는 타입)의 감광 재료인 칼라 레지스트 상에 광을 조사함으로써, 칼라 필터 기판 상에 형성되는 화소 패턴(즉, 서브 화소의 집합)이 묘화된다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 패턴 묘화 장치(1)는 기판(9)을 유지하는 기판 유지부인 스테이지(3), 베이스대(11) 상에 설치되어 스테이지(3)를 이동 및 회전하는 스테이지 구동 기구(2), 스테이지(3) 및 스테이지 구동 기구(2)를 걸치도록 하여 베이스대(11)에 고정되는 프레임(12), 프레임(12)에 부착되어 기판(9) 상에 광을 조사하는 광조사부(4), 스테이지(3)의 위치 및 방향을 계측하는 계측부(5) 및 스테이지(3) 상의 기판(9)을 촬상하는 제1 촬상부(61) 및 제2 촬상부(62)를 구비한다. 패턴 묘화 장치(1)는 기판(9)을 스테이지(3)와 함께 이동하는 기판 이동 장치로서의 기능을 갖는다.
패턴 묘화 장치(1)는, 또한 이러한 구성을 제어하는 제어부를 구비한다. 도 3은 해당 제어부(7)에 의해 실현되는 기능을 다른 구성과 함께 나타낸 블록도이다. 제어부(7)는, 통상의 컴퓨터와 마찬가지로, CPU, RAM, ROM, 고정 디스크, 표시부 및 입력부가 접속된 구성이 되고 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기판 위치 조정부(71), 미러 각도 조정부(72), 요잉 각도 취득부(73) 및 요잉 보정부(74)를 구비한다. 패턴 묘화 장치(1)에서는 스테이지 구동 기구(2), 광조사부(4), 계측부(5), 제1 촬상부(61) 및 제2 촬상부(62)가 제어부(7)에 의해 제어된다. 또한, 계측 부(5), 제1 촬상부(61) 및 제2 촬상부(62)로부터의 출력이 제어부(7)로 보내진다.
도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 스테이지 구동 기구(2)는 스테이지(3)를 회전 가능하게 지지하는 지지 플레이트(21), 지지 플레이트(21) 상에 있어서 스테이지(3)의 주면에 수직인 제1 회전축인 스테이지 회전축(221)을 중심으로 하여 스테이지(3)를 회전시키는 스테이지 회전 기구(22), 스테이지(3)를 지지 플레이트(21)와 함께 도 2 중의 X 방향(이하, 「부주사 방향」이라고 함)으로 이동시키는 부주사 기구(23), 부주사 기구(23)를 통하여 지지 플레이트(21)를 지지하는 베이스 플레이트(24) 및 스테이지(3)를 지지 플레이트(21) 및 베이스 플레이트(24)와 함께 도 2 중의 Y 방향(이하, 「주주사 방향」이라고 함)으로 이동시키는 주주사 기구(25)를 구비한다.
스테이지 회전 기구(22)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스테이지(3)의 (+X)측에 설치된 리니어 모터(222)를 구비하고, 리니어 모터(222)는 스테이지(3)의 (+X)측의 측면에 고정된 이동자 및 지지 플레이트(21)의 상면에 설치된 고정자를 구비한다. 스테이지 회전 기구(22)에서는 리니어 모터(222)의 이동자가 고정자의 홈을 따라 Y 방향으로 이동함으로써, 도 1 및 도 2에 나타낸 스테이지(3)가 지지 플레이트(21) 상에 설치된 스테이지 회전축(221)을 중심으로 하여 소정의 각도 범위 내에서 회전한다.
부주사 기구(23)는 지지 플레이트(21)의 하측(즉, (-Z)측)에 있어서, 스테이지(3)의 주면에 평행, 또한 주주사 방향으로 수직인 부주사 방향으로 뻗어 있는 리니어 모터(231) 및 리니어 모터(231)의 (+Y)측 및 (-Y)측에 있어서 부주사 방향으 로 뻗어 있는 한 쌍의 리니어 가이드(232)를 구비한다. 리니어 터(231)는 지지 플레이트(21)의 하면에 고정된 이동자 및 베이스 플레이트(24)의 상면에 설치된 고정자를 구비하고, 해당 이동자가 고정자를 따라 부주사 방향으로 이동함으로써, 지지 플레이트(21)가 스테이지(3)와 함께 리니어 모터(231) 및 리니어 가이드(232)를 따라 부주사 방향으로 직선적으로 이동한다.
주주사 기구(25)는 베이스 플레이트(24)의 하측에 있어서, 스테이지(3)의 주면에 평행한 주주사 방향으로 뻗어 있는 리니어 모터(251) 및 리니어 모터(251)의 (+X)측 및 (-X)측에 있어서 주주사 방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 에어 슬라이더(252)를 구비한다. 리니어 모터(251)는 베이스 플레이트(24)의 하면에 고정된 이동자 및 베이스대(11)의 상면에 설치된 고정자를 구비하고, 해당 이동자가 고정자를 따라서 주주사 방향으로 이동함으로써 베이스 플레이트(24)가 지지 플레이트(21) 및 스테이지(3)와 함께 리니어 모터(251) 및 에어 슬라이더(252)를 따라서 주주사 방향으로 직선적으로 이동한다. 패턴 묘화 장치(1)에서는 주주사 기구(25) 및 부주사 기구(23)가 각각 스테이지(3)를 직선적으로 이동하는 스테이지 이동 기구가 되고 있다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 광조사부(4)는 부주사 방향을 따라 같은 피치(본 실시형태에서는 200mm 피치)로 배열되어 프레임(12)에 부착되는 복수의 광학 헤드(41)를 구비한다. 또한, 광조사부(4)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 각 광학 헤드(41)에 접속되는 조명 광학계(42) 및 광원인 레이저 발진기(43) 및 레이저 구동부(44)를 구비한다. 광조사부(4)에서는 각 레이저 구동부(44)가 구동됨으로써, 레 이저 발진기(43)로부터 펄스광(이하, 단순히 「광」이라고 함)이 출사되고, 조명 광학계(42)를 통하여 각 광학 헤드(41)로 인도된다.
