KR20090013022A

KR20090013022A - 노광 장치, 노광 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법

Info

Publication number: KR20090013022A
Application number: KR1020080056709A
Authority: KR
Inventors: 카츠아키 마츠야마; 료우지 네모토; 준이치 모리; 류고 사토; 토모아키 하야시
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2007-07-30
Filing date: 2008-06-17
Publication date: 2009-02-04
Also published as: CN101359185B; TW200905422A; JP2009031639A; US20090033899A1; KR101057765B1; CN101359185A; TWI381253B; JP4863948B2

Abstract

복수의 이동 스테이지를 이용하는 근접 방식의 노광에 있어서, 레이저 측장계를 이용하여 노광 시의 기판의 위치결정을 정도 높게 수행한다. 각 이동 스테이지는 척(10a, 10b)을 탑재해서 부 스테이지 베이스(11a, 11b)의 상부 및 주 스테이지 베이스(11) 상부로 이동하고, 주 스테이지 베이스(11) 위에서 기판(1)의 위치결정을 수행한다. 각 제1 레이저 측장계는 레이저 광원(31a, 31b), 각 이동 스테이지의 X스테이지(14) 아래에 부착된 바 미러(34a, 34b), 주 스테이지 베이스(11)의 X가이드(13)에서 떨어진 위치에 설치된 레이저 간섭계(32a, 32b)를 가지며, 각 이동 스테이지의 X방향의 위치를 검출한다. 레이저 간섭계(32a, 32b)가 부 스테이지 베이스(11a, 11b) 진동의 영향을 받지 않으며, 레이저 간섭계(32a, 32b)에서 주 스테이지 베이스(11) 위의 각 이동 스테이지까지의 측정거리가 짧아진다.

Description

노광 장치, 노광 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법{EXPOSURE APPARATUS, EXPOSURE METHOD AND METHOD OF MANUFACTURING A DISPLAY PANEL SUBSTRATE}

본 발명은 액정 디스플레이 장치 등의 표시용 패널 기판의 제조에 있어서 근접(proximity) 방식을 이용하여 기판의 노광을 수행하는 노광 장치, 노광 방법 및 이들을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 복수의 이동 스테이지를 구비한 노광 장치, 노광 방법 및 이들을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이다.

표시용 패널로써 이용되는 액정 디스플레이 장치의 TFT(Thin Film Transistor) 기판이나 컬러 필터 기판, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판, 유기 전계 발광(EL, Electroluminescence) 표시 패널용 기판 등의 제조는 노광 장치를 이용하여 포토 리소그래피 기술에 의하여 기판 상에 패턴을 형성함으로써 수행된다. 노광 장치로서는 렌즈 또는 거울을 이용하여 포토 마스크(이하, '마스크'라고 함)의 패턴을 기판 상에 투영하는 프로젝션 방식과, 마스크와 기판 사이에 미소한 틈(근접 갭)을 마련하여 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 근접 방식이 있다. 상기 근접 방식은, 상기 프로젝션 방식에 비해 패턴 해상 성능은 떨어지지만, 조사 광학계의 구성이 간단하며, 또한 처리 능력이 뛰어나 양산용으로 적합하다.

최근, 표시용 패널의 각종 기판의 제조에 있어서, 대형화 및 사이즈의 다양화에 대응하기 위해, 비교적 큰 기판을 표시용 패널의 사이즈에 맞춰서, 1장의 기판에서 1장 또는 복수 장의 표시용 패널 기판을 제조하고 있다. 이 경우, 상기 근접 방식에서는 기판의 일면을 일괄적으로 노광시키려고 하면, 기판과 같은 크기의 마스크가 필요해지고, 고가인 마스크의 비용 부담이 더욱 커진다. 그래서, 기판보다 비교적 작은 마스크를 사용하여, 이동 스테이지에서 기판을 XY방향으로 스텝 이동시키면서, 기판의 일면을 복수의 쇼트로 나누어 노광시키는 방식이 주류가 되었다. 이하, 이러한 방식을 근접 XY 스텝 방식이라고 한다.

특개 2005-331542호 공보에서는, 근접 XY 방식의 노광에 있어 레이저 측장계를 이용하여 노광 시의 기판의 위치 결정을 정도 높게 수행하고, 인화의 정도를 향상시키는 기술이 개시되어 있다. 상기 레이저 측장계는 레이저 광을 발생하는 광원과 척에 부착된 반사 수단(바 미러) 및, 상기 광원으로부터의 레이저 광과 반사수단(바 미러)에 의해 반사된 레이저 광과의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 구비한다. 또한, 특개 2005-140935호 공보에서는, 근접 방식의 노광에 있어 기판을 고정하는 복수의 척들 및 각각의 척을 이동시키는 복수의 이동 스테이지를 이용해서 스루풋을 향상시키는 기술이 개시되어 있으며, 특히 근접 XY 스텝 방식의 노광에 있어서 스루풋 향상의 효과가 크다.

특개 2005-140935호 공보에서 기재된 바와 같은 복수의 척들 및 복수의 이동 스테이지를 이용하는 경우, 각 이동 스테이지가 기판의 로드/언 로드 위치와 노광 위치를 이동시키기 위한 스테이지 베이스는, 운반을 위해 로드/언 로드 위치용 부 스테이지 베이스와 노광 위치용 주 스테이지 베이스로 분할되어 구성된다. 그리고 특개 2005-331542호 공보에서 기재된 바와 같은 레이저 측장계를 이용하여 노광 시의 기판 위치 결정을 수행하기 위해서는, 레이저 측장계의 레이저 간섭계를 부 스테이지 베이스 또는 주 스테이지 베이스 중 어딘가에 설치하지 않으면 안 된다.

상기 레이저 측장계의 레이저 간섭계를 부 스테이지 베이스에 설치하면, 레이저 간섭계가 부 스테이지 베이스 진동의 영향을 받는다. 또한, 레이저 간섭계에서 주 스테이지 상의 이동 스테이지까지의 측정 거리가 길어진다. 이러한 원인들로 인해, 측정 오차가 발생하기 쉬워진다는 문제가 발생한다. 한편, 상기 레이저 측장계의 레이저 간섭계를 주 스테이지 베이스에 설치하면, 그 상태로는 각 이동 스테이지가 부 스테이지 베이스와 주 스테이지 베이스를 이동할 때, 레이저 간섭계와 충돌하기 때문에 레이저 간섭계를 이동시킬 필요가 있다. 레이저 간섭계를 이동시키면 측정결과의 재현성에 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은, 복수의 이동 스테이지를 이용하는 근접 방식의 노광에 레이저 측장계를 이용하여, 노광 시의 기판의 위치 결정을 정도 높게 수행하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 패턴의 인화를 정도 높게 수행하여 고품질의 기판을 제조하는 것이다.

