KR20100094353A - 노광 장치, 노광 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법 - Google Patents

노광 장치, 노광 방법 및 표시용 패널 기판의 제조 방법 Download PDF

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KR20100094353A
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Abstract

광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화할 때, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기의 불량을 조기에 검출하는 것이 개시된다. 광빔 조사장치(20)의 공간적 광변조기(25)는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 양방향으로 배열하여 구성되며, 구동회로(27)가 묘화 데이터에 기초하여 각 미러의 각도를 변경함으로써, 기판(1)으로 조사하는 광빔을 변조시킨다. 공간적 광변조기(25)에 의해 변조된 광빔은, 광빔 조사장치(20)의 조사광학계를 포함하는 헤드부(20a)에서 기판(1)으로 조사된다.

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, 포토레지스트가 도포된 기판에 광빔을 조사하여 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광 장치, 노광 방법 및 이들을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이고, 특히 공간적 광변조기의 양방향에 배열된 복수의 미러를 동작시켜 광빔을 변조하는 노광 장치, 노광 방법 및 이들을 이용한 표시용 패널 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
표시용 패널로써 사용되는 액정 디스플레이 장치의 TFT(Thin Film Transistor) 기판이나 칼라 필터 기판, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판, 유기 EL(Electro luminescence) 표시 패널용 기판 등의 제조는 노광 장치를 이용하여 포토리소그래피 기술에 의해 기판 상에 패턴을 형성하여 수행된다. 노광 장치로서는 종래 렌즈 또는 거울을 이용하여 마스크의 패턴을 기판 상에 투영하는 프로젝션 방식과 마스크와 기판 간의 미소한 간격(프록시 미티 갭)을 설정하여 마스크의 패턴을 기판에 전사하는 프록시 미티 방식 (근접 전사 방식)이 있었다.
근래, 포토레지스트가 도포된 기판에 광빔을 조사하고, 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치가 개발되어 있다. 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 직접 묘화하기 때문에, 고가인 마스크가 불필요하게 된다. 또한, 묘화 데이터 및 주사 프로그램을 변경함으로써 다양한 종류의 표시용 패널 기판에 대응할 수 있다. 이러한 노광 장치로서, 예를 들면 특허 문헌 1, 특허 문헌 2, 및 특허 문헌 3에 기재되어 있다.
[특허문헌1]특개2003-332221호 공보
[특허문헌2]특개2005-353727호 공보
[특허문헌3]특개2007-219011호 공보
특허 문헌 1-3에 기재되어 있는 바와 같이, 기판에 광빔을 조사하고, 광빔으로 기판을 주사하여 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치에서는, 기판에 조사하는 광빔을, DMD(Digital Micro mirror Device: 디지털 마이크로 미러 디바이스) 등의 공간적 광변조기로 변조시켜서, 패터닝을 실시한다. 이 때, 공간적 광변조기에 고장이나 제어 불량 등의 장애 상황이 발생하면, 패턴의 묘화가 정상으로 수행되지 않고 원하는 패턴 형상을 얻을 수 없다. 종래는 노광이 종료된 기판의 패턴 형상을 검사하여 패턴의 묘화 불량을 검출했기 때문에 그 사이에 노광된 기판에도 패턴의 묘화 불량이 발생한다는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화할 때, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기의 장애 상황을 조기에 검출하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화할 때, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기의 일부에 장애 상황이 발생하여도 패턴의 묘화를 정상적으로 실시하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 고품질의 표시용 패널 기판을 제조하는 것이다.
본 발명의 노광장치는 포토레지스트가 도포된 기판을 지지하는 척과, 척을 이동시키는 스테이지와, 양방향으로 배열된 복수의 미러를 동작시켜서 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사 광학계를 갖는 광빔 조사장치를 구비하고, 스테이지를 이용하여 척을 이동시키며, 광빔 조사장치에서의 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치에서, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하는 감시수단과, 광빔 조사장치의 구동회로로 묘화 데이터를 공급하고, 공급된 묘화 데이터와 감시수단으로 감시한 공간적 광변조기의 각 미러의 동작으로, 공간적 광변조기의 각 미러가 정상적으로 동작했는지 여부를 판정하는 묘화 제어 수단을 구비하는 것이다.
또한, 본 발명의 노광 방법은, 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고, 척을 스테이지에 의해 이동시키며, 양방향으로 배열된 복수의 미러를 동작시켜서 광빔을 변조시키는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 갖는 광빔 조사장치로부터의 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광 방법으로, 광빔 조사장치의 구동 회로로 묘화 데이터를 공급하고, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하며, 광빔 조사장치가 구동회로로 공급된 묘화 데이터와 감시된 공간적 광변조기의 각 미러의 동작으로부터, 공간적 광변조기의 각 미러가 정상적으로 동작했는지 여부를 판정하는 것이다.
광빔 조사장치의 공간적 광변조기는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 양방향으로 배열되어 구성되며, 구동 회로가 묘화 데이터에 근거하여 각 미러의 각도를 변경함으로써, 기판으로 조사되는 광빔을 변조시킨다. 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔은, 광빔 조사장치의 조사광학계를 포함하는 헤드부에서, 척으로 지지된 기판으로 조사된다. 광빔 조사장치의 구동회로로 묘화 데이터를 공급하며, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러 동작을 감시하고, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급된 묘화 데이터와 감시된 공간적 광변조기의 각 미러의 동작으로부터, 공간적 광변조기의 각 미러가 정상적으로 동작했는지를 판정하기 때문에, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기의 장애 상태가 조기에 검출된다.
