KR20080089302A

KR20080089302A - 묘화 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080089302A
Application number: KR1020080029370A
Authority: KR
Inventors: 히로시 시바타; 타카시 후쿠이
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2008-03-28
Publication date: 2008-10-06
Also published as: JP2008250072A; KR101468486B1

Abstract

<과제> 높은 정밀도로 기판의 위치 결정을 행하는 것을 가능하게 하면서 위치맞춤에 걸리는 시간을 단축시킨다.

<해결수단> 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)는 각각 기판(10)을 적재하고 가이드 레일(15)에 지지되어 동일한 일차원 궤도상을 왕복 이동한다. 이 궤도상에는 묘화 데이터에 기초하여 아래쪽을 통과하는 기판(11)에 대해서 순차로 노광을 행하는 노광부(11)가 설치되어 있다. 기판(10)이 적재된 이동 스테이지(12a, 12b)가 각각 이동하면서 보조적 계측부(30a, 30b)에서 보조적 얼라이먼트 계측을 행한 후, 기판(10)을 변위시켜 보조적 얼라이먼트 보정을 행하고, 또한 정밀 계측부(33a, 33b)에서 정밀 얼라이먼트 계측을 행한 값에 기초하여 화상 데이터의 정밀 얼라이먼트 보정을 행하고, 보정 후의 화상 데이터로 기판(10)으로의 노광을 행한다.

묘화 장치

Description

묘화 장치 및 방법 {PATTERN FORMING APPARATUS AND PATTERN FORMING METHOD}

본 발명은 기판 상에 2차원 패턴을 묘화하는 묘화 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 액정 디스플레이 장치는 한층 더 화면의 대형화 및 고정세(高精細)한 화질을 표시하는 것이 요망되고 있다. 그래서, 대형 액정 디스플레이용 기판의 회로 패턴을 정밀도 좋게 형성하는 묘화 장치로서, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD) 등의 공간 광변조 소자를 묘화부에 설치하여, 묘화 데이터에 기초해 DMD를 구동 제어하며, 광 빔을 변조함으로써 기판 상에 묘화(노광)를 행하는 디지털 노광 장치(멀티 빔 노광 장치라고도 칭해짐)가 사용되고 있다.

이러한 디지털 노광 장치에서는 기판에 회로 패턴을 형성할 때, 기판을 소정 위치에 정확하게 위치맞춤하지 않으면 정밀도가 향상되지 않아 고정세한 화상을 표시 가능하게 하는 액정 디스플레이 장치를 제조할 수 없다. 그래서, 기판을 소정 위치에 정확하게 위치맞춤하는 노광 장치의 구성이 여러 가지 제안되고 있고, 예를 들면 특허문헌 1에 기재된 노광 장치에서는 적재대에 적재된 기판의 위치를 이동시 키는 이동 수단으로서 X, Y방향으로 이동하고 θ방향으로 회전하는 스테이지, 이 스테이지를 구동하는 액츄에이터를 구비하고 있고, 외주 가장자리 또는 검출용 마크를 판독하고, 이 검출 결과에 기초하여 액츄에이터를 구동시킴으로써 기판을 X, Y, θ방향으로 이동시켜 위치맞춤을 행하는 구성이 기재되어 있다. 또한, 최근에는 특허문헌 2에 기재되어 있는 바와 같이, 노광 패턴의 프레임 데이터(화상 데이터)에 화상 처리를 시행하는 방법, 즉 스테이지 상에 적재된 기판을 스캔해서 2차원 데이터를 판독하고, 이 데이터에 기초하여 노광 패턴의 화상 데이터로 회전 처리 등의 얼라이먼트 처리를 시행하는 방법이 제안되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 평9-283403호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허 공개 2007-013035호 공보

그러나, 상기 특허문헌 1과 같이 액츄에이터를 이용한 기구만으로 기판의 위치맞춤을 행하면, 액츄에이터 등의 기계적 기구의 정밀도에 한계가 있어 최근의 고정세한 기판의 회로 패턴 묘화에 대응할 수 없게 되었고, 또한 대형의 기판을 이동시킬 때에 가감속에 의해 힘이 가해지기 때문에 이동 스테이지가 변형되고, 이 변형에 의한 오차도 크다. 또한, 상기 특허문헌 2와 같이 화상 처리에 의한 화상 데이터 상의 얼라이먼트 보정만으로 위치맞춤을 행하면, 대형이며 고정세한 기판용의 화상 데이터로는 화상 처리 데이터량도 방대한 것으로 되어, 판독에서부터 위치맞춤 완료까지의 시간이 길어져 버린다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 높은 정밀도로 기판의 위치 결정을 행하는 것을 가능하게 하고, 또한 위치맞춤에 걸리는 시간을 단축 가능한 묘화 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 묘화 장치는 화상 데이터에 기초하여 묘화 영역을 통과하는 기판에 대해서 순차로 묘화를 행하는 묘화부와, 상기 기판을 이동시켜 상기 묘화 영역을 통과시키는 기판 이동부와, 상기 묘화부에 의한 묘화 전에 상기 기판의 적정 위치에 대한 위치 어긋남량을 계측하는 기판 위치 어긋남량 계측부와, 상기 위치 어긋남량이 소정 범위를 넘어섰을 때에 상기 위치 어긋남량에 기초하여 상기 기판을 상기 적정 위치에 접근시키도록 변위시키는 기판 변위부와, 상기 기판 변위부에 의한 기판 변위 후의 위치 어긋남량에 기초하여 상기 묘화 데이터를 보정하는 묘화 데이터 보정부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제 1 계측 수단에 의한 기판 위치와 기준 위치의 어긋남량을 산출하는 위치 어긋남량 연산 수단과, 상기 기판 변위부에 의한 기판 변위 후의 기판에 대해 위치를 측정하는 제 2 계측 수단과, 상기 제 2 계측 수단에 의한 기판 위치와 기준 위치의 어긋남량을 산출하는 위치 어긋남량 산출 수단을 구비하는 것이 바람직하다. 또한 상기 기판 이동부는 일차원 궤도와, 이 궤도상에서 왕복 이동하는 이동 스테이지를 갖고, 상기 기판 변위부는 상기 이동 스테이지에 얹혀지는 적재 위치와 이 적재 위치부터 부상하는 부상 위치 사이에서 승강하는 기판 홀더와, 상기 기판 홀더의 적어도 2변을 각 변에 거의 평행한 방향으로 이동하고 상기 기판 홀더 상의 기판을 변위시키는 제 1 및 제 2 변위 유닛을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 기판 홀더는 상기 기판을 흡착 가능하게 유지하는 제 1 흡착 수단을 갖고, 상기 이동 스테이지는 상기 재적 위치의 기판 홀더를 흡착 가능하게 유지하는 제 2 흡착 수단을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 제 1 및 제 2 변위 유닛은 상기 기판 홀더의 이동 대상의 변에 대하여 평행 방향으로 이동하도록 이동 스테이지에 부착되는 변 방향 이동부와, 상기 기판에 수직인 축 주위로 회전 가능하게 상기 변 방향 이동부에 연결되어 상기 변에 교차하는 방향으로 이동 가능하며 상기 기판 홀더의 이동 대상의 변에 고정되는 누름판을 갖는 것이 바람직하다. 또는, 상기 누름판은 판상의 장변과 판상의 단변을 L자 형상으로 연속시켜서 구성되어 있고, 단편의 하단부가 상기 기판 홀더에 고정되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 청구항 10에 기재된 묘화 방법은 기판을 이동시켜 묘화 영역을 통과하 는 상기 기판에 대해, 화상 데이터에 기초하여 묘화 수단에 의해 순차로 묘화를 행하는 묘화 방법에 있어서, 상기 묘화 수단에 의한 묘화 전에 상기 기판의 기준 위치에 대한 위치 어긋남량을 검출하고, 상기 위치 어긋남량이 소정 범위를 넘어섰을 때에 상기 위치 어긋남량에 기초하여 상기 기판을 상기 기준 위치에 접근시키도록 변위시켜, 변위 후의 기판 위치 어긋남량에 기초하여 상기 묘화 데이터를 보정하는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