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 근접 방식을 이용하는 노광 장치는 기판을 유지하는 복수의 척들, 마스크를 유지하는 마스크 홀더, 상기 마스크 홀더의 하방에 배치된 주 스테이지 베이스, 상기 주 스테이지 베이스의 X방향(또는 Y방향)에 인접하여 배치된 복수의 부 스테이지 베이스들, 상기 주 스테이지 베이스 상에서 상기 복수의 부 스테이지 베이스 상으로 뻗는 가이드, 상기 가이드에 탑재되어 X방향(또는 Y방향)으로 이동하는 제1 스테이지, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 Y방향(또는 X방향)으로 이동하는 제2 스테이지 및 상기 제2 스테이지에 탑재되어 θ방향으로 회전하는 제3 스테이지를 가지며, 각각의 상기 척을 탑재하고 하나의 상기 부 스테이지 베이스의 상부 및 상기 주 스테이지 베이스의 상부로 이동하며 상기 주 스테이지 베이스의 상부에서 상기 기판의 위치 결정을 수행하는 복수의 이동 스테이지, 각각의 상기 이동 스테이지의 X방향(또는 Y방향)의 위치를 검출하는 복수의 제1 레이저 측장계들, 각각의 상기 이동 스테이지를 구동하는 복수의 스테이지 구동회로들, 각각의 상기 스테이지 구동회로를 제어하는 제어장치를 포함하며, 각각의 상기 제1 레이저 측장계는 레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지 하부에 부착된 반사 수단, 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드로부터 떨어진 위치에 설치되어 상기 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 가지며, 상기 제어장치는 각각의 상기 제1 레이저 측장계의 검출 결과에 근 거하여, 각각의 상기 스테이지 구동회로를 제어한다.

상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 노광 방법에 있어서, 마스크를 유지하는 마스크 홀더의 하방에 주 스테이지 베이스를 배치시킨다. 상기 주 스테이지 베이스의 X방향(또는 Y방향)에 인접하여 복수의 부 스테이지 베이스를 배치시키고, 상기 주 스테이지 베이스의 상부에서 상기 복수의 부 스테이지 베이스의 상부로 뻗는 가이드를 설치한다. 상기 가이드에 탑재되어 X방향(또는 Y방향)으로 이동하는 제1 스테이지, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 Y방향(또는 X방향)으로 이동하는 제2 스테이지 및 상기 제2 스테이지에 탑재되어 θ방향으로 회전하는 제3 스테이지를 가지며, 기판을 유지하는 척을 탑재하는 복수의 이동 스테이지를 설치한다. 각각의 상기 이동 스테이지를 하나의 상기 부 스테이지 베이스의 상부 및 상기 주 스테이지 베이스의 상부로 이동시키고, 상기 주 스테이지 베이스의 상부에서 각각의 상기 이동 스테이지에 의해 기판의 위치 결정을 수행한다. 레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지에 부착된 반사수단, 상기 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 갖는 복수의 제1 레이저 측장계를 이용하며, 각각의 상기 반사 수단을 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지 아래에 부착시키고, 각각의 상기 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드로부터 떨어진 위치에 설치하여, 각각의 상기 이동 스테이지 X방향(또는 Y방향)의 위치를 검출하고, 검출 결과에 근거하여 각각의 상기 이동 스테이지에 의한 기판의 위치 결정을 제어한다.

상기 주 스테이지의 베이스의 상부로부터 상기 복수의 부 스테이지 베이스의 상부로 뻗는 가이드를 설치하며, 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지가 상기 가이드에 탑재되기 때문에, 상기 주 스테이지 베이스 및 상기 부 스테이지 베이스와 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지 사이에, 가이드 높이에 대응하는 공간이 발생한다. 각각의 상기 이동 스테이지의 X방향(또는 Y방향)의 위치를 검출하는 상기 복수의 제1 레이저 측장계의 각각의 상기 반사수단을 각각의 상기 이동 스테이지의 제1 스테이지의 하부에 부착시키고, 각각의 상기 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드에서 떨어진 위치에 설치하기 때문에, 각각의 상기 이동 스테이지는 상기 부 스테이지 베이스와 상기 주 스테이지 베이스를 이동시킬 때 각각의 상기 레이저 간섭계와 충돌하는 일이 없게 된다. 그리고 각각의 상기 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스에 설치하기 때문에, 각각의 상기 레이저 간섭계가 상기 부 스테이지 베이스의 진동으로 영향을 받지 않는다. 또한, 각각의 상기 레이저 간섭계에서 상기 주 스테이지 상의 각 이동 스테이지까지의 측정 거리가 짧아진다. 따라서 각각의 상기 제1 레이저 측장계를 이용하여, 각각의 상기 이동 스테이지의 X방향(또는 Y방향)의 위치가 정도 높게 검출된다.

더욱이 본 발명의 노광 장치는 각각의 제1 레이저 측장계가 상기 주 스테이지 베이스의 가이드로부터 떨어진 위치에 설치된 복수의 레이저 간섭계를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 노광 방법에 따르면, 각각의 제1 레이저 측장계에서 복수의 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스의 가이드로부터 떨어진 위치에 설치할 수 있다. 각각의 상기 제1 레이저 측장계에서 복수의 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스에 설치하기 때문에 복수의 레이저 간섭계의 측정 결과에서 각 이동 스테이지의 제1 스테이지가 X방향(또는 Y방향)으로 이동할 때의 요잉이 검출된다.

더욱이 본 발명의 노광 장치는, 상기 주 스테이지 베이스의 Y방향(또는 X방향)에 부착된 받침대, 및 상기 주 스테이지 베이스 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향(또는 Y방향)의 위치를 검출하는 제2 레이저 측장계를 구비하며, 상기 제2 레이저 측장계가 레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지의 제2 스테이지에 부착된 반사수단, 상기 받침대에 부착되어 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 가지며, 상기 제어장치가 상기 제2 레이저 측장계의 검출결과에 근거하여 각 스테이지 구동회로를 제어한다.