각 광학 헤드(41)는 레이저 발진기(43)로부터의 광을 아래쪽을 향하여 출사하는 출사부(45), 출사부(45)로부터의 광을 부분적으로 차단하는 어퍼처 유닛(46) 및 어퍼처 유닛(46)을 통과한 광을 기판(9) 상에 설치된 감광 재료 상으로 인도하는 광학계(47)를 구비한다.
도 4는 어퍼처 유닛(46)의 일부를 나타낸 평면도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 어퍼처 유닛(46)은 복수의 직사각형상의 투광부를 갖는 제1 어퍼처판(461), 제1 어퍼처판(461)을 (+X)측 및 (-X)측으로부터 유지하는 한 쌍의 유지부(462) 및 제1 어퍼처판(461)의 주주사 방향 및 부주사 방향의 위치를 조정하는 위치 조정 기구(463)를 구비한다. 제1 어퍼처판(461)에서는, 사이즈가 상이한 3종류의 투광부(4611, 4612, 4613)가 각각 부주사 방향(즉, X방향)을 따라 같은 피치로 복수 배열되어 있다. 본 실시형태에서는 투광부(4611)의 피치, 투광부(4612)의 피치 및 투광부(4613)의 피치는 서로 상이하다. 도 4에서는, 이해를 용이하게 하기 위하여 제1 어퍼처판(461)의 투광부(4611~4613)를 제외한 영역(즉, 차광부)에 평행 사선을 부여하였다.
위치 조정 기구(463)는 제1 어퍼처판(461)을 한 쌍의 유지부(462)와 함께 주주사 방향으로 이동하는 제1 조정 기구(464), 제1 조정 기구(464)의 하측에 있어서 부주사 방향으로 뻗어 있는 한 쌍의 리니어 가이드(465) 및 제1 어퍼처판(461)을 유지부(462) 및 제1 조정 기구(464)와 함께 리니어 가이드(465)를 따라 부주사 방 향으로 이동하는 제2 조정 기구(466)를 구비한다. 본 실시형태에서는, 제1 조정 기구(464) 및 제2 조정 기구(466)로서 리니어 모터가 이용된다.
도 5는, 어퍼처 유닛(46)의 도 4에 나타낸 부분과 광학적으로 겹쳐지는 다른 부분을 나타낸 평면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 어퍼처 유닛(46)은 복수의 직사각형상의 투광부를 갖는 제2 어퍼처판(467), 제2 어퍼처판(467)을 (+Y)측 및 (-Y)측으로부터 유지하는 한 쌍의 유지부(468) 및 제2 어퍼처판(467)을 한 쌍의 유지부(468)과 함께 부주사 방향으로 이동하는 제3 조정 기구(469)를 더 구비한다. 본 실시형태에서는, 제3 조정 기구(469)로서 리니어 모터가 이용된다.
제2 어퍼처판(467), 유지부(468) 및 제3 조정 기구(469)는 제1 어퍼처판(461), 유지부(462)(도 4 참조) 및 위치 조정 기구(463)의 상측에 배치되고, 위치 조정 기구(463)의 제1 조정 기구(464) 상에 고정된다. 제1 어퍼처판(461)과 제2 어퍼처판(467)은 광학적으로 공액인 위치에 배치된다. 제2 어퍼처판(467)에서는 제1 어퍼처판(461)의 복수의 투광부(4611~4613)에 각각 대응하는, 사이즈가 상이한 3종류의 투광부(4671, 4672, 4673)가 각각 부주사 방향(즉, X 방향)을 따라 같은 피치로 복수 배열되고 있다. 도 5에서는, 도면의 이해를 용이하게 하기 위하여, 위치 조정 기구(463) 및 제1 어퍼처판(461)의 투광부(4611~4613)를 파선으로 도시하고 있다. 또한, 제2 어퍼처판(467)의 투광부(4671~4673)를 제외한 영역에 평행 사선을 부여하였다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 레이저 발진기(43)로부터 출사부(45)(도 1 참조)를 통하여 출사된 광의 조사 영역(451)(도 5 중에서 2점 쇄선으로 나타냄)에, 제2 어퍼처판(467)의 투광부(4673) 및 투광부(4673)와 부분적으로 겹쳐지는 제1 어퍼처판(461)의 투광부(4613)가 배치된 경우, 출사부(45)로부터의 광은, 투광부(4673)와 투광부(4613)가 겹쳐지는 영역(이하, 「마스크 세트 투광부」라고 함)만을 투과하고, 광학계(47)를 통하여 도 6에 나타낸 바와 같이, 기판(9) 상의 복수의 직사각형상의 조사 영역(931)으로 인도된다. 이하의 설명에서는, 복수의 조사 영역(931)을 모아 「조사 영역(93)」이라고 한다.
패턴 묘화 장치(1)에서는 제1 어퍼처판(461)에 대한 제2 어퍼처판(467)의 부주사 방향에서의 상대 위치를 조정함으로써, 기판(9) 상으로 인도되는 광의 부주사 방향에서의 폭(즉, 복수의 조사 영역(931)의 각각의 폭)이 변경된다. 또한, 제1 어퍼처판(461) 및 제2 어퍼처판(467)을 주주사 방향으로 이동하고, 출사부(45)로부터의 광의 조사 영역(451)에 투광부(4611, 4671) 또는 투광부(4612, 4672)를 배치함으로써 기판(9) 상의 조사 영역(931)의 크기나 피치 등이 변경된다.