본 발명은 묘화 수단에 의한 묘화 전에 기판의 기준 위치에 대한 위치 어긋남량을 검출하여, 위치 어긋남량이 소정 범위를 넘어섰을 때에 위치 어긋남량에 기초해 기판을 기준 위치에 접근시키도록 변위시키고, 변위 후의 기판 위치 어긋남량에 기초하여 묘화 데이터를 보정하고 있으므로, 높은 정밀도로 기판의 위치 결정을 행하는 것을 가능하게 하면서 위치맞춤에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.

도 1에 있어서 디지털 노광 장치(2)는 노광부(11)와, 이동 스테이지(12a, 12b)와, 기체(14)와, 가이드 레일(15)과, 화상 처리 유닛(16)과, 광원 유닛(17)을 구비한다. 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)는 후술하는 기판 홀더(62)(도 3 참조)를 구비하고 있고, 이 기판 홀더(62)에 의해 기판(10)을 표면에 흡착 유지해 이동시킨다. 또한, 본 실시 형태에서는 기판(10) 사이즈로서는 예를 들면 2400㎜×2100mm로 되는 대형의 것을 사용한다. 또한 디지털 노광 장치(2) 내에 있어서의 기판(10)의 반송 방향을 Y로 하고, Y방향에 대해 직교하는 방향을 X로 하며, 연직 방 향을 Z로 하고, Z축을 중심으로 하는 회전 방향을 θ로 해서 설명한다.

기체(14)는 4개의 다리부(13)를 갖는 평판상으로, 상면에는 Y방향을 따라 2개의 가이드 레일(15)이 서로 평행하게 되도록 연장되어 있다. 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)는 가이드 레일(15)에 의해 동일한 일차원 궤도상을 왕복 이동 가능하게 지지되어 있고, 리니어 모터 등에 의해 구성된 제 1 및 제 2 이동 스테이지 구동부(53a, 53b)(도 2 참조)에 의해서 각각 구동된다.

기체(14) 상의 Y방향에 관한 중앙부에는 가이드 레일(15)을 걸치듯이 문형의 게이트(19)가 세워서 설치되어 있고, 이 게이트(19)에는 노광부(11)가 부착되어 있다. 노광부(11)는 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)의 이동 경로에 직교하는 방향으로 복수열(예를 들면 2열) 배열된 합계 16개의 노광 헤드(20)로 이루어지고, 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)의 이동 경로 상에 고정 배치되어 있다.

노광부(11)에는 화상 처리 유닛(16)으로부터 인출된 신호 케이블(21)과, 광원 유닛(17)으로부터 인출된 광파이버(22)가 각각 접속되어 있다. 각 노광 헤드(20)는 화상 처리 유닛(16)으로부터 입력되는 프레임 데이터에 기초하여 광원 유닛(17)으로부터 입력되는 광 빔을 변조하고, 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)에 의해 반송된 기판(10)에 대하여 노광을 행한다. 또한, 노광 헤드(20)의 수나 배열은 기판(10)의 사이즈 등에 따라 적당히 변경해도 좋다.

기체(14) 상에는 게이트(19)에 관해 Y방향에 대칭인 위치에 가이드 레일(15)을 걸치듯이 한 쌍의 게이트(28a, 28b)가 설치되어 있다. 게이트(28a)는 제 1 이동 스테이지(12a)측에 위치하고, 3개의 카메라(29a)가 부착되어 있다. 이들 카메 라(29a)는 제 1 이동 스테이지(12a)의 이동 경로 상에 고정 배치되어 있고, 제 1 이동 스테이지(12a)에 적재된 기판(10)의 보조적인 위치 측정(얼라이먼트 계측)을 행하는 제 1 기판 보조적 계측부(30a)를 구성하고 있다. 다른 쪽의 게이트(28b)는 제 2 이동 스테이지(12b)측에 위치하고, 마찬가지로 3개의 카메라(29b)가 부착되어 있다. 이들 카메라(29b)는 제 2 이동 스테이지(12b)의 이동 경로 상에 고정 배치되어 있고, 제 2 이동 스테이지(12b)에 적재된 기판(10)의 보조적 얼라이먼트 계측을 행하는 제 2 기판 보조적 계측부(30b)를 구성하고 있다.

제 1 및 제 2 기판 보조적 계측부(30a, 30b)는 기판(10) 상에 형성된 마크(10a)를 판독함으로써 스테이지 상의 적정 위치에 대한 기판(10)의 위치 어긋남량(X, Y, θ방향의 어긋남량)을 검출한다. 또한 본 실시 형태에서는 마크(10a)가 X방향에 대하여 3개씩 병렬로 형성되어 있기 때문에, 이것을 판독하는 카메라(29a, 29b)도 3개씩 배치되어 있다. 또한 카메라(29a, 29b)의 수는 기판(10)의 사이즈 등에 따라 적당히 변경해도 좋다. 또한 본 실시 형태에서는 카메라(29a, 29b)는 기판(10)의 마크(10a)를 판독하는 설정으로 하고 있지만 이것에 한하지 않고, 기판(10)의 위치를 검출할 수 있는 것이라면 좋고, 기판(10)의 외형 등을 판독하도록 해도 좋다. 또한 카메라(29a, 29b)의 촬영 화각은 후술하는 반송 로보트(112a, 112b)의 포크(114a, 114b), 암(115a, 115b) 등 외부 기기의 이동 범위와 간섭하지 않는 위치에 설정되어 있다.