또한 본 발명의 노광 방법은, 상기 주 스테이지 베이스의 Y방향(또는 X방향)에 받침대를 부착시키고, 레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지에 부착된 반사수단, 상기 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광과의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 가지는 제2 레이저 측장계를 이용하며, 각각의 상기 반사수단을 각각의 상기 이동 스테이지의 제2 스테이지에 부착시키고, 상기 레이저 간섭계를 상기 받침대에 설치하여 상기 주 스테이지 베이스 상에서의 각각의 상기 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향)의 위치를 검출하며, 검출 결과에 근거하여 각각의 이동 스테이지에 의한 기판의 위치 결정을 제어할 수 있다.

상기 주 스테이지 베이스 상에서의 각각의 상기 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향)의 위치를 검출하는 제2 레이저 측장계의 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스의 Y방향(또는 X방향)에 부착된 상기 받침대에 부착하기 때문에, 상기 레이저 간섭계가 상기 부 스테이지 베이스의 진동 영향을 받지 않는다. 또한, 상기 레이저 간섭계에서 상기 주 스테이지 위의 각 이동 스테이지까지의 측정거리가 짧아진다. 따라서 상기 제2 레이저 측장계를 이용해서 상기 주 스테이지 베이스 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향)의 위치가 정도 높게 검출된다.

더욱이 본 발명의 노광 장치에 있어서, 상기 제2 레이저 측장계의 각 반사수단이, 각각의 상기 이동 스테이지가 탑재하는 척의 높이 정도에 부착된다. 또한, 본 발명의 노광 방법은, 상기 제2 레이저 측장계의 각 반사수단을, 각각의 상기 이동 스테이지가 탑재하는 척의 높이 정도에 부착하기 때문에, 각 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향)의 위치가 기판 근방에서 검출된다.

더욱이 본 발명의 노광 장치는, 각각의 상기 척에 부착된 반사수단, 각각의 상기 척에 대응하여 설치되어 각 반사수단의 변위를 측정하는 복수의 레이저 변위계, 상기 복수의 레이저 변위계의 측정 결과에서 각 척의 θ방향으로 기울기를 검출하는 기울기 검출 수단을 구비하며, 상기 제어장치는 상기 기울기 검출수단의 검출 결과에 근거하여 각 스테이지 구동회로를 제어한다. 또한 본 발명의 노광 방법은, 각각의 상기 척에 반사수단을 부착하며, 각각의 상기 반사수단의 변위를 복수의 레이저 변위계로 각각 측정하여 각 척의 θ방향 기울기를 검출하고, 검출 결과에 근거해서 각 이동 스테이지에 의한 기판의 위치결정을 제어한다. 각각의 상기 척에 반사수단을 부착해서, 각 반사수단의 변위를 복수의 레이저 변위계로 각각 측정하기 때문에, 각 척의 θ방향 기울기가 정도 높게 검출된다.

더욱이 본 발명의 노광 장치는 복수의 레이저 변위계가 각각의 상기 이동 스테이지의 제1 스테이지에 설치된다. 또한, 본 발명의 노광 방법은 복수의 레이저 변위계를 각각의 상기 이동 스테이지의 제1 스테이지에 설치한다. 상기 복수의 레이저 변위계를 각 이동 스테이지의 제1 스테이지에 설치하기 때문에 복수의 레이저 변위계의 측정 결과에서, 상기 제1 의 스테이지에 탑재된 제2 의 스테이지가 Y방향(또는 X방향)으로 이동할 때의 요잉이 검출된다.

본 발명의 표시용 패널 기판의 제조 방법은, 상기 노광 장치 또는 상기 노광 방법 중 어느 하나를 이용하여 노광을 수행한 것이다. 노광 시 기판의 위치결정이 정도 높게 수행되기 때문에, 패턴의 인화가 정도 높게 수행되어, 고품질의 기판이 제조된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 각 제1 레이저 측장계를 이용하여, 각 이동 스테이지의 X방향(또는 Y방향)의 위치를 정도 높게 검출할 수 있다. 따라서 노광 시의 X방향(또는 Y방향)의 기판 위치결정을 정도 높게 수행할 수가 있다.

더욱이 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 각 제1 레이저 측장계에서 복수의 레이저 간섭계를 주 스테이지 베이스에 설치함으로써, 복수의 레이저 간섭계의 측정결과에서, 각 이동 스테이지의 제1 스테이지가 X방향(또는 Y방향)으 로 이동할 때의 요잉을 검출할 수 있다. 따라서 노광 시의 X방향(또는 Y방향)의 기판 위치결정을 더욱 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 제2 레이저 측장계를 이용하여, 주 스테이지 베이스 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향(X방향) 위치를 정도 높게 검출할 수 있다. 따라서 노광 시의 Y방향(또는 X방향)의 기판의 위치결정을 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 제2 레이저 측장계의 각 반사수단을 각 이동 스테이지가 탑재하는 척의 높이 정도에 부착함으로써, 각 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향)의 위치를 기판 근방에서 검출할 수 있다. 따라서 노광 시의 Y방향(또는 X방향)의 기판 위치결정을 더욱더 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 각 척에 반사수단을 부착하여, 각 반사수단의 변위를 각각의 복수 레이저 변위계로 측정함으로써, 각 척의 θ방향 기울기를 정도 높게 검출할 수가 있다. 따라서 θ방향 기판의 위치결정을 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 의하면, 복수의 레이저 변위계를 각 이동 스테이지의 제1 스테이지에 설치함으로써, 복수의 레이저 변위계의 측정결과에서, 제1 스테이지에 탑재된 제2 스테이지가 Y방향(또는 X방향)으로 이동할 때의 요잉을 검출할 수가 있다. 따라서 노광 시의 Y방향(또는 X방향)의 기판 위치결정을 더욱더 정도 높게 수행할 수가 있다.

본 발명의 표시용 패널 기판의 제조 방법에 의하면, 노광 시의 기판 위치결정을 정도 높게 수행할 수가 있기 때문에, 패턴의 인화를 정도 높게 수행하여, 고품질의 기판을 제조할 수가 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 노광 장치, 노광 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다. 상기 노광 장치는 복수의 척들(10a, 10b), 주 스테이지 베이스(11), 복수의 부 스테이지 베이스(11a, 11b), 받침대(12), X가이드(13), 복수의 이동 스테이지들, 마스크 홀더(20), 레이저 측장계 제어장치(30), 복수의 제1 레이저 측장계, 제2 레이저 측장계, 레이저 변위계 제어장치(40), 레이저 변위계(42, 43), 바 미러(44, 45), 주 제어장치(70), 입출력 인터페이스 회로(71, 72) 및 스테이지 구동회로(80a, 80b)를 포함하며 구성되어 있다. 또한, 상기 노광 장치는 이것들 이외에도 노광 광을 조사하는 조사 광학계, 기판(1)을 반입하는 반입 유닛, 기판(1)을 반출하는 반출 유닛, 장치 내의 온도 관리를 하는 온도 제어 유닛 등을 구비하고 있다.