도 1에 나타낸 패턴 묘화 장치(1)에서는, 제어부(7)에 의해 스테이지 구동 기구(2) 및 광조사부(4)가 제어됨으로써, 기판(9)이 스테이지(3)와 함께 (+Y) 방향으로 이동하고, 이동 중인 기판(9)의 묘화해야 할 영역(이하, 「묘화 영역」이라고 함)에 대하여 광의 조사가 행해진다. 바꾸어 말하면, 기판(9)의 묘화 영역을 따라 조사 영역(93)을 기판(9) 상의 감광 재료에 대하여 상대적으로 (-Y) 방향으로 이동하면서 해당 조사 영역(93)으로 광의 조사가 행해진다. 이에 의해, 감광 재료 상에 주주사 방향으로 평행하게 뻗어 있는 스트라이프 형상의 패턴이 묘화된다.
스테이지(3)의 주주사 방향으로의 1회의 이동이 종료되면, 광의 조사가 정지 된 상태로 기판(9)이 스테이지(3)와 함께 부주사 방향으로 소정의 거리(본 실시형태에서는 50mm)만큼 이동한 후, 1회째의 주주사와는 역방향(즉, (-Y) 방향)에 기판(9)을 이동하면서 조사 영역(93)에 광이 조사된다. 본 실시형태에서는, 각 주주사 사이에 부주사를 사이에 두고 4회의 주주사가 행해짐으로써 기판(9)의 감광 재료 상에 있어서, 화소 패턴에 대응하는 부분에만 광이 조사되어 화소 패턴이 묘화되고, 후공정에 있어서 현상 처리가 실시됨으로써 감광 재료의 노광 부분만이 기판 상에 남겨져 칼라 필터 기판의 복수의 서브 화소가 형성된다.
도 7 및 도 8은 계측부(5) 근방을 확대하여 나타낸 평면도 및 정면도이다. 계측부(5)는 스테이지(3)의 (-Y)측의 측면에 부착됨과 함께 주주사 방향에 수직인 반사면(즉, (-Y)측의 면)을 갖는 플레인 미러(51), 스테이지의 (-Y)측에 있어서 베이스대(11)에 고정되는 레이저 광원(52), 상단이 플레인 미러(51)와 대략 동일한 높이에 위치하는 부착대(53), 레이저 광원(52)과 부착대(53) 사이에 설치되는 스플리터(54)(도 8 참조), 부착대(53)의 상단에 있어서 (-X)측에 부착되는 제1 리니어 간섭계(551) 및 제1 리시버(552) 및 부착대(53)의 상단에 있어서 (+X)측에 부착되는 제2 리니어 간섭계(561) 및 제2 리시버(562)를 구비한다. 도 8에서는, 도시의 형편 상, 스테이지(3)의 두께를 실제보다 크게 그리고 있고, 또한 스테이지(3)와 베이스대(11) 사이의 지지 플레이트(21), 부주사 기구(23), 베이스 플레이트(24) 및 주주사 기구(25)의 도시를 생략하였다.
도 9는, 계측부(5)에서의 계측의 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 도 9 중에서는 레이저광의 광로를 화살표로 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 계측 부(5)에서는 레이저 광원(52)으로부터 출사된 레이저광이 스플리터(54)에 의해 2분할되고, 한 쪽의 일부가 제1 리니어 간섭계(551)를 통하여 플레인 미러(51)에 입사하며, 플레인 미러(51)로부터의 반사광이 제1 리니어 간섭계(551)에서 참조광으로서 이용되는 원래의 레이저광의 일부와 간섭하여 제1 리시버(552)에 의해 수광된다. 그리고, 제1 리시버(552)로부터의 출력(즉, 반사광과 참조광의 간섭 후의 강도 변화)에 의거하여, 도시를 생략한 전문의 연산 회로에서 스테이지(3)의 주주사 방향에서의 위치(즉, 스테이지(3)의 이동 방향에서의 위치이며, 이하, 「이동 위치」라고 함)가 정밀하게 구해진다. 또한, 제1 리시버(552)로부터의 출력은 제어부(7)의 요잉 각도 취득부(73)(도 3 참조)로 보내진다.
레이저 광원(52)으로부터 출사되어 스플리터(54)에 의해 분할된 다른 쪽의 레이저광의 일부는 부착대(53)의 내부를 도 9 중의 우측에서 좌측으로 통과하고, 제2 리니어 간섭계(561)를 통하여 플레인 미러(51)에 입사한다. 제2 리니어 간섭계(561)로부터의 레이저광은 제1 리니어 간섭계(551)로부터의 레이저광이 조사되는 플레인 미러(51) 상의 위치로부터 스테이지(3)에 평행한 방향(즉, 부주사 방향)으로 떨어진 플레인 미러(51) 상의 다른 위치에 입사한다. 플레인 미러(51)로부터의 반사광은, 제2 리니어 간섭계(561)에서 원래의 레이저광의 일부와 간섭하여 제2 리시버(562)에 의해 수광되고, 제2 리시버(562)로부터의 출력(즉, 제2 리니어 간섭계(561)와 플레인 미러(51)의 주주사 방향에서의 거리)은 요잉 각도 취득부(73)로 보내진다.