기체(14)의 Y방향에 관한 양단부에는 레이저 간섭식의 측장기(31a, 3lb)가 각각 설치되어 있다. 측장기(31a)는 제 1 이동 스테이지(12a)측 기체(14)의 단부에 X방향으로 이간하도록 2개 설치되어 있고, 제 1 이동 스테이지(12a)의 위치 측정을 행하는 제 1 스테이지 위치 검출부(32a)를 구성하고 있다. 다른쪽의 측장기(3lb)는 제 2 이동 스테이지(12b)측 기체(14)의 단부에 X방향으로 이간하도록 2개 설치되어 있고, 제 2 이동 스테이지(12b)의 위치 측정을 행하는 제 2 스테이지 위치 검출부(32b)를 구성하고 있다. 제 1 및 제 2 스테이지 위치 검출부(32a, 32b)는 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)의 끝면(33a, 33b)에 각각 레이저 광을 조사(照射)하여, 궤도상의 위치(Y방향의 위치)를 검출한다. 이 검출값은 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)의 위치 어긋남 보정에 이용된다.

기체(14) 상에는 또한, 노광부(11)에 근접하고 또한 제 1, 제 2 기판 보조적 계측부(30a, 30b)로부터 소정의 간격을 둔 위치에 한 쌍의 제 1, 제 2 기판 정밀 계측부(33a, 33b)가 각각 설치되어 있다. 이들 제 1, 제 2 기판 정밀 계측부(33a, 33b)는 게이트(34a, 34b), 카메라(36a, 36b)로 구성된다. 그리고 이들의 카메라(36a, 36b)는 제 1, 제 2 이동 스테이지(12a)의 이동 경로 상에 고정 배치되어 있고, 제 1 이동 스테이지(12a)에 적재된 기판(10)의 정밀 얼라이먼트 계측을 행한다. 또한, 이들의 카메라(36a, 36b)는 제 1, 제 2 기판 보조적 계측부(30a, 30b)의 카메라(29a, 29b)와 X방향에 있어서 같은 위치이며 같은 개수로 배치하고 있고, 카메라(29a, 29b)와 규격·성능의 것을 이용해도 좋고, 또 카메라(29a, 29b)보다 고해상도·고정세한 화상을 촬영하는 카메라를 이용해도 좋다.

제 1, 제 2 기판 정밀 계측부(33a, 33b)의 게이트(34a, 34b)는 카메라(36a, 36b)를 지지하는 지지부(37a, 37b)가 X방향과 평행한 중심축의 둘레를 회전 가능하 게 부착되어 있다. 제 1, 제 2 기판 보조적 계측부(30a, 30b) 및 제 1, 제 2 기판 정밀 계측부(33a, 33b)의 위치 교정을 행할 때, 지지부(37a, 37b)를 90° 회전시켜 카메라(36a, 36b)의 촬영 광축을 제 1, 제 2 기판 보조적 계측부(30a, 30b)의 카메라(29a, 29b) 방향을 향하게 한다. 그리고, 예를 들면 카메라(36a, 36b)로 카메라(29a, 29b)를 촬영하여 카메라(36a, 36b)의 촬영 화각 중심의 위치에 카메라(29a, 29b)의 소정 부분이 위치하도록 조정한다. 또한, 위치 교정의 기준으로서는 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 게이트(28a, 28b)에 형성된 소정의 위치 결정 마크에 카메라(29a, 29b)의 위치를 맞추어, 카메라(36a, 36b)의 촬영 화각 중심의 위치에 이들의 위치 결정 마크가 위치하도록 조정해도 좋다. 또한, 제 1, 제 2 기판 보조적 계측부(30a, 30b) 및 제 1, 제 2 기판 정밀 계측부(33a, 33b)는 서로 소정의 간격을 두고 배치되어 있으므로, 각각의 유지보수를 행하는 것이 용이하게 되어 있다.

노광 헤드(20)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 공간 광변조 소자로서의 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD)(38), 이 DMD(38)를 구동시키는 DMD 드라이버(39) 등을 구비하고 있다. DMD 드라이버(39)는 상술의 신호 케이블(21)이 접속되어 화상 처리 유닛(16)으로부터 프레임 데이터가 입력된다. DMD(38)는 예를 들면 600개×800개의 마이크로 미러가 2차원 정방격자상으로 배열되어 요동 가능하게 지지되어 있고, 광원 유닛(17)으로부터 광파이버(22)를 통해서 입력된 레이저 광이 노광 헤드(20)의 내부에 설치된 입사 광학계(도시하지 않음)를 통과하여 입사된다. 이 DMD(38)의 각 마이크로 미러는 화상 처리 유닛(16)으로부터 DMD 드라이버(36)를 통 해서 입력된 프레임 데이터에 기초하여 레이저 광을 변조하여 반사한다. 그리고 DMD(38)로부터의 반사광은 확대 광학계(도시하지 않음)에 의해 확대되어 기판(10)에 상을 투영(노광)한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 각 노광 헤드(20)는 X방향으로 2열로 나뉘어 각 열에 있어서 간극 없이 배열되어 있다. 또한 노광 헤드(20)는 제 1열째와 제 2 열째에서 배열 방향으로 소정 간극(배열 피치의 1/2배) 어긋나서 배열되어 있다. 이에 따라 제 1열째의 노광 헤드(20)에 의해 노광할 수 없는 부분이 제 2 열째의 노광 헤드(20)에 의해 노광된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상술한 제 1 기판 보조적 계측부(30a)와, 제 1 이동 스테이지(12a)와, 제 1 이동 스테이지 구동부(53a)와, 제 1 스테이지 위치 검출부(32a)와, 전체 제어부(50)로 보조적 보정 기구(51)가 구성된다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 전체 제어부(50)는 보조적 얼라이먼트 계측부(30a), 제 1 이동 스테이지(12a) 이외에 디지털 노광 장치(10) 전체를 제어한다. 또한, 제 2 기판 보조적 계측부(30b), 제 2 이동 스테이지(12b), 제 2 이동 스테이지 구동부(53b), 제 2 스테이지 위치 검출부(32b), 전체 제어부(50)로도 마찬가지의 보조적 보정 기구(52)가 구성된다. 또한, 전체 제어부(50)는 제 1 및 제 2 스테이지 위치 검출부(32a, 32b)를 제어하고, 이 스테이지 위치의 검출값을 제 1 및 제 2 이동 스테이지 구동부(53a, 53b)의 제어에 피드백하여 각 스테이지의 위치 보정을 행한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 이동 스테이지(12a)는 베이스 유닛(56)과, 변위 유닛(57∼59)과, 종동(從動) 유닛(61)과, 기판 홀더(62)로 이루어진다. 기판 홀더(62)는 대략 직사각형의 박판형상으로 형성되고, 상면에 다수의 흡착구멍(62a)이 형성되어 있다. 이들 흡착구멍(62a)에는 베이스 유닛(56)과는 별도로 형성한 흡인부(68)(제 1의 흡착 수단)가 접속되어, 상면에 기판(10)이 적재되었을 때 흡착구멍(62a)으로부터 흡기하여 기판(10)을 흡착 고정한다.