또한, 본 실시예의 형태에서는, 척, 부 스테이지 베이스, 이동 스테이지, 제1 레이저 측장계 및 스테이지 구동회로가 각각 2개씩 설치되어 있으나, 이것들을 각각 3개 이상 설치해도 된다. 그리고, 이하에서 설명하는 실시 형태에서의 XY방향은 예시이며, X방향과 Y방향을 서로 바꿔도 된다.

도 1에 있어서, 기판(1)의 노광을 수행하는 노광 위치의 상부 공간에 마스 크(2)를 유지하는 마스크 홀더(20)가 설치되어 있다. 마스크 홀더(20)는 마스크(2)의 주변부를 진공 흡착해서 유지할 수 있다. 마스크 홀더(20)에 유지된 마스크(2)의 상부 공간에는, 도시하지 않은 조사 광학계가 배치되어 있다. 노광 시, 조사 광학계로부터의 노광 광이 마스크(2)를 투과하여 기판(1)에 조사됨으로 인해, 마스크(2)의 패턴이 기판(1)의 표면에 전사되어 기판(1) 위에 패턴이 형성된다.

마스크 홀더(20)의 하방에는, 주 스테이지 베이스(11)가 배치되어 있다. 주 스테이지 베이스(11)의 좌우에는, 주 스테이지 베이스(11)의 X방향에 인접하여 부 스테이지 베이스(11a, 11b)가 배치되어 있다. 주 스테이지 베이스(11)의 Y방향에는, 받침대(12)가 부착되어 있다. 척(10a)은 하기의 이동 스테이지에 의해 부 스테이지 베이스(11a) 상의 로드/언 로드 위치와 주 스테이지 베이스(11) 상의 노광 위치 사이를 이동한다. 그리고 척(10b)은 하기의 이동 스테이지에 의해 부 스테이지 베이스(11b) 상의 로드/언 로드 위치와 주 스테이지 베이스(11) 상의 노광 위치 사이를 이동한다. 기판(1)은, 부 스테이지 베이스(11a, 11b) 상의 로드/언 로드 위치에서, 도시하지 않은 반입 유닛에 의해 척(10a, 10b)으로 탑재되며, 또한 도시하지 않은 반출 유닛에 의해 척(10a, 10b)에서 회수된다. 척(10a, 10b)은 기판(1)을 진공 흡착하여 유지할 수 있다.

도 2는 척(10a)이 노광 위치에 있으며 척(10b)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 상면도이다. 또한, 도 3은 척(10a)이 노광 위치에 있으며 척(10b)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 부분 단면 측면도이다. 도 2에서 주 스테이지 베이스(11)의 상부 및 부 스테이지 베이스(11a, 11b)의 상부에는 주 스테 이지 베이스(11)의 상부로부터 부 스테이지 베이스(11a, 11b)의 상부를 향해 X방향으로 뻗는 X가이드(13)가 설치되어 있다.

도 3에서 척(10a, 10b)은 각각의 이동 스테이지에 탑재되어 있다. 각 이동 스테이지는 X스테이지(14), Y가이드(15), Y스테이지(16), θ스테이지(17) 및 척 지지대(19)를 포함하며 구성되어 있다. X스테이지(14)는 X가이드(13)에 탑재되어 X가이드(13)를 따라 X방향으로 이동한다. Y스테이지(16)는 X스테이지(14) 위에 설치된 Y가이드(15)에 탑재되어 Y가이드(15)를 따라 Y방향(도면 안길이 방향)으로 이동한다. θ 스테이지(17)는 Y스테이지(16)에 탑재되어 θ 방향으로 회전한다. 척 지지대(19)는 θ 스테이지(17)에 탑재되어 척(10a, 10b)을 지지한다.

각 이동 스테이지의 X스테이지(14)의 X방향 이동에 의해, 척(10a)은 부 스테이지 베이스(11a) 상의 로드/언 로드 위치와 주 스테이지 베이스(11) 상의 노광 위치 사이를 이동하며, 척(10b)은 부 스테이지 베이스(11b) 상의 로드/언 로드 위치와 주 스테이지 베이스(11) 상의 노광 위치 사이를 이동한다. 도 4는 척(10b)이 노광 위치에 있으며, 척(10a)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 상면도이다. 또한, 도 5는 척(10b)이 노광 위치에 있으며, 척(10a)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.

주 스테이지 베이스(11) 상의 노광 위치에 있어서, 각 이동 스테이지의 X스테이지(14)의 X방향 이동 및 Y스테이지(16)의 Y방향 이동에 의해, 척(10a, 20b)에 유지된 기판(1)의 XY 방향 스텝 이동이 수행된다. 그리고 각 이동 스테이지의 X스테이지(14)의 X방향 이동, Y스테이지(16)의 Y방향 이동 및 θ스테이지(17)의 θ방 향 회전에 의해, 노광 시의 기판(1)의 위치 결정이 수행된다. 또한, 도시하지 않은 Z-틸트 기구로 마스크 홀더(20)를 Z방향으로의 이동 및 틸트로 마스크(2)와 기판(1)의 갭이 맞춰진다. 도 1에 있어서, 스테이지 구동회로(80a)는 주 제어장치(70)의 제어에 의해 척(10a)을 탑재하는 이동 스테이지의 X스테이지(14), Y스테이지(16) 및 θ스테이지(17)를 구동시킨다. 또한, 스테이지 구동회로(80b)는 주 제어장치(70)의 제어로 척(10b)을 탑재하는 이동 스테이지의 X스테이지(14), Y스테이지(16) 및 θ스테이지(17)를 구동시킨다.

나아가, 본 실시형태에서는 마스크 홀더(20)를 Z방향으로 이동 및 틸트로 마스크(2)와 기판(1)의 갭을 맞추고 있지만, 각 이동 스테이지에 Z-틸트 기구를 설치해서 척(10a, 10b)을 Z방향으로의 이동 및 틸트로 마스크(2)와 기판(1)의 갭을 맞춰도 된다.