계측부(5)에서는 레이저 광원(52), 제1 리니어 간섭계(551) 및 제1 리시 버(552)(나아가서는, 연산 회로)가 스테이지(3) 외로부터 플레인 미러(51)를 향해 레이저광을 출사하고, 레이저광의 반사광을 수광하여 스테이지(3)의 이동 위치를 취득하는 간섭식 레이저 측장기가 되고 있고, 또한 레이저 광원(52), 제2 리니어 간섭계(561) 및 제2 리시버(562)(연산 회로는 설치될 필요는 없음)가, 스테이지(3) 외로부터 플레인 미러(51)를 향하여 레이저광을 출사하고, 레이저광의 반사광을 수광하는 간섭식의 또 하나의 레이저 측장기가 되고 있다. 계측부(5)에서는 스테이지(3) 외에 배치되는 이들 한 쌍의 레이저 측장기로부터, 플레인 미러(51) 상에 있어서 스테이지(3)에 평행한 방향으로 나열하는 2개의 위치를 향하여 레이저광이 출사된다.
제어부(7)의 요잉 각도 취득부(73)에서는 상기 한 쌍의 레이저 측장기로부터의 출력에 의거하여 주주사 방향으로의 이동 도중의 스테이지(3)의 요잉 각도(즉, 스테이지(3)의 주주사 방향에 대한 회전 각도)가 구해진다. 구체적으로는, 2개의 레이저 측장기로부터 출사된 레이저광의 플레인 미러(51) 상에서의 조사 위치 간의 부주사 방향의 거리 및 해당 2개의 조사 위치의 주주사 방향의 위치의 차분에 의거하여 스테이지(3)의 요잉 각도가 구해진다. 한편, 해당 2개의 조사 위치의 주주사 방향의 위치의 차분이 구해지는 것이라면, 제2 리니어 간섭계(561) 및 제2 리시버(562)에 있어서, 반드시 플레인 미러(51)와 제2 리니어 간섭계(561) 사이의 주주사 방향에서의 거리가 구해질 필요는 없다.
도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 계측부(5)는 스테이지(3)에 수직이며 스테이지 회전축(221)(도 1 및 도 2 참조)에 평행한 제2 회전축인 미러 회전축(571) 을 중심으로 하여 플레인 미러(51)를 스테이지(3)에 대하여 상대적으로 회전하는 미러 회전 기구(57)를 더 구비한다.
도 10 및 도 11은, 미러 회전 기구(57)의 일부를 확대하여 나타낸 평면도 및 측면도이다. 미러 회전 기구(57)는 스테이지(3)의 (-Y)측에 있어서 플레인 미러(51)를 지지하는 지지판(572), 지지판(572) 상의 미러 회전축(571) 상에 있어서 플레인 미러(51)를 유지하는 제1 유지부(573)(도 7 및 도 8 참조), 제1 유지부(573)의 (-X)측에 있어서 플레인 미러(51)를 유지하는 제2 유지부(574), 제2 유지부(574)가 상부에 부착됨과 함께 지지판(572) 상에 고정된 리니어 가이드(575)를 따라 주주사 방향으로 이동 가능하게 되는 슬라이드부(576), 지지판(572)과 슬라이드부(576)를 연결하는 스프링(577) 및 지지판(572)에 고정되어 슬라이드부(576)를 (+Y) 방향으로 누르는 리니어 실린더(578)를 구비한다.
도 10 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 슬라이드부(576)는 평판 상의 대좌(5761) 및 대좌(5761)로부터 (-X)측에 돌출하는 돌출부(5762)를 구비한다. 돌출부(5762)는 (-Z)측으로 뻗어 있는 판 형상이며, (+X)측의 측면에 신장 상태의 스프링(577)이 부착되고, (-Y)측의 측면으로 리니어 실린더(578)의 로드(5781)의 선단이 맞닿는다.
미러 회전 기구(57)에서는 리니어 실린더(578)의 로드(5781)를 계속 내보냄으로써, 슬라이드부(576)가 (+Y) 방향으로 이동하고, 이에 의해 플레인 미러(51)가 미러 회전축(571)을 중심으로 하여 도 10에서의 반시계 회전(즉, 플레인 미러(51)의 (-X)측의 단부를 스테이지(3)에 근접시키는 방향)으로 회전한다. 또한, 리니어 실린더(578)의 로드(5781)를 후퇴시키면, 스프링(577)의 수축력에 의해 슬라이드부(576)가 (-Y) 방향으로 이동하고, 이에 의해 플레인 미러(51)가 미러 회전축(571)(도 7 및 도 8 참조)을 중심으로 하여 도 10에서의 시계 방향으로 회전한다.
도 1 및 도 2에 나타낸 제1 촬상부(61)는 스테이지(3)에 유지된 기판(9)의 (-Y)측의 2개의 각부의 위쪽에 배치되는 2개의 프리 얼라이먼트 카메라(611)를 구비하고, 제2 촬상부(62)는 기판(9)의 4개의 각부의 위쪽에 배치되는 4개의 얼라이먼트 카메라(621)를 구비한다. 프리 얼라이먼트 카메라(611) 및 얼라이먼트 카메라(621)는 도시 생략의 프레임에 고정되어 있다. 프리 얼라이먼트 카메라(611)는 얼라이먼트 카메라(621)보다 촬상 가능 범위(즉, 시야)가 크다. 또한, 얼라이먼트 카메라(621)는 프리 얼라이먼트 카메라(611)보다 분해능이 높다.
다음에, 패턴 묘화 장치(1)에 의한 화소 패턴의 묘화의 흐름에 대해 설명한다. 도 12는 화소 패턴의 묘화의 흐름을 나타낸 도면이다. 화소 패턴이 묘화될 때는, 우선, 주면 상에 네거티브형 감광 재료가 도포된 기판(9)이 스테이지(3) 상에 적재되고 스테이지(3)에 흡착되어 유지된다(단계 S11).