베이스 유닛(56)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기판 홀더(62)에 맞춰서 배치된 다수의 에어 패드(66)와, 이 에어 패드(66)에 접속되는 배기 흡인부(67)(제 2 흡착 수단)를 구비하고, 에어 패드(66)의 상면에 기판 홀더(62)를 지지한다. 배기 흡인부(67)로서는 주지의 에어 펌프 등이 이용되지만, 이것에 한정되지 않고, 흡인 및 배기의 기능을 갖는 것이면 된다. 베이스 유닛(56)은 얼라이먼트(계측 및 보정)시에는 배기 흡인부(67)를 배기 동작시켜 에어 패드(66)로부터 에어를 배출하여 기판 홀더(62)를 위쪽으로 부상시킴과 아울러, 기판(10)으로의 노광시에는 배기 흡인부(67)를 흡기 동작시켜 에어 패드(66)에 기판 홀더(62)를 흡착 고정시킨다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 변위 유닛(57)은 프레임부재(71), Y방향 이동부재(72), 액츄에이터(73), 회전 연결부재(74), 가이드부재(75), X방향 이동부재(76), 누름판(77)으로 이루어진다. 프레임부재(71)는 Y방향으로 긴 가이드 홈(71a)을 갖고 있고, 이 가이드 홈(71a)에 Y방향 이동부재(72)가 이동 가능하게 유지되어 있다. 또한, 가이드부재(75)는 X방향으로 긴 가이드 홈(75a)을 갖고 있고, 이 가이드 홈(75a)에 X방향 이동부재(76)가 이동 가능하게 유지된다. 회전 연결부재(74)는 도시하지 않은 연결 핀을 구비하고 있고, Y방향 이동부재(72) 및 가이드부재(75)를 Z축 둘레로 회전 가능하게 연결한다. 또한, X방향 이동부재(76) 및 Y방향 이동부재(72)의 시프트량은 바람직하게는 1mm 이하이며, 회전 연결부재(74)의 프리 회전 각도는 바람직하게는 0.3도 이내이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 누름판(77)은 박판상의 장변부(77a)와 단변부(77b)를 갖고, L자형으로 형성되어 있다. 그리고, 장변부(77a)의 말단부가 X방향 이동 부재(76)에, 예를 들면 나사 고정에 의해 고착되어 있다. 또 단변부(77b)는 기판 홀더의 끝면(62a)의 대략 중앙에, 예를 들면 나사 고정에 의해 고착되어 있다. 이 누름판(77)은 액츄에이터(73)가 구동함으로써 Y방향 이동부재(72)와 함께 Y방향으로 이동한다. 이 이동에 따라 기판 홀더(62)도 그 끝면(62a)의 중앙부에서 Y방향으로 이동하여, 기판 홀더(62)의 위치가 조금 변경된다. 또한, 제 2 및 제 3 변위 유닛(58, 59)에 의한 기판 홀더(62)의 변위는 회전 연결부(74)에 의한 θ방향 변위와, 가이드부재(75) 및 X방향 이동부재(76)에 의한 X방향 변위에 의해 흡수된다.

누름판(77)은 장변부(77a)가 얇게 형성되어 있기 때문에 Z방향으로 휠 수 있다. 이에 의해 기판 홀더(62)가 부상해서 상하 이동해도 이 부상 변위분을 흡수할 수 있다. 또한, 누름판(77)은 X방향, Y방향으로는 폭이 넓게 형성되어 있기 때문에, 변위되지 않기를 원하는 Y방향 및 X방향에 대해서는 높은 강성을 유지할 수 있어, 이들 방향에서의 휨은 적고 정밀도 좋은 보조적 얼라이먼트가 가능해진다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 제 2 변위 유닛(58)은 제 1변위 유닛(57)과 거의 같은 구성이며, 프레임부재(81), X방향 이동부재(82), 액츄에이터(83), 회전 연결부재(84), 가이드부재(85), Y방향 이동부재(86), 누름판(87)으로 이루어진다. 또 한, 제 1 변위 유닛(57)과 동일 구성부재에는 동일 부호가 붙여져 있다. 이 제 2 변위 유닛(58)은 액츄에이터(83)의 구동에 의해 X방향 이동부재(82)가 X방향으로 이동하고, 누름판(87)을 통해서 기판 홀더(62)의 끝면(62b)의 대략 중앙부를 X방향으로 이동시킬 수 있다. 또한, 다른 변위 유닛(57, 59)에 의한 기판 홀더(62)의 θ방향 변위를 회전 연결부재(84)에 의해 흡수하고, 다른 변위 유닛(57, 59)에 의한 기판 홀더(62)의 Y방향 변위를 Y방향 이동부재(86)에 의해 흡수한다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 제 3 변위 유닛(59)은 누름판(92)의 설치 방향이 제 2 변위 유닛(58)과 반대측으로 되어 있는 점을 제외하고, 제 2 변위 유닛(58)과 마찬가지로 구성되어 있어 동일 구성부재에는 동일 부호가 붙여져 있다.

종동 유닛(61)은 제 1 변위 유닛(57)으로부터 액츄에이터(73)를 제거하고, 또한 누름판(97)의 설치 방향을 제 1 변위 유닛(57)과는 반대측으로 한 것으로, 제 1 변위 유닛(57)과 동일 구성부재에는 동일 부호가 붙여져 있다. 이 종동 유닛(61)은 제 1∼제 3 변위 유닛(57∼59)에 의한 기판 홀더(62)의 이동 변위를 흡수해서 기판 홀더(62)를 유지한다.

이들 변위 유닛(57∼54) 및 종동 유닛(61)의 누름판(77, 82, 92, 97)이 기판 홀더(62)의 각 끝면(62a∼62d)(도 3 참조)의 대략 중앙과 고착되어 있기 때문에, 변위 유닛(57∼59)의 각 액츄에이터(73,83)가 구동해서 X, Y, θ방향으로 기판 홀더(62)가 이동했을 때, 기판 홀더(62)를 안정되게 변위시키는 것이 가능하고, 또 기판 홀더(62)가 베이스 유닛(56)으로부터의 흡인 배기 동작에 의해 승강했을 때, 이동 스테이지(12a)와 함께 더욱 이동했을 때도 기판 홀더(62)를 확실하게 유지할 수 있다.

전체 제어부(50)는 상술한 제 1 및 제 2 보조적 기판 얼라이먼트 기구(51, 52)의 제어 이외에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화상 처리 유닛(16) 및 광원 유닛(17)을 제어하여 노광을 행하게 한다.

화상 처리 유닛(16)은 외부의 화상 데이터 출력 장치(103)로부터 출력되는 래스터화된 제 1 및 제 2 화상 데이터(104a, 104b)를 격납하는 화상 데이터 기억부(105)를 구비하고 있다. 제 1 화상 데이터(104a)는 제 1 이동 스테이지(12a) 상의 기판(10)에 노광을 행할 때 사용되고, 제 2 화상 데이터(104b)는 제 2 이동 스테이지(12ｂ) 상의 기판(10)에 노광을 행할 때 사용된다. 또한, 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)는 노광시의 이동 방향(주사(走査) 방향)이 역방향, 즉 180° 다르고, 동일한 화상 데이터에 기초하여 노광을 행하면 각 스테이지 상의 기판(10)에는 동일한 패턴이 묘화되지 않기 때문에, 동일한 패턴이 묘화되도록 2종의 화상 데이터(제 1 및 제 2 화상 데이터(104a, 104b))가 화상 데이터 출력 장치(103)에서 준비되어 있다.