이하, 본 실시형태의 노광 장치에 있어서 기판의 위치결정 동작에 대해서 설명하고자 한다. 본 실시형태에서는, 2개의 제1 레이저 측장계의 한편으로 척(10a)을 탑재하는 이동 스테이지의 X방향 위치를 검출하고, 다른 한편으로 척(10b)을 탑재하는 이동 스테이지 X방향의 위치를 검출한다. 또한, 제2 레이저 측장계에 의해 주 스테이지 베이스(11) 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향 위치를 검출한다. 나아가, 레이저 변위계(42, 43)를 이용하여 척(10a, 10b)의 θ방향 기울기를 검출한다.

도 1에 있어서, 제1 레이저 측장계의 한편은, 레이저 광원(31a), 2개의 레이저 간섭계(32a) 및 하기의 바 미러(34a)를 포함하며 구성되어 있다. 제1 레이저 측 장계의 다른 한편은, 레이저 광원(31b), 2개의 레이저 간섭계(32b) 및 하기의 바 미러(34b)를 포함하며 구성되어 있다. 또한, 제2 레이저 측장계는 레이저 광원(31b), 레이저 간섭계(33) 및 바 미러(35)를 포함하며 구성되어 있다.

도 6은 주 스테이지 베이스 상에 있는 이동 스테이지의 상면도이다. 도 7은 주 스테이지 베이스 상에 있는 이동 스테이지의 X방향의 부분 단면 측면도이다. 도 8은 주 스테이지 베이스 상에 있는 이동 스테이지의 Y방향의 측면도이다. 도 6 내지 도 8은 척(10a)을 탑재하는 이동 스테이지를 나타내고 있으며, 척(10b)을 탑재하는 이동 스테이지는 척(10a)을 탑재하는 이동 스테이지와 X방향에 있어서 좌우대칭의 구성으로 되어있다. 또한, 도 7에서는 X가이드(13)가 생략되며, 도 8에서는 레이저 간섭계(32a, 32b)가 생략되어 있다.

도 8에 있어서 이동 스테이지의 X스테이지(14)가 X가이드(13)에 탑재되어 있기 때문에, 주 스테이지 베이스(11) 및 부 스테이지 베이스(11a, 11b)와 X스테이지(14) 사이에 X가이드(13)의 높이에 대응하는 공간이 발생한다. 제1 레이저 측장계의 바 미러(34a)는 이 공간을 이용해서 X스테이지(14) 아래에 부착되어 있다. 바 미러(34b)도 마찬가지다. 제1 레이저 측장계의 2개의 레이저 간섭계(32a)는, 도 1에서 도시된 바와 같이, 주 스테이지 베이스(11)의 X가이드(13)에서 떨어진 위치에 설치되어 있다. 레이저 간섭계(32b)도 마찬가지다.

도 6 내지 도 8에 있어서, 제2 레이저 측장계의 바 미러(35)는 암(36)에 의해, 척(10a)의 높이 정도로 Y스테이지(16)에 부착되어 있다. 척(10b)을 탑재하는 이동 스테이지에 대해서도 마찬가지로 바 미러(35)는 척(10b)의 높이 정도로 Y스테 이지(16)에 부착되어 있다. 제2 레이저 측장계의 레이저 간섭계(33)는, 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 주 스테이지 베이스(11)의 Y방향에 부착된 받침대(12)에 설치되어 있다.

도 9 및 도 10은 레이저 간섭계의 동작을 설명하는 도면들이다. 또한, 도 9는 척(10a)이 노광 위치에 있으며, 척(10b)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내고, 도 10은 척(10b)이 노광 위치에 있으며, 척(10a)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타낸다.

도 9 및 도 10에 있어서, 각 레이저 간섭계(32a)는 레이저 광원(31a)으로부터의 레이저 광을 바 미러(34a)로 조사하고, 바 미러(34a)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하여 레이저 광원(31a)으로부터의 레이저 광과 바 미러(34a)에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정한다. 도 1에 있어서, 레이저 측장계 제어장치(30)는 주 제어장치(70)의 제어로, 2개의 레이저 간섭계(32a)의 측정 결과에서 척(10a)을 탑재하는 이동 스테이지의 X방향 위치를 검출하며, 또한 X스테이지(14)가 X방향으로 이동할 때의 요잉(yawing)을 검출한다.

도 9 및 도 10에 있어서, 각 레이저 간섭계(32b)는 레이저 광원(31b)으로부터의 레이저 광을 바 미러(34b)로 조사하고, 바 미러(34b)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하여 레이저 광원(31b)으로부터의 레이저 광과 바 미러(34b)에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정한다. 도 1에 있어서, 레이저 측장계 제어장치(30)는 주 제어장치(70)의 제어로, 2개의 레이저 간섭계(32b)의 측정 결과에서 척(10b)을 탑재하는 이동 스테이지의 X방향 위치를 검출하며, 또한 X스테이지(14)가 X방향으 로 이동할 때의 요잉을 검출한다.

제1 레이저 측장계의 바 미러(34a, 34b)를 각 이동 스테이지의 X스테이지(14) 아래에 부착하고, 레이저 간섭계(32a, 32b)를 주 스테이지 베이스(11)의 X가이드(13)에서 떨어진 위치에 설치하기 때문에, 각 이동 스테이지는 부 스테이지 베이스(11a, 11b)와 주 스테이지 베이스(11)를 이동시킬 때 레이저 간섭계(32a, 32b)와 충돌하는 일이 없다. 그리고 레이저 간섭계(32a, 32b)를 주 스테이지 베이스(11)에 설치하기 때문에 레이저 간섭계(32a, 32b)가 부 스테이지 베이스(11a, 11b) 진동의 영향을 받지 않는다. 또한 레이저 간섭계(32a, 32b)에서 주 스테이지 베이스(11) 상의 각 이동 스테이지까지의 측정 거리가 짧아진다. 따라서, 각 제1 레이저 측장계를 이용해서 각 이동 스테이지의 X방향 위치가 정도 높게 검출된다. 그리고 각 제1 레이저 측장계에서 복수의 레이저 간섭계(32a, 32b)를 주 스테이지 베이스(11)에 설치하기 때문에, 복수의 레이저 간섭계(32a, 32b)의 측정 결과에서 각 이동 스테이지의 X스테이지(14)가 X방향으로 이동할 때의 요잉이 검출된다.