계속해서, 제어부(7)에 의해 제1 촬상부(61)의 2개의 프리 얼라이먼트 카메라(611)가 제어되고, 기판(9) 상의 4개의 각부 근방에 설치되어 있는 얼라이먼트 마크(도시 생략) 중 (-Y)측의 2개가 촬상된다. 그리고, 제어부(7)의 기판 위치 조정부(71)에 의해, 제1 촬상부(61)로부터의 출력에 의거하여 스테이지 구동 기구(2)(즉, 스테이지 회전 기구(22), 및, 주주사 기구(25) 및 부주사 기구(23))가 제어됨으로써, 스테이지(3)가 주주사 방향 및 부주사 방향으로 이동함과 함께 스테이지 회전축(221)을 중심으로 하여 회전한다. 이에 의해, 기판(9)의 주주사 방향에서의 위치 및 부주사 방향에서의 위치(이하, 이러한 위치를 각각 「이동 위치」라고 함) 및 스테이지 회전축(221)을 중심으로 하는 둘레 방향에서의 위치(즉, 기판(9)의 방향이며, 이하, 「회전 위치 」라고 함)의 대략의 조정(이른바, 프리 얼라이먼트)이 행해지고, 기판(9) 상의 4개의 얼라이먼트 마크가 각각 4개의 얼라이먼트 카메라(621)의 촬상 가능 범위 내에 위치한다(단계 S12). 스테이지(3)의 회전 중에는 스테이지(3)의 회전 각도(즉, 주주사 방향에 대한 기울기)가 엔코더에 의해 연속적으로 취득되고, 제어부(7)의 미러 각도 조정부(72)로 보내진다.
패턴 묘화 장치(1)에서는, 기판 위치 조정부(71)에 의한 스테이지(3)의 회전에 동기하여 제어부(7)의 미러 각도 조정부(72)에 의해 미러 회전 기구(57)가 제어되고, 플레인 미러(51)가 스테이지(3)의 회전 방향과는 반대 방향으로 회전한다(단계 S13). 미러 각도 조정부(72)에 의한 플레인 미러(51)의 회전 각도의 크기는 엔코더로부터 연속적으로 미러 각도 조정부(72)에 보내지는 기판 위치 조정부(71)에 의한 스테이지(3)의 회전 각도의 크기와 동일해진다. 이에 의해, 플레인 미러(51)의 계측부(5)에 대한 상대 각도가, 기판(9)의 프리 얼라이먼트 전과 동일하게 유지되기 때문에, 계측부(5)의 제1 리시버(552) 및 제2 리시버(562)에서의 플레인 미러(51)로부터의 반사광의 수광(즉, 한 쌍의 레이저 측장기의 각각에서의 반사광의 수광)이 유지된다.
기판(9)의 프리 얼라이먼트 및 플레인 미러(51)의 각도 조정이 종료되면, 제 어부(7)에 의해 제2 촬상부(62)의 4개의 얼라이먼트 카메라(621)가 제어되고, 기판(9) 상의 4개의 얼라이먼트 마크(도시 생략)가 촬상된다. 그리고, 제어부(7)의 기판 위치 조정부(71)에 의해, 제2 촬상부(62)로부터의 출력에 의거하여 스테이지 구동 기구(2)의 스테이지 회전 기구(22)가 제어됨으로써, 스테이지(3)가 스테이지 회전축(221)을 중심으로 하여 회전하고, 기판(9)이 도 1에 나타낸 기판(9)의 이동 개시 시의 회전 위치에 위치한다(단계 S14).
패턴 묘화 장치(1)에서는 제2 촬상부(62)로부터의 출력에 의거하여 구해진 스테이지(3)의 주주사 방향 및 부주사 방향에서의 위치 편차량이 기판 위치 조정부(71)에 기억된다. 그리고, 위치 조정 기구(463)의 제2 조정 기구(466)에 의해, 부주사 방향에서의 위치 편차량에 의거하여 제1 어퍼처판(461) 및 제2 어퍼처판(467)이 부주사 방향으로 이동됨으로써, 기판(9)이 광조사부(4)에 대하여 상대적으로 이동되어 이동 개시시의 부주사 방향에서의 이동 위치에 위치한다. 또한, 주주사 방향에서의 위치 편차량에 의거하여 후술하는 광조사부(4)로부터의 광의 조사 개시의 타이밍이 변경됨으로써, 기판(9) 상의 묘화 개시 위치에 있어서 정확하게 묘화가 개시된다. 한편, 상기 주주사 방향 및 부주사 방향에서의 위치 편차량에 의거하여 주주사 기구(25) 및 부주사 기구(23)에 의해 스테이지(3)가 이동됨으로써, 기판(9)이 이동 개시 시의 이동 위치에 위치해도 좋다.
기판(9)의 상기 프리 얼라이먼트보다 고정밀한 위치 조정(이른바, 얼라이먼트)이 종료되면, 제어부(7)에 의해 스테이지 구동 기구(2)가 제어되어 스테이지(3) 및 기판(9)의 (+Y) 방향으로의 이동이 개시된다(단계 S15). 계속해서, 제어부(7) 에 의해 광조사부(4)가 제어되어 광의 조사가 개시되고, 어퍼처 유닛(46)에 의해 해당 광이 부분적으로 차단됨으로써, 기판(9) 상의 감광 재료 상에 있어서, 마스크 세트 투광부에 대응하는 조사 영역(93)(화소 패턴의 일부에 대응하는 조사 영역이기도 함)으로 광이 인도된다(단계 S16). 그리고, 조사 영역(93)이 (-Y) 방향으로 감광 재료에 대하여 상대적으로 주주사됨으로써, 스트라이프형상의 패턴이 기판(9) 상의 감광 재료에 묘화된다.