화상 데이터 기억부(105)는 기록 제어부(106)에 의해 기록이 제어되고, 판독 제어부(107)에 의해 판독이 제어되어 있다. 기록 제어부(106)는 화상 데이터 출력 장치(103)로부터 입력되는 제 1 및 제 2 화상 데이터(104a, 54b)를 화상 데이터 기억부(105)에 기록한다. 판독 제어부(107)는 전체 제어부(50)의 제어에 기초하여, 화상 데이터 기억부(105)로부터 선택적으로 제 1 화상 데이터(104a) 또는 제 2 화상 데이터(104b)를 판독하여 프레임 데이터 생성부(102)에 입력한다. 또한, 화상 데이터 기억부(105)는 1개의 메모리 장치로서 구성되고, 제 1 및 제 2 화상 데이터(104a, 104b)가 메모리 영역 내의 다른 영역에 격납되는 것이어도 좋고, 2개의 메모리 장치로서 구성되어, 제 1 및 제 2 화상 데이터(104a, 104b)가 각 메모리 장치에 각각 격납되는 것이어도 좋다.

프레임 데이터 생성부(102)는 입력된 제 1 화상 데이터(104a) 또는 제 2 화상 데이터(104b)에 기초하여 프레임 데이터를 생성하고, 생성된 프레임 데이터를 DMD 드라이버(39)에 입력한다. 구체적으로는 프레임 데이터 생성부(102)는 DMD(38)의 각 마이크로 미러의 배치 및 각 노광 헤드(18)의 배치에 따라 결정되는 각 노광점의 좌표에 기초하여 프레임 데이터를 생성한다.

또한, 프레임 데이터 생성부(102)는 묘화 데이터 보정부로서 기능하고, 제 1 및 제 2 기판 정밀 계측부(25a, 25b)에 의해 검출되는 기판(11)의 위치 어긋남량(X, Y, θ방향)에 맞춘 보정량으로 노광점의 위치가 원래의 프레임 데이터 위치에서 변위하도록 프레임 데이터를 보정한다.

도 10은 이상과 같이 구성된 디지털 노광 장치(2)에 기판(10)의 교환(로드·

언로드)기구를 부가한 디지털 노광 시스템(110)을 나타낸다. 디지털 노광 시스템(110)에는 컨베이어(111), 제 1 및 제 2 반송 로보트(112a, 112b)가 설치되어 있고, 각 부는 도면에 기재되지 않은 제어부에 의해 구동 제어되고 있다.

컨베이어(111)는 디지털 노광 장치(10)의 기체(14)의 장변을 따라 연장되도록 배치되어 있고, 제 1 및 제 2 반송 로보트(112a, 112b)는 각각 기체(14)의 단변에 대향하도록 배치되어 있다. 컨베이어(111)는 복수의 기판(10)을 소정 간격 이간 하여, 예를 들면 제 1 이동 스테이지(12a)측에서 제 2 이동 스테이지(12b)측으로 반송한다. 또한 기판(10)에는 그 방향을 나타내기 위해 「F」 문자를 묘화 패턴으로서 나타내고 있다.

제 1 반송 로보트(112a)는 기판(10)을 적재하는 포크상의 적재부(114a)와, 일단이 적재부(114a)에 연결되어 적재부(114a)를 제 1 이동 스테이지(12a)에 대하여 근접/이간하는 방향으로 이동시키는 암부(115a)와, 암부(115a)의 타단을 지지해서 θ방향으로의 회전 및 Z방향(지면에 직교하는 방향)으로의 상하동을 행하는 가동식의 대좌(116a)로 이루어진다. 마찬가지로 제 2 반송 로보트(112b)는 기판(10)을 적재하는 포크상의 적재부(114b)와, 일단이 적재부(114b)에 연결되어 적재부(114b)를 제 1 이동 스테이지(12a)에 대하여 근접/이간하는 방향으로 이동시키는 암부(115b)와, 암부(115b)의 타단을 지지해서 θ방향으로의 회전 및 Z방향으로의 상하동을 행하는 가동식 대좌(116b)로 이루어진다.

컨베이어(111), 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)의 상면에는 기판(10)을 그 하면에 점접촉해 들어올리는 복수의 리프트핀(도시하지 않음)이 설치되어 있다. 제 1 및 제 2 반송 로보트(112a, 112b)는 적재부(114a, 114b)를 리프트핀의 사이에 삽입하고, 기판(10)을 하면측으로부터 들어올림으로써 기판(10)을 적재부(114a, 114b) 상에 적재하여 반송한다. 구체적으로는 제 1 반송 로보트(112a)는 컨베이어(111) 상에서 미노광의 기판(10)을 1장 꺼내어 상기 기판(10)을 제 1 이동 스테이지(12a) 상으로 이송한다. 또한, 제 1 반송 로보트(112a)는 노광이 종료된 상기 기판(10)을 제 1 이동 스테이지(12a)로부터 컨베이어(111) 상으로 이송시킨 다. 제 2 반송 로보트(112b)의 동작은 제 1 반송 로보트(112a)의 동작과 같으며, 컨베이어(111) 및 제 2 이동 스테이지(12b) 사이에서 기판(10)의 이송을 행한다.

이상과 같이 구성된 디지털 노광 시스템(110)의 동작을 도 11에 나타내는 플로우차트에 따라 설명한다. 디지털 노광 시스템(110)이 동작할 때에는, 제 1 및 제 2 반송 로보트(112a, 112b)에 의해 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b) 상에 각각 기판(10)이 세팅된다. 제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)에 기판(10)이 세팅되면, 기판 홀더(62)의 흡인부(68)가 동작하여 기판(10)을 흡착 유지한다. 이때 이동 스테이지(12a, 12b)의 베이스 유닛(56)은 배기 흡인부(67)가 동작하고, 에어 패드(66)로부터 에어를 배출시키는 것에 의해 기판 홀더(62)가 부상한 상태로 되어 있다(도 12 (A)에 나타내는 상태). 또한, 도 12에 있어서는 도면의 번잡을 방지하기 위해 변위 유닛(57), 종동 유닛(61) 등을 생략하고 있다. 또한 이때, 각 기판(10)은 서로 180° 회전 대칭이 되는 방향으로 배치된다. 이 상태에서 우선은 제 1 이동 스테이지(12a)가 제 2 이동 스테이지(12b)에 근접하는 방향을 향해 이동한다.