또한, 본 발명의 노광 장치는, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기가, 미러를 오프자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조하고, 감시 수단이, 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하는 분기 수단과, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치와, 분기수단에 의해 분기된 광빔을 촬상장치의 수광면에 결상시키는 수단을 갖는 것이다. 또한, 본 발명의 노광 방법은, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 미러를 오프자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 조사하고, 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하고, 분기된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시켜서, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하는 것이다. 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔은, 광빔 조사장치의 조사 광학계를 포함하는 헤드부로 조사되며, 헤드부에서 척에 지지된 기판으로 조사된다. 이들 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하고, 분기된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시켜서, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
또는 본 발명의 노광장치는, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기가, 미러을 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조하고, 감시 수단이 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치와, 오프자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 촬상 장치의 수광면에 결상시키는 수단을 갖는 것이다. 또한, 본 발명의 노광방법은, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조시키고, 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시켜서, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하는 것이다. 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔은, 광빔 조사장치의 조사광학계를 포함하는 헤드부의 방향에서 벗어나, 척에 지지된 기판으로 조사되지 않는다. 이 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시킴으로써 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
나아가, 본 발명의 노광장치는, 묘화제어수단이 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러 동작의 판정 결과에 근거하여, 정상적으로 작동하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 것이다. 또한, 본 발명의 노광방법은, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러 동작의 판정 결과에 근거하여, 정상적으로 작동하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급되는 것이다. 광빔을 변조하는 공간적 광변조기 일부의 미러에 장애상황이 발생하여도 다른 미러에 의해 광빔의 주사 누락이 보완되어, 패턴의 묘화가 정상적으로 실행된다.
본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법은, 상기 중 어느 한 노광장치 또는 노광방법을 이용하여 기판의 노광을 실시하는 것이다. 상기 노광장치 또는 노광방법을 이용함으로써, 공간적 광변조기의 장애상황으로 인한 패턴의 묘화 불량이 방지되기 때문에 고품질의 표시용 패널 기판이 제조된다.
본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 광빔 조사장치의 구동회로로 묘화 데이터를 공급하고, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하며, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급된 묘화 데이터와 감시된 공간적 광변조기의 각 미러의 동작으로, 공간적 광변조기의 각 미러가 정상적으로 동작했는지를 판정함으로써, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기의 장애를 조기에 검출할 수 있다.
나아가, 본 발명의 노광장치 및 노광 방법에 의하면, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조시키고, 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기시켜서, 분기된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시킴으로써, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
혹은, 본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조시키고, 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시킴으로써, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
나아가, 본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러 동작의 판정결과에 근거하여, 정상적으로 동작하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급함으로써 광빔을 변조하는 공간적 광변조기 일부의 미러에 장애가 발생하여도, 패턴의 묘화를 정상적으로 실행할 수 있다.
본 발명의 표시용 패널 기판의 제조방법에 의하면, 공간적 광변조기의 장애상황에 따른 패턴의 묘화 불량을 방지할 수 있기 때문에, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 정면도이다.
도 4는 광빔 조사장치의 일례의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 DMD의 묘화용 영역을 나타내는 도면이다.
도 6은 광빔 조사장치의 다른 예의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 레이저 측장계의 동작을 설명하는 도면이다.
도 8은 기판의 정열 마크를 나타내는 도면이다.
도 9a는 온도 조절 장치의 상면도이고, 도 9b는 온도 조절 장치의 측면도이다.
도 10은 전달위치에 있는 척의 상면도이다.
도 11은 전달위치에 있는 척의 측면도이다.
도 12는 묘화 제어부의 개략적 구성을 나타내는 도면이다.
도 13 내지 도 16은 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 17은 액정 디스플레이 장치의 TFT기판의 제조공정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 18은 액정 디스플레이 장치의 컬러 필터 기판의 제조 공정의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 1은, 본 말명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 개략적 구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 정면도이다. 본 실시형태는, 프록시미티 방식에 의한 노광으로 기판에 형성된 바탕패턴 위에, 새로운 패턴을 노광하는 노광장치의 예를 나타내고 있다. 노광장치는, 베이스(3), X가이드(4), X스테이지(5), Y가이드(6), Y스테이지(7), θ스테이지(8), 척(10), 게이트(11), 광빔 조사장치(20), 리니어 스케일(31. 33), 인코더(32, 34), 레이저 측장계, 레이저 측장계 제어장치(40), 주행오차 검출회로(46), 영상처리장치(48, 53), 온도조절장치(50), 위치검출회로(54), 스테이지 구동회로(60), 주 제어장치(70) 및 표시장치(80)를 포함하여 구성된다. 또한, 도 2 및 도 3 에서는 레이저 측장계의 레이저 광원(41), 레이저 측장계 제어장치(40), 주행오차 검출회로(46), 영상처리장치(48, 53), 온도조절장치(50), 위치검출회로(54), 스테이지 구동회로(60), 주 제어장치(70) 및 표시장치(80)가 생략되어 있다. 노광장치는, 이들 외에, 기판반송로봇, 장치 내의 온도관리를 수행하는 온도제어 유닛 등