기판(9) 및 스테이지(3)의 이동 중에는 계측부(5)의 레이저 측장기에 의해, 스테이지(3)의 주주사 방향에서의 이동 위치 및 주주사 방향에 대한 요잉 각도가 계측된다. 그리고, 계측부(5)로부터 출력되는 스테이지(3)의 이동 위치에 의거하여, 광조사부(4)로부터의 광의 조사 타이밍 등이 필요에 따라 제어됨으로써, 고정밀의 패턴의 묘화가 실현된다. 또한, 계측부(5)로부터 출력되는 스테이지(3)의 요잉 각도에 의거하여, 제어부(7)의 요잉 보정부(74)에 의해 스테이지 회전 기구(22)가 제어됨으로써, 주주사 방향으로의 이동 도중의 스테이지(3)가 요잉 각도와는 반대 방향으로 회전하여 요잉이 보정된다. 이에 의해, 패턴의 묘화 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.
패턴 묘화 장치(1)에서는, 조사 영역(93)의 주주사가 소정의 이동 종료 위치까지 도달하면, 광조사부(4)로부터의 광의 조사가 정지되고(단계 S17), 스테이지(3) 및 기판(9)의 이동이 정지된다(단계 S18). 기판(9) 상의 감광 재료에 대한 1회째의 주주사가 종료되면, 기판(9)에 대한 패턴의 묘화가 계속될지 여부(즉, 다음의 주주사의 유무)가 판단되고(단계 S19), 다음의 주사가 있는 경우에는 부주사 기구(23)에 의해 기판(9)이 부주사 방향으로 이동된다(단계 S191). 패턴 묘화 장치(1)에서는 부주사 방향으로 뻗어 있는 플레인 미러(51)가 계측부(5)에 설치됨으로써, 스테이지(3)의 부주사 방향으로의 이동 후라도 한 쌍의 레이저 측장기로부터의 광이 플레인 미러(51)에 확실히 입사한다.
스테이지(3)의 부주사 방향으로의 이동이 종료되면, 단계 S15로 돌아와 스테이지(3)의 (-Y) 방향으로의 이동 및 기판(9)으로의 광의 조사가 개시된다(단계 S15, S16). 그리고, (-Y)측의 이동 종료 위치에 있어서 광의 조사 및 스테이지(3)의 이동이 정지된다(단계 S17, S18).
패턴 묘화 장치(1)에서는 기판(9)으로 광을 조사하면서 행해지는 스테이지(3)의 주주사 방향으로의 이동(즉, 기판(9) 상의 감광 재료에 대한 조사 영역(93)의 주주사)이, 각 주주사 사이에 스테이지(3)의 부주사 방향으로의 이동을 사이에 두고 소정의 회수(본 실시의 형태에서는 4회)만 반복된다(단계 S15~S19, S191). 그리고, 기판(9) 상의 감광 재료에 스트라이프형상의 화소 패턴이 모두 묘화되면(단계 S19), 패턴 묘화 장치(1)에 의한 묘화가 종료된다. 한편, 본 실시형태에서는, 주면 상에 묘화 영역이 1개만 설치된 기판(9)에 대한 패턴의 묘화에 대해 설명했지만, 패턴 묘화 장치(1)에서는 복수의 묘화 영역이 주면 상에 설정된(이른바, 다(多)챔퍼가 예정되어 있음) 기판에 대한 패턴의 묘화가 행해져도 좋다. 이 경우, 기판 상의 묘화 영역의 배열에 맞추어, 스테이지(3)의 주주사 방향으로의 이동 중에 단계 S16, S17이 반복된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 패턴 묘화 장치(1)에서는 계측부(5)에 있어서, 기판(9)의 프리 얼라이먼트 시에서의 스테이지(3)의 회전 방향과는 반대 방향으로 플레인 미러(51)가 회전함으로써 플레인 미러(51)의 반사면이 주주사 방향에 대하여 수직이 된다. 이에 의해, 기판(9)이 스테이지(3) 상에 정확하게 적재되지 않은 경우라도, 프리 얼라이먼트 후에(즉, 기판(9)의 회전 위치를 조정한 후에) 플레인 미러(51)로부터의 레이저광의 반사광을 레이저 측장기의 제1 리시버(552) 및 제2 리시버(562)에 의해 확실히 수광할 수 있다. 그 결과, 스테이지(3)의 주주사 방향에서의 이동 위치를 확실하고 고정밀도로 구할 수 있다. 또한, 스테이지(3)의 주주사 방향에 대한 요잉 각도도 확실하고 또한 고정밀도로 구할 수 있다.
그런데, 스테이지의 이동에 있어서 요잉 보정이 행해지는 경우, 요잉 각도의 계측에 이용되는 레이저 측장기에는 높은 분해능이 요구되기 때문에, 일반적으로 수광 범위는 좁아진다. 본 실시형태에 따른 패턴 묘화 장치(1)에서는 플레인 미러(51)로부터의 레이저광의 반사광을 레이저 측장기에 의해 확실히 수광할 수 있기 때문에, 스테이지의 요잉 보정이 행해지는 패턴 묘화 장치에 특히 적합하다.
또한, 스테이지가 주주사 방향에 수직인 부주사 방향으로도 이동되는 경우, 계측부의 레이저 측장기로부터의 레이저광의 조사 위치는 스테이지의 측면에 있어서 상대적으로 부주사 방향으로 이동되기 때문에, 스테이지의 이동 위치나 요잉 각도의 계측에는 부주사 방향으로 뻗어 있는 플레인 미러가 이용되는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 따른 패턴 묘화 장치(1)에서는 부주사 방향으로 뻗어 있는 플레인 미러(51)로부터의 레이저광의 반사광을 레이저 측장기에 의해 확실히 수광할 수 있기 때문에, 스테이지의 부주사가 행해지는 패턴 묘화 장치에 특히 적합하다.