그리고, 이 이동 중 제 1 이동 스테이지(12a)가 제 1 기판 보조적 계측부(30a)를 통과할 때에, 보조적 얼라이먼트 계측 처리로서의 기판(10)에 형성된 마크(10a)의 판독를 행한다. 이때, 도 13에 나타내는 바와 같이, 기판(10)(실선으로 나타내는 위치)은 기준 위치(P)(2점쇄선으로 나타내는 위치)에 대하여 위치가 어긋난 상태로 기판 홀더(62) 상에 흡착 유지되어 있다. 또한, 이 기판(10)의 위치 검출 처리를 행할 때에도 기판 홀더(62)는 베이스 유닛(56)으로부터 부상한 상태 그 대로이다.

기판(10)의 위치 검출 후 제 1 이동 스테이지(12a)의 이동을 속행시킴과 아울러 전체 제어부(50)는 보조적 얼라이먼트 보정 처리의 실행, 즉 제 1 기판 보조적 계측부(30a)에서 판독한 마크(10a)의 위치와 미리 설정된 마크(10a)의 기준 위치를 비교하여 X, Y, θ방향의 위치 어긋남량을 산출하고, 위치 어긋남량이 소정 범위를 넘어선 경우 이 위치 어긋남량에 기초하여 마크(10a)의 위치를 기준 위치에 근접하는 소정 범위 내로 수정하도록 각 변위 유닛(57∼59)의 액츄에이터(73, 83)의 구동량을 결정하고, 이 구동량으로 액츄에이터(73, 83)를 동작시킨다. 이에 의해 소정의 범위 외에 위치하고 있던 기판 홀더(62) 상의 기판(10)은 소정 범위 내로 변위한 상태가 된다 (도 13의 점선으로 나타내는 위치). 또한, 이 보조적 얼라이먼트 보정으로 기판(10)의 위치를 맞추는 소정의 범위로서는, 제 1 및 제 2 기판 정밀 계측부(33a, 33b)의 카메라(36a, 36b)로 마크(10a)를 판독 가능한 범위, 즉 카메라(36a, 36b)의 화각 중심을 기준 위치에 맞추고 있는 경우, 카메라(36a, 36b)의 화각 범위 내로 위치를 맞추도록 하면 좋다.

이렇게 하여 기판(10)의 보조적 얼라이먼트 보정 처리가 완료된 직후, 제 1 기판 정밀 계측부(33)에 도달하기 전에, 전체 제어부(50)는 배기 흡인부(67)를 동작시켜 이동 스테이지(12a)의 에어 패드(66)로부터 에어를 흡기해 기판 홀더(62)를 베이스 유닛(56)에 흡착 고정한 상태로 한다. 그리고, 제 1 이동 스테이지(12a)는 제 1 기판 정밀 계측부(33a)에 도달하고, 이 제 1 기판 정밀 계측부(33a)를 통과할 때에 정밀 얼라이먼트 계측으로서의 기판(10)의 마크 판독을 행한다. 또한, 이 제 1 기판 정밀 계측부(33a)에서는 제 1 기판 보조적 계측부(30a)에 있어서의 계측보다 느린 속도로 보다 고정세한 마트 판독을 행하지만, 상술한 바와 같이 제 1 기판 보조적 계측부(30a)와 제 1 기판 정밀 계측부(33a)는 소정의 간격을 두고 설치되어 있으므로, 제 1 기판 정밀 계측부(33a)에 제 1 이동 스테이지(12a)가 도달할 때까지의 사이에 충분히 제 1 이동 스테이지(12a)를 감속하여, 판독 속도의 차이를 흡수시키는 것이 가능하다. 또한, 제 1 기판 정밀 계측부(33a)를 통과한 후, 노광부(11)를 일단(一端) 통과하여 제 2 이동 스테이지(12b)에 근접하는 위치에 도달한 후, 이동 방향을 역전하여 이번에는 제 2 스테이지(12b)와 이간하는 반대 방향으로 이동한다.

이 반대 방향으로의 이동을 개시하여 노광부(11)에 진입할 때까지의 사이에 전체 제어부(50)는 프레임 데이터 생성부(102)를 동작시켜 정밀 얼라이먼트 보정 처리의 실행, 즉 제 1 기판 정밀 계측부(33a)에서 계측한 마크(10a)의 위치와 기준 위치를 비교하여 X, Y, θ방향의 위치 어긋남량을 산출하고, 기준 위치에 설정된 각 노광점의 위치를 산출한 위치 어긋남량에 맞추어 변위하도록 제 1 화상 데이터(104a)를 보정한다. 이때 기판(10)은 보조적 얼라이먼트 보정된 위치(점선으로 나타내는 위치)에 있고, 이 위치와 기준 위치(P)(2점쇄선으로 나타내는 위치)의 위치 어긋남량으로부터 기준 위치(P)에 대하여 설정된 제 1 화상 데이터(104a)를 보조적 얼라이먼트 보정된 기판(10)의 위치에 맞춰서 보정한다. 그리고 배기 흡인부(67)가 흡기 동작을 속행하여 베이스 유닛(56)에 기판 홀더(62)를 흡착 고정한 상태 그대로 제 1 이동 스테이지(12a)가 노광부(11)를 통과하고, 이 노광부(11)를 통과할 때 기판(10)에 대하여 정밀 얼라이먼트 보정 후의 제 1 화상 데이터(104a)에 기초한 노광을 행한다. 또한, 이 노광 중에 제 2 이동 스테이지(12b)가 제 1 이동 스테이지(12a)에 근접하는 방향을 향해 이동하고, 제 2 기판 보조적 계측부(30b)를 통과할 때에 기판(10)의 보조적 얼라이먼트 계측을 행하고, 또한 이동을 계속하면서 보조적 얼라이먼트 보정 처리를 행한다. 이 보조적 얼라이먼트 보정 처리를 완료한 후, 에어 패드(66)로부터 에어를 흡기하여 기판 홀더(62)를 베이스 유닛(56)에 흡착 고정시킨 상태로 한다.

제 1 이동 스테이지(12a)는 노광부(11)을 통과하여 노광 처리를 완료한 후, 초기 위치로 돌아간다. 이때, 제 2 이동 스테이지(12b)는 제 2 정밀 기판 계측부(33b)를 통과하고, 이 제 2 정밀 기판 계측부(33b)를 통과할 때 기판(10)의 정밀 얼라이먼트 계측을 행한다. 또한, 이 제 2 이동 스테이지(12b)가 제 2 정밀 기판 계측부 (33)에 도달할 때에도 충분한 감속을 행하고 있어 제 2 보조적 기판 계측부(30b) 및 제 2 정밀 기판 계측부(33b)에 있어서의 판독 속도의 차를 흡수하고 있다. 그리고 노광부(11)를 일단 통과하고 이동 방향을 역전해서 노광부(11)에 도달할 때까지의 사이에 정밀 얼라이먼트 보정 처리, 즉 제 2 기판 정밀 계측부(33a)로 계측한 기판(10)의 위치와 기준 위치를 비교하여 X, Y, θ방향의 위치 어긋남량을 산출하고, 위치 어긋남량에 맞추어 제 2 화상 데이터(104b)를 보정한다. 그리고 베이스 유닛(56)에 기판 홀더(62)를 흡착 고정한 상태 그대로 제 2 이동 스테이지(12b)가 노광부(11)를 통과하고, 이 노광부(11)를 통과할 때 기판(10)에 대하여 정밀 얼라이먼트 보정 후의 제 2 화상 데이터(104b)에 기초한 노광을 행한다.