도 9 및 도 10에 있어서, 레이저 간섭계(33)는 레이저 광원(31b)으로부터의 레이저 광을 바 미러(35)로 조사하며, 바 미러(35)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하여 레이저 광원(31b)으로부터의 레이저 광과 바 미러(35)에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정한다. 도 1에 있어서, 레이저 측장계 제어장치(30)는 주 제어장치(70)의 제어에 의해, 레이저 간섭계(33)의 측정 결과에서 주 스테이지 베이스(11) 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향의 위치를 검출한다.

제2 레이저 측장계의 레이저 간섭계(33)를 주 스테이지 베이스(11)의 Y방향 에 부착된 받침대(12)에 설치하기 때문에, 레이저 간섭계(33)가 부 스테이지 베이스(11a, 11b)의 진동 영향을 받지 않는다. 또한, 레이저 간섭계(33)에서 주 스테이지 베이스(11) 상의 각 이동 스테이지까지의 측정 거리가 짧아진다. 따라서 제2 레이저 측장계를 이용하여 주 스테이지 베이스(11) 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향 위치가 정도 높게 검출된다. 그리고 제2 레이저 측장계의 각 바 미러(35)를, 이동 스테이지가 탑재하는 척(10a, 10b)의 높이 정도에 부착하기 때문에, 각 이동 스테이지의 Y방향 위치가 기판(1) 근방에서 검출된다.

도 11은 X방향의 변위를 측정하는 레이저 변위계의 사시도이다. 도 11은 척(10a)을 탑재하는 이동 스테이지에 부착된 레이저 변위계를 나타내며, 척(10b)을 탑재하는 이동 스테이지에 부착된 레이저 변위계는, 도 11과 X방향에 있어서 좌우대칭의 구성으로 되어있다. 바 미러(44)는, 척(10a, 10b)의 Y방향의 일 측면에 부착되어 있다. 2개의 레이저 변위계(42) 각각은 각각 암(46)에 의해 바 미러(44)의 높이에서 블록(48)에 부착되어 있다. 블록(48)은 X스테이지(14)에 부착되어 있다.

도 12는 Y방향의 변위를 측정하는 레이저 변위계의 사시도이다. 도 12에 있어서, 바 미러(45)는 부착구(49)에 의해 척(10a, 10b)의 뒷면에 부착되어 있다. 레이저 변위계(43)는 도 7 및 도 12에서 나타내는 것과 같이, 암(47)에 의해 바 미러(45)의 높이에서 Y스테이지(16)에 부착되어 있다. 또한, 도 12는 바 미러(45) 및 부착구(49)가 보이도록 하기 위해서, 척(10a, 10b)의 일부를 오려낸 상태를 나타내고 있다.

도 11에 있어서, 각 레이저 변위계(42)는 레이저 광을 바 미러(44)로 조사하 고, 바 미러(44)에 의해 반사된 레이저 광을 검출함으로써 바 미러(44)의 X방향 변위를 측정한다. 또한, 도 12에 있어서, 레이저 변위계(43)는 레이저 광을 바 미러(45)로 조사하며, 바 미러(45)에 의해 조사된 레이저 광을 검출함으로써 바 미러(45)의 Y방향 변위를 측정한다. 도 1에 있어서, 레이저 변위계 제어장치(40)는 주 제어장치(70)의 제어에 의해, 2개의 레이저 변위계(42) 및 레이저 변위계(43)의 측정 결과에서 척(10a, 10b)의 θ방향 기울기를 검출하며, 또한 Y스테이지(16)가 YX방향으로 이동할 때의 요잉을 검출한다.

척(10a, 10b)에 바 미러(44)를 부착하고, 각각의 바 미러(44)의 변위를 각각 복수의 레이저 변위계(42)로 측정하기 때문에, 척(10a, 10b)의 θ방향 기울기가 정도 높게 검출된다. 그리고 복수의 레이저 변위계(42)를 각 이동 스테이지의 X스테이지(14)에 설치하기 때문에, 복수의 레이저 변위계(42)의 측정 결과에서, X스테이지(14)에 탑재된 Y스테이지(16)가 Y방향으로 이동할 때의 요잉이 검출된다.

도 1에 있어서, 주 제어장치(70)는 레이저 측장계 제어장치(30)의 검출결과를 입출력 인터페이스 회로(71)를 사이에 두고 입력한다. 또한 주 제어장치(70)는 레이저 변위계 제어장치(40)의 검출 결과를 입출력 인터페이스 회로(72)를 사이에 두고 입력한다. 그리고 주 제어장치(70)는 레이저 측장계 제어장치(30)의 검출 결과 및 레이저 변위계 제어장치(40)의 검출 결과에 근거하여, 스테이지 구동회로(80a, 80b)를 제어하여 각 이동 스테이지를 구동시키며, 노광 시의 기판(1)의 위치를 결정한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 각각의 제1 레이저 측장계를 이용하여 각각의 이동 스테이지의 X방향 위치를 정도 높게 검출할 수 있다. 따라서, 노광 시의 X방향의 기판(1)의 위치결정을 정도 높게 수행할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같은 본 실시형태에 의하면, 각각의 제1 레이저 측장계로 복수의 레이저 간섭계(32a, 32b)를 주 스테이지 베이스(11)에 설치함으로 인해, 복수의 레이저 간섭계(32a, 32b)의 측정 결과에서, 각 이동 스테이지의 X스테이지(14)가 X방향으로 이동할 때의 요잉을 검출할 수 있다. 따라서 노광 시의 X방향 기판(1)의 위치 결정을 더욱 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같은 본 실시형태에 의하면, 제2 레이저 측장계를 이용해서 주 스테이지 베이스(11) 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향 위치를 정도 높게 검출할 수 있다. 따라서, 노광 시의 Y방향 기판(1)의 위치결정을 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같은 본 실시형태에 의하면, 제2 레이저 측장계의 각 바 미러(35)를 각 이동 스테이지가 탑재하는 척(10a, 10b)의 높이 정도에 부착시킴에 따라 각 이동 스테이지의 Y방향 위치를 기판(1)의 근방에서 검출할 수 있다. 따라서, 노광 시의 Y방향 기판(1)의 위치결정을 더욱 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같은 본 실시형태에 의하면, 척(10a, 10b)에 바 미러(44)를 부착해서, 각각의 바 미러(44)의 변위를 각각 복수의 레이저 변위계(42)로 측정함에 따라 척(10a, 10b)의 θ방향 기울기를 정도 높게 검출할 수 있다. 따라서, 노광 시의 θ방향 기판(1)의 위치결정을 정도 높게 수행할 수 있다.