계측부(5)에서는 플레인 미러(51)의 회전이 프리 얼라이먼트시의 스테이지(3)의 회전에 동기하여 행해진다. 이에 의해, 기판(9)의 회전 위치가 조정되는 동안, 항상 레이저 측장기에서의 레이저광의 반사광의 수광을 확인할 수 있다. 또한, 반사광이 레이저 측장기의 제1 리시버(552) 및 제2 리시버(562)로부터 벗어나는 것(이른바, 레이저광의 차단)을 확실히 방지할 수 있다. 또한, 프리 얼라이먼트 시의 플레인 미러(51)의 회전 각도를 스테이지(3)의 회전 각도와 동일하게 함으로써 플레인 미러(51)로부터의 반사광을 보다 확실히 수광할 수 있다.
패턴 묘화 장치(1)에서는 주주사 기구(25), 부주사 기구(23) 및 스테이지 회전 기구(22)에 의해 스테이지(3)를 이동 및 회전함으로써, 기판(9)의 프리 얼라이먼트 및 얼라이먼트가 행해진다. 이렇게, 프리 얼라이먼트 기구 및 얼라이먼트 기구의 일부를 공통화함으로써, 패턴 묘화 장치(1)의 구조를 간소화하면서 기판(9)을 이동 개시 위치에 정밀하게 위치시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고 여러 가지 변경이 가능하다.
상기 실시형태에 따른 패턴 묘화 장치(1)에서는, 주주사 기구(25)나 부주사 기구(23)의 구동원으로서 리니어 모터가 이용되지만, 예를 들어, 모터에 의해 볼 나사를 회전시키고 해당 볼 나사에 부착된 너트와 함께 스테이지(3)를 직진 이동시키는 구성이 채용되어도 좋다.
프리 얼라이먼트 시의 스테이지(3)의 회전 각도의 계측은 엔코더에 의한 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 상기 계측부(5)와는 별도로 설치된 한 쌍의 레이저 측장기에 의해 스테이지(3)에 고정된 플레인 미러(51)와는 상이한 미러에 2개의 레이저광이 조사되고, 해당 레이저광의 간섭에 의해 스테이지(3)의 회전 각도가 계측되어도 좋다. 또한, 스테이지 회전 기구(22)로서 스텝핑 모터가 이용되는 경우, 해당 스텝핑 모터의 회전시의 펄스수가 미러 각도 조정부(72)로 보내지고, 해당 펄스수에 의거하여 플레인 미러(51)의 각도가 조정되어도 좋다.
패턴 묘화 장치(1)에서는 미러 각도 조정부(72)에 의한 플레인 미러(51)의 회전은, 반드시 프리 얼라이먼트 시의 스테이지(3)의 회전에 동기하여 행해질 필요는 없고, 예를 들어, 스테이지(3)의 회전 종료 후에 스테이지(3)의 회전 각도와 동일한 각도만큼 스테이지(3)의 회전 방향과는 반대 방향으로 플레인 미러(51)가 회전되어도 좋다. 또한, 레이저 측장기에서의 플레인 미러(51)로부터의 반사광의 수광이 유지되는 범위이면, 플레인 미러(51)의 회전 각도는 반드시 스테이지(3)의 회전 각도와 동일하게 될 필요는 없다.
패턴의 묘화 시에 스테이지(3)의 부주사가 행해지지 않은 경우 등, 1매의 플레인 미러(51) 대신에 제1 리니어 간섭계(551) 및 제2 리니어 간섭계(561)로부터의 레이저광을 각각 반사하는 2매의 미러가 설치되어도 좋다. 이 경우, 해당 2매의 미러는 1매의 유지판 상에 고정되는 등 하여 미러 각도 조정부(72)에 의해 일체적으로 회전되는 것이 바람직하다.
스테이지 구동 기구(2)에 의한 기판(9)의 위치 조정은 반드시 프리 얼라이먼트 및 얼라이먼트의 2단계로 나누어 행해질 필요는 없다. 기판(9)의 위치 조정에 있어서 요구되는 정밀도가 그다지 높지 않은 경우 등에는 제2 촬상부(62)가 생략되 고, 1회의 얼라이먼트에 의해 기판(9)이 이동 개시 위치로 이동되어도 좋다.
패턴 묘화 장치(1)에서는 레이저 측장기나 글래스 스케일에 의해, 주주사 방향으로의 이동 도중의 스테이지(3)의 부주사 방향에서의 위치가 계측되고, 부주사 방향으로의 위치 편차가 보정되어도 좋다.
본 발명을 상세하게 묘화하여 설명하였지만, 기존의 설명은 예시적이며 한정적인 것이 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능한 것이 이해된다.
도 1은 패턴 묘화 장치의 측면도이다.
도 2는 패턴 묘화 장치의 평면도이다.
도 3은 제어부에 의해 실현되는 기능을 다른 구성과 함께 나타낸 블록도이다.
도 4는 어퍼처 유닛의 일부를 나타낸 평면도이다.
도 5는 어퍼처 유닛의 다른 일부를 나타낸 평면도이다.
도 6은 기판 상의 조사 영역을 나타낸 평면도이다.
도 7은 계측부 근방을 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 8은 계측부 근방을 확대하여 나타낸 정면도이다.
도 9는 계측부의 개념도이다.
도 10은 미러 회전 기구의 일부를 확대하여 나타낸 평면도이다.