또한, 이 노광 중에 제 1 반송 로보트(112a)에 의해 제 1 이동 스테이지(12a) 상의 기판(10)이 교환되어 제 1 이동 스테이지(12a)는 새로운 기판(10)을 기판 홀더(62)에 흡착 유지함과 아울러 이 기판 홀더(62)를 베이스 유닛(56)으로부터 부상한 상태로 하여 제 2 이동 스테이지(12b)에 근접하는 방향을 향해 이동하고, 조금 전과 같이 기판(10)의 보조적 얼라이먼트 계측 및 보정을 행한다. 제 2 이동 스테이지(12b)는 노광부(11)를 통과하여 노광 처리를 완료한 후 초기 위치로 되돌아오고, 이때 제 1 이동 스테이지(12a)는 기판 홀더(62)를 베이스 유닛(56)에 흡착 고정한 상태로 해서, 제 1 기판 정밀 계측부(33a) 및 노광부(11)를 일단 통과함과 아울러 정밀 얼라이먼트 계측을 완료한 후 제 1 이동 스테이지(12a)는 반대 방향으로 이동하고, 노광부(11)에 도달할 때까지의 사이에 정밀 얼라이먼트 보정 처리를 완료하여 노광부(11)에 진입하고, 기판 홀더(62)가 베이스 유닛(56)에 흡착 고정된 상태 그대로 기판(10)에 대하여 정밀 얼라이먼트 보정 후의 제 1 화상 데이터(104a)에 기초한 노광을 행한다. 또한 이 노광 중에 제 2 반송 로보트(112b)에 의해 기판(10)이 교환된 제 2 이동 스테이지(12b)는 새로운 기판(10)을 기판 홀더(62)에 흡착 유지함과 아울러 기판 홀더(62)를 부상 상태로 하여 제 1 이동 스테이지(12a)에 근접하는 방향을 향해 이동하고, 조금 전과 같이 기판(10)의 얼라이먼트 계측 및 보정을 행한다. 이 이후에는 이상의 공정을 1 사이클로 해서 동일 동작이 반복된다.

본 실시 형태의 효과에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 기판(10)을 유지한 기판 홀더(62)를 액츄에이터(73, 83)의 구동에 의해 변위시켜 기계적 기구에 의한 기판(10)의 보조적 얼라이먼트 보정을 행한 후 화상 데이터의 보정에 의한 정밀 얼라이먼트 보정을 행하고 있으므로, 보조적 얼라이먼트 보정으로 소정 범위 내로 보정한 만큼 정밀 얼라이먼트 보정시의 위치 어긋남량이 적어지기 때문에, 프레임 데이터 생성부(102)에 의한 화상 데이터 보정에 걸리는 시간이 단축됨과 아울러 노광시에는 정밀 얼라이먼트 보정된 화상 데이터를 사용하고 있으므로, 높은 정밀도로 기판(10)으로의 노광을 행할 수 있다. 또한, 상기 구성에서는 디지털 노광 장치(10)의 내부에서 기계적 기구에 의한 보조적 얼라이먼트 보정을 행하고 있으므로, 외부에서 디지털 노광 장치(2)로, 즉 반송 컨베이어(111)로부터 제 1 및 제 2 반송 로보트(112a, 112b)를 통해서 기판(10)을 디지털 노광 장치(2)에 반송할 때에는, 기판(10)의 보조적 얼라이먼트 보정(제 1 및 제 2 이동 스테이지(12a, 12b)에 기판을 적재할 때의 위치 결정)을 행할 필요가 없기 때문에, 반송 컨베이어(111)로부터 기판(10)을 리프트, 회전, 평행 이동 및 디지털 노광 장치(2)에 삽입하고, 이동 스테이지(12a, 12b)에 적재할 때까지의 시간을 단축시킬 수 있다. 또한 보조적 얼라이먼트 계측 및 보정을 행할 때에는 기판(10)을 보유한 기판 홀더(62)를 부상 상태로 하고, 기판(10)으로의 노광시에는 기판 홀더(62)를 흡착 유지한 상태로 하고 있으므로, 이동시의 가감속으로 기판 홀더(62)가 변형되는 경우가 없고, 기판(10)을 확실하게 유지하여 이동시킬 수 있기 때문에 구동부 및 기계적 기구에 의한 오차를 억제하여 위치맞춤의 정밀도를 높일 수 있다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는 1개의 변위 유닛에 대해 X, Y방향 중 어느 한 방향으로 구동시키는 액츄에이터를 구비한 구성으로 하고 있지만, 이것에 한정 되지 않고, 도 14에 나타내는 바와 같이, X, Y방향으로 각각 이동시키는 2개의 액츄에이터(121a, 12lb)를 구비한 변위 유닛(120)을 사용해도 좋다. 또한, 이 변위 유닛(120)은 상기 변위 유닛(57)과 같이 프레임부재(71), X방향 이동부재(72), 회전부재(74), 가이드부재(75), Y방향 이동부재(76), 누름판(77)을 구비하고, 액츄에이터(121a, 12lb)를 구성하는 모터(122a, 122b)가 전체 제어부(50)로부터의 제어 신호에 의해 회전하면 볼 나사(123a, 123b)가 회전하여 X방향 이동부재(72), Y방향 이동부재(76)를 각각 이동시킨다. 이러한 변위 유닛(120)을 이용하는 경우, 기판 홀더(62)의 끝면의 1개를 변위 유닛(120)으로 누르고, 기판 홀더(62)의 나머지 3개의 끝면을 상기 실시 형태와 같은 형태의 종동 유닛으로 누르는 구성으로 하면, 변위 유닛(120)을 구동시키는 것만으로 상기 실시 형태와 같이 기판 홀더(62)를 X, Y, θ방향으로 이동시키는 것이 가능해진다. 또한, 복수의 변위 유닛으로 기판 홀더의 끝면 중 적어도 2개 이상을 누르도록 하는 구성이어도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 2개의 이동 스테이지를 구비하고 교대로 기판으로의 노광을 행하는 구성으로 하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 1개의 이동 스테이지에서 기판으로의 노광을 행하는 구성이어도 좋다. 또한, 상기 실시 형태에서는 고정 배치된 노광부에 대하여 스테이지를 이동시키고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 스테이지를 정지시키고 노광부를 이동시켜도 좋다.

또한, 상기 실시 형태에서는 본 발명에 따른 묘화 장치의 일형태로서 묘화 데이터에 기초해 광 빔을 변조함으로써 기판 상에 노광을 행하는 디지털 노광 장치 를 예시하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 묘화 데이터에 기초해서 도트상의 잉크를 사출하여 묘화를 행하는 잉크젯 묘화 장치 등에 적용하는 것도 가능하다.