더욱이, 상술한 바와 같은 본 실시형태에 의하면, 복수의 레이저 변위계(42) 를 각 이동 스테이지(14)에 설치함에 따라, 복수의 레이저 변위계(42)의 측정 결과에서, X스테이지(14)에 탑재된 Y스테이지(16)가 Y방향으로 이동할 때의 요잉을 검출할 수 있다. 따라서, 노광 시의 Y방향 기판(1)의 위치결정을 더욱 정도 높게 수행할 수 있다.

본 발명의 노광 장치 또는 노광 방법을 이용하여 기판의 노광을 수행함으로써, 노광 시의 기판 위치결정을 정도 높게 수행할 수 있기 때문에, 패턴의 인화를 정도 높게 수행하여 고품질의 기판을 제조할 수 있다.

예를 들면, 도 13은 액정 디스플레이 장치인 TFT 기판의 제조 공정의 일례를 나타내는 순서도이다. 박막 형성 공정(스텝 101)에서는, 스퍼터법이나 플라즈마 화학기상증착(CVD)법 등에 의해, 기판 상에 액정구동용 투명전극이 되는 도전체막이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스터 도포 공정(스텝 102)에서는, 롤 도포법 등으로 감광수지재료(포토레지스트)를 도포하여 박막 형성 공정(스텝 101)에서 형성된 박막 상에 포토레지스트 막을 형성한다. 노광 공정(스텝 103)에서는 근접 노광 장치나 투영 노광 장치 등을 이용하여 마스크 패턴을 포토레지스트 막에 전사한다. 현상 공정(스텝 104)에서는 샤워 현상법 등으로 현상액을 포토레지스트 막 상에 공급하여 포토레지스트 막의 불필요한 부분을 제거한다. 에칭 공정(스텝 105)에서는 습식 식각(wet-etching)으로, 박막 형성 공정(스텝 101)에서 형성된 박막 중에서 포토레지스트 막에서 마스크 되지 않은 부분을 제거한다. 박리 공정(스텝 101)에서는 에칭 공정(스텝 105)에서의 마스크 역할을 끝낸 포토레지스트 막을 박리 액으로 박리한다. 이러한 각 공정들의 전 또는 후에는 필요에 따라 기판의 세정 /건조 공정이 실시될 수 있다. 이 공정들을 여러 번 반복해서 기판 상에 TFT 어레이 기판이 형성된다.

또한, 도 14는 액정 디스플레이 장치의 컬러필터 기판의 제조 공정의 일례를 나타내는 순서도이다. 블랙 매트릭스 형성공정(스텝 201)에서는, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 처리에 의해 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성한다. 착색 패턴 형성 공정(스텝 202)에서는, 염색법, 안료분산법, 인쇄법, 전착법 등으로 기판 상에 착색 패턴을 형성한다. 이 공정을 R, G, B의 착색 패턴에 대해서 반복한다. 보호막 형성공정(스텝 203)에서는, 착색 패턴 상에 보호막을 형성하고, 투명전극막 형성공정(스텝 204)에서는, 보호막 상에 투명전극막을 형성한다. 이러한 각 공정들 전, 도중 또는 후에는 필요에 따라 기판의 세정/건조 공정이 실시될 수 있다.

도 13에 나타낸 TFT 기판의 제조 공정에서는 노광 공정(스텝 103)에서, 도 14에 나타낸 컬러 필터 기판의 제조 공정에서는 블랙 매트릭스 형성공정(스텝 201)의 노광처리에서, 본 발명의 노광 장치 또는 노광 방법을 적용할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법에 따르면, 복수의 이동 스테이지를 이용하는 근접 방식의 노광에 레이저 측장계를 이용하여, 노광 시의 기판의 위치 결정을 정도 높게 수행할 수 있다, 또한, 본 발명의 노광 장치 및 노광 방법을 이용하여 패턴의 인화를 정도 높게 수행하여 고품질의 기판을 제조할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 노광 장치를 나타내는 개략적인 구성도이다.

도 2는 척(10a)이 노광 위치에 있으며, 척(10b)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 상면도이다.

도 3은 척(10a)이 노광 위치에 있으며, 척(10b)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.

도 4는 척(10b)이 노광 위치에 있으며, 척(10a)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 상면도이다.

도 5는 척(10b)이 노광 위치에 있으며, 척(10a)이 로드/언 로드 위치에 있는 상태를 나타내는 부분 단면 측면도이다.

도 6은 주 스테이지 베이스 상에 있는 이동 스테이지의 상면도이다.

도 7은 주 스테이지 베이스 상에 있는 이동 스테이지의 X방향의 부분 단면 측면도이다.

도 8은 주 스테이지 베이스 상에 있는 이동 스테이지의 Y방향의 측면도이다.

도 9는 레이저 간섭계의 동작을 설명하는 도면이다.

도 10은 레이저 간섭계의 동작을 설명하는 도면이다.

도 11은 X방향의 변위를 측정하는 레이저 변위계의 사시도이다.

도 12는 Y방향의 변위를 측정하는 레이저 변위계의 사시도이다.

도 13은 액정 디스플레이 장치인 TFT기판의 제조 공정의 일례를 나타내는 순 서도이다.

도 14는 액정 디스플레이 장치의 컬러필터 기판의 제조 공정의 일례를 나타내는 순서도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 기판 2 : 마스크

10a, 10b : 척 11 : 주 스테이지 베이스

11a, 11b : 부 스테이지 베이스 12 : 받침대

13 : X가이드 14 : X스테이지

15 : Y가이드 16 : Y스테이지

17 : θ스테이지 19 : 척 지지대

20 : 마스크 홀더 30 : 레이저 측장계 제어장치

31a, 31b : 레이저 광원 32a, 32b, 32 : 레이저 간섭계

34a, 34b, 35 : 바 미러 36 : 암

40 : 레이저 변위계 제어장치 42, 43 : 레이저 변위계

44, 45 : 바 미러 46, 47 : 암

48 : 블록 49 : 부착구

70 : 주 제어장치 71, 72 : 입출력 인터페이스 회로

80a, 80b : 스테이지 구동회로

Claims

기판을 유지하는 복수의 척들;

포토 마스크를 유지하는 마스크 홀더;

상기 마스크 홀더의 하방에 배치된 주 스테이지 베이스;

상기 주 스테이지 베이스의 X방향(또는 Y방향)에 인접하여 배치된 복수의 부 스테이지 베이스들;

상기 주 스테이지 베이스 상에서 상기 복수의 부 스테이지 베이스 상으로 뻗는 가이드;