도 11은 미러 회전 기구의 일부를 확대하여 나타낸 측면도이다.
도 12는 화소 패턴의 묘화의 흐름을 나타낸 도면이다.
Claims (13)
- 기판을 이동하는 기판 이동 장치로서,기판을 유지하는 스테이지와,상기 스테이지에 평행한 소정의 이동 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 스테이지 이동 기구와,상기 스테이지에 부착되고, 상기 이동 방향에 수직인 반사면을 갖는 플레인 미러와,상기 스테이지 밖으로부터 상기 플레인 미러를 향하여 레이저광을 출사하고, 상기 레이저광의 반사광을 수광하여 상기 스테이지의 상기 이동 방향에서의 이동 위치를 취득하는 간섭식 레이저 측장기와,상기 스테이지에 수직인 제1 회전축을 중심으로 하여 상기 스테이지를 회전하는 스테이지 회전 기구와,상기 기판을 촬상하는 촬상부와,상기 촬상부로부터의 출력에 의거하여 상기 스테이지 이동 기구 및 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 기판의 이동 위치 및 회전 위치를 조정하는 기판 위치 조정부와,상기 제1 회전축에 평행한 제2 회전축을 중심으로 하여 상기 플레인 미러를 상기 스테이지에 대하여 회전하는 미러 회전 기구와,상기 스테이지의 회전 방향과는 반대 방향으로 상기 플레인 미러를 회전함으 로써, 상기 레이저 측장기에서의 상기 반사광의 수광을 유지하는 미러 각도 조정부를 구비하는, 기판 이동 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 레이저 측장기로부터의 레이저광이 조사되는 상기 플레인 미러 상의 위치로부터 상기 스테이지에 평행한 방향으로 떨어진 상기 플레인 미러 상의 위치를 향하여 상기 스테이지 밖으로부터 레이저광을 출사하고 상기 레이저광의 반사광을 수광하는 간섭식의 또 하나의 레이저 측장기와,상기 레이저 측장기 및 상기 또 하나의 레이저 측장기로부터의 출력에 의거하여 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉 각도를 구하는 요잉 각도 취득부와,상기 요잉 각도에 의거하여 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉을 보정하는 요잉 보정부를 더 구비하는, 기판 이동 장치.
- 청구항 2에 있어서,상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전이 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전에 동기하여 행해지는, 기판 이동 장치.
- 청구항 3에 있어서,상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전 각도가 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전 각도와 동일한, 기판 이동 장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 스테이지에 평행이고, 또한 상기 이동 방향에 수직인 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 또 하나의 스테이지 이동 기구를 더 구비하는. 기판 이동 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전이 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전에 동기하여 행해지는, 기판 이동 장치.
- 청구항 6에 있어서,상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전 각도가 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전 각도와 동일한, 기판 이동 장치.
- 청구항 7에 있어서,상기 스테이지에 평행이고 또한 상기 이동 방향에 수직인 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 또 하나의 스테이지 이동 기구를 더 구비하는, 기판 이동 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 미러 각도 조정부에 의한 상기 플레인 미러의 회전 각도가 상기 기판 위치 조정부에 의한 상기 스테이지의 회전 각도와 동일한, 기판 이동 장치.
- 청구항 9에 있어서,상기 스테이지에 평행이고 또한 상기 이동 방향에 수직인 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 또 하나의 스테이지 이동 기구를 더 구비하는, 기판 이동 장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 스테이지에 평행이고 또한 상기 이동 방향에 수직인 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 또 하나의 스테이지 이동 기구를 더 구비하는, 기판 이동 장치.
- 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,상기 촬상부보다 분해능이 높은 또 하나의 촬상부를 더 구비하고,상기 기판 위치 조정부가 상기 또 하나의 촬상부로부터의 출력에 의거하여 상기 회전 기구를 제어함으로써 상기 기판을 이동 개시 시의 회전 위치에 위치시키는, 기판 이동 장치.
- 기판을 이동하는 기판 이동 장치로서,기판을 유지하는 스테이지와,상기 스테이지에 평행한 소정의 이동 방향으로 상기 스테이지를 직선적으로 이동하는 스테이지 이동 기구와,상기 스테이지에 수직인 제1 회전축을 중심으로 하여 상기 스테이지를 회전하는 스테이지 회전 기구와,상기 스테이지에 부착되고, 상기 이동 방향에 수직인 반사면을 갖는 플레인 미러와,상기 플레인 미러 상에 있어서 상기 스테이지에 평행한 방향으로 나열한 2개의 위치를 향하여 상기 스테이지 밖으로부터 레이저광을 출사하고, 상기 레이저광의 반사광을 수광하는 간섭식의 한 쌍의 레이저 측장기와,상기 한 쌍의 레이저 측장기로부터의 출력에 의거하여 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉 각도를 구하는 요잉 각도 취득부와,상기 요잉 각도에 의거하여 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 이동 방향으로의 이동 도중의 상기 스테이지의 요잉을 보정하는 요잉 보정부와,상기 기판을 촬상하는 촬상부와.상기 촬상부로부터의 출력에 의거하여 상기 스테이지 이동 기구 및 상기 스테이지 회전 기구를 제어함으로써, 상기 기판의 이동 위치 및 회전 위치를 조정하는 기판 위치 조정부와,상기 제1 회전축에 평행한 제2 회전축을 중심으로 하여 상기 플레인 미러를 상기 스테이지에 대하여 회전하는 미러 회전 기구와,상기 스테이지의 회전 방향과는 반대 방향으로 상기 플레인 미러를 회전함으로써 상기 한 쌍의 레이저 측장기에서의 상기 반사광의 수광을 유지하는 미러 각도 조정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 이동 장치.
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