도 1은 디지털 노광 장치의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.

도 2는 디지털 노광 장치의 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 기판 얼라이먼트 장치의 구성을 나타내는 개략 사시도이다.

도 4는 이동 스테이지의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 5는 변위 유닛의 하나를 나타내는 사시도이다.

도 6은 변위 유닛의 하나를 타나내는 사시도이다.

도 7은 변위 유닛의 하나를 나타내는 사시도이다.

도 8은 변위 유닛의 동작의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 9는 종동 유닛을 나타내는 사시도이다.

도 10은 디지털 노광 시스템의 구성을 나타내는 개략 평면도이다.

도 11은 디지털 노광 시스템의 동작 시퀀스를 나타내는 플로우차트이다.

도 12는 이동 스테이지의 동작 상태를 나타내는 측면도이다.

도 13은 보조적 얼라이먼트 및 정밀 얼라이먼트로 이동하는 기판의 상태를 나타내는 설명도이다.

도 14는 변위 유닛의 변형예를 나타내는 사시도이다.

(부호의 설명)

2 : 디지털 노광 장치 10 : 기판

11 : 노광부 20 : 노광 헤드

12a, 12b : 이동 스테이지 30a, 30b : 보조적 계측부

33a, 33b : 정밀 계측부 51, 52 : 보조적 기판 보정 기구

56 : 베이스 유닛 57, 58, 59 : 변위 유닛

61 : 종동 유닛 67 : 흡인 배기부(제 2 흡착 수단)

68 : 흡인부(제 1 흡착 수단)

102 : 프레임 생성부(묘화 데이터 보정부)

Claims

화상 데이터에 기초하여 구동되어 묘화 영역을 통과하는 기판의 상면에 순차 패턴을 형성하는 묘화 수단;

상기 묘화 수단의 묘화 영역을 통과하도록 기판을 반송하는 기판 반송 수단;

상기 묘화 수단이 묘화를 개시하기 전에 상기 묘화 영역에 있어서의 소정의 기준 위치에 대한 기판의 위치 어긋남량을 측정하는 제 1 위치 측정 수단;

상기 제 1 위치 측정 수단에 의해 측정된 위치 어긋남량이 소정 범위를 넘어섰을 경우에, 상기 위치 어긋남량에 기초하여 기판을 변위시켜 상기 기준 위치로 접근하도록 기판 위치를 보정하는 기판 변위 수단; 및

상기 기판 변위 수단에 의한 기판 위치의 보정 후에 남는 상기 기판의 기준 위치부터의 위치 어긋남을 상쇄하도록 상기 묘화 수단의 구동에 사용되는 화상 데이터를 보정하는 데이터 보정 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 기판 변위 수단에 의한 변위 후의 기판 위치를 측정하는 제 2 위치 측정 수단; 및

상기 제 2 위치 측정 수단에 의해 측정된 기판 위치에 기초하여 상기 기준 위치부터의 기판의 어긋남량을 산정하는 위치 어긋남량 산정 수단을 구비하고:

상기 데이터 보정 수단은 상기 위치 어긋남량 산정 수단에 의해 산정된 어긋 남량에 기초하여 화상 데이터를 보정하는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 기판 반송 수단은 일차원 궤도와, 이 궤도를 따라 쌍방향으로 이동 가능한 이동 스테이지를 갖고;

상기 기판 변위 수단은 상기 이동 스테이지의 기판 홀더와, 이 기판 홀더를 상기 이동 스테이지의 베이스 유닛에 고정적으로 적재된 위치와 상기 베이스 유닛으로부터 부상한 위치 사이에서 스위칭시키는 수단과, 기판 홀더가 상기 부상 위치에 있을 때에 상기 기판 상면에 대하여 평행한 평면 상에서 기판 홀더를 2차원 변위시키는 변위 유닛을 더 갖는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 기판 홀더는 기판을 흡인력에 의해 유지하는 제 1 흡착 수단을 구비하고, 상기 이동 스테이지는 상기 기판 홀더를 상기 적재 위치에 흡인력에 의해 유지하는 제 2 흡착 수단을 구비하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2 흡착 수단은 각각 흡인력을 생성하지 않는 해방 상태로 스위칭 가능한 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 변위 유닛은 상기 기판 홀더의 1변에 대하여 평행하게 이동 가능하도록 상기 이동 스테이지에 부착된 제 1 이동부재와, 상기 기판 상면에 대하여 수직인 축 둘레에서 회전 가능한 연결부재를 통해서 상기 제 1 이동부재에 연결되어, 상기 기판 홀더의 상기 1변에 대하여 교차하는 방향으로 이동 가능 한 제 2 이동부재를 갖고; 상기 제 2 이동부재는 상기 1변에 고정된 누름판을 갖는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 누름판은 상기 기판에 거의 평행한 장변과, 이 장변의 자유단으로부터 아래쪽으로 연장되는 단변으로 이루어지는 L자형 부재이며, 상기 단변의 하단부가 상기 기판 홀더의 상기 1변에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 6 항에 있어서, 상기 누름판의 장변은 상기 기판 홀더가 상기 부상 위치로 스위칭되었을 때에 탄성 변형하여 상기 기판 홀더와 상기 변위 유닛의 연결을 유지하는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 변위 유닛은 제 1 이동부재를 이동시켜 기판 홀더의 상기 1변에 평행한 방향의 힘을 더하는 제 1 액츄에이터와, 제 2 이동부재를 이동시켜 기판 홀더의 상기 1변에 대하여 교차하는 방향의 힘을 더하는 제 2 액츄에이터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
제 5 항에 있어서, 상기 변위 유닛이 2개 이상 상기 기판 홀더의 서로 직각인 2개의 변에 연결되어 있고, 각 변위 유닛은 제 1 이동부재를 이동시키는 제 1 액츄에이터를 구비하고 있으며, 한 쪽의 변위 유닛은 상기 기판 홀더의 상기 직각 인 2변 중 한쪽의 1변에 평행한 방향의 힘을 가하고, 다른 쪽의 변위 유닛은 상기 기판 홀더의 상기 직각인 2변 중 다른 쪽의 변에 평행한 방향의 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 묘화 장치.
묘화 영역을 통과하는 기판에 대하여 화상 데이터에 따라 순차 패턴을 형성하는 묘화 방법으로서:

상기 묘화 영역을 통과하도록 기판을 반송하고;

묘화를 개시하기 전에 상기 묘화 영역에 있어서의 소정의 기준 위치에 대한 기판의 위치 어긋남량을 측정하고;

상기 측정된 위치 어긋남량이 소정 범위를 넘어섰을 경우에, 묘화를 개시하기 전에 측정된 위치 어긋남량에 기초하여 상기 기준 위치에 근접하도록 기판의 위치를 보정하고;

기판 위치의 보정 후에 남는 상기 기판의 기준 위치로부터의 위치 어긋남을 상쇄하도록 상기 화상 데이터를 보정하며;

보정된 화상 데이터를 이용하여 상기 기판 상에 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 묘화 방법.