상기 가이드에 탑재되어 X방향(또는 Y방향)으로 이동하는 제1 스테이지, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 Y방향(또는 X방향)으로 이동하는 제2 스테이지 및 상기 제2 스테이지에 탑재되어 θ방향으로 회전하는 제3 스테이지를 가지며, 각각의 상기 척을 탑재하고 하나의 상기 부 스테이지 베이스의 상부 및 상기 주 스테이지 베이스의 상부로 이동하며 상기 주 스테이지 베이스의 상부에서 상기 기판의 위치 결정을 수행하는 복수의 이동 스테이지;

각각의 상기 이동 스테이지의 X방향(또는 Y방향)의 위치를 검출하는 복수의 제1 레이저 측장계들;

각각의 상기 이동 스테이지를 구동하는 복수의 스테이지 구동회로들; 및

각각의 상기 스테이지 구동회로를 제어하는 제어장치를 포함하고,

각각의 상기 제1 레이저 측장계는 레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지 하부에 부착된 반사 수단, 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드로부터 떨어진 위치에 설치되어 상기 광원으로부터의 상기 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 가지며,

상기 제어장치는 각각의 상기 제1 레이저 측장계의 검출 결과에 근거하여, 각각의 상기 스테이지 구동회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 근접 방식을 사용하는 노광 장치.
제 1 항에 있어서,

각각의 상기 제1 레이저 측장계는 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드로부터 떨어진 위치에 설치된 복수의 레이저 간섭계를 갖는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 주 스테이지 베이스의 Y방향(또는 X방향)에 부착된 받침대; 및

상기 주 스테이지 베이스 상에서의 각 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향)의 위치를 검출하는 제2 레이저 측장계를 구비하고,

상기 제2 레이저 측장계는 레이저 광을 발생하는 광원, 각 이동 스테이지의 제2 스테이지에 부착된 반사 수단, 상기 받침대에 설치되어 상기 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광의 간섭을 측정하는 레이저 간 섭계를 가지며,

상기 제어장치는 각각의 상기 제2 레이저 측장계의 검출 결과에 근거하여, 각각의 상기 스테이지 구동회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 제2 레이저 측장계의 각각의 상기 반사 수단은 각각의 상기 이동 스테이지가 탑재하는 척의 높이 정도에 부착되는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

각각의 상기 척에 부착된 반사수단;

각각의 상기 척에 대응하여 설치되어 각각의 상기 반사수단의 변위를 측정하는 복수의 레이저 변위계; 및

상기 복수의 레이저 변위계의 측정 결과에서 각 척의 θ방향 기울기를 검출하는 기울기 검출 수단을 구비하고,

상기 제어장치는 상기 기울기 검출수단의 검출 결과에 근거하여 각각의 상기 스테이지 구동회로를 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 복수 레이저 변위계는 각각의 상기 이동 스테이지의 제1 스테이지에 설치된 것을 특징으로 하는 노광 장치.
포토 마스크를 유지하는 마스크 홀더의 하방에 주 스테이지 베이스를 배치시키는 단계;

상기 주 스테이지 베이스의 X방향(또는 Y방향)에 인접하여 복수의 부 스테이지 베이스를 배치시키는 단계;

상기 주 스테이지 베이스의 상부에서 상기 복수의 부 스테이지 베이스의 상부로 뻗는 가이드를 설치하는 단계;

상기 가이드에 탑재되어 X방향(또는 Y방향)으로 이동하는 제1 스테이지, 상기 제1 스테이지에 탑재되어 Y방향(또는 X방향)으로 이동하는 제2 스테이지 및 상기 제2 스테이지에 탑재되어 θ방향으로 회전하는 제3 스테이지를 가지며, 기판을 유지하는 척을 탑재하는 복수의 이동 스테이지를 설치하는 단계;

각각의 상기 이동 스테이지를 하나의 상기 부 스테이지 베이스의 상부 및 상기 주 스테이지 베이스의 상부로 이동시키는 단계;

상기 주 스테이지 베이스의 상부에서 각각의 상기 이동 스테이지에 의해 기판의 위치 결정을 수행하는 단계;

레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지에 부착된 반사수단, 상기 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광과의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 갖는 복수의 제1 레이저 측장계를 이용하고, 각각의 상기 반사수단을 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지 아래에 부착시키고, 각각의 상기 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드로부 터 떨어진 위치에 설치하여, 각각의 이동 스테이지의 X방향(또는 Y방향)의 위치를 검출하는 단계; 및

검출 결과에 근거하여, 각각의 상기 이동 스테이지에 의한 기판의 위치 결정을 제어하는 단계를 포함하는 근접 방식을 이용한 노광 방법.
제 7 항에 있어서,

각각의 상기 제1 레이저 측장계에서, 복수의 레이저 간섭계를 상기 주 스테이지 베이스의 상기 가이드로부터 떨어진 위치에 설치하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

상기 주 스테이지 베이스의 Y방향(또는 X방향)에 받침대를 부착시키고,

레이저 광을 발생하는 광원, 각각의 상기 이동 스테이지에 부착된 반사수단, 상기 광원으로부터의 레이저 광과 상기 반사수단에 의해 반사된 레이저 광과의 간섭을 측정하는 레이저 간섭계를 갖는 제2 레이저 측장계를 이용하여, 각각의 상기 반사수단을 각각의 상기 이동 스테이지의 제2 스테이지에 부착시키고, 레이저 간섭계를 상기 받침대에 설치하여, 상기 주 스테이지 베이스 위에서의 각각의 이동 스테이지의 Y방향(또는 X방향) 위치를 검출하며,

검출 결과에 근거하여, 각각의 상기 이동 스테이지에 의한 기판의 위치 결정을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 제2 레이저 측장계의 각각의 반사수단을, 각각의 상기 이동 스테이지가 탑재하는 척의 높이 정도에 부착하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

각각의 상기 척에 반사수단을 부착시켜서,

각각의 상기 반사수단의 변위를 각각의 복수 레이저 변위계로 측정하고, 각각의 상기 척의 θ방향 기울기를 검출하며,

검출 결과에 근거하여, 각각의 상기 이동 스테이지에 의한 기판의 위치 결정을 제어하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 복수의 레이저 변위계를 각각의 상기 이동 스테이지의 상기 제1 스테이지에 설치하는 것을 특징으로 하는 노광 방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 하나의 항에 기재된 노광 장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널 기판의 제조 방법.
제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 하나의 항에 기재된 노광 방법을 이용하여 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널 기판의 제조 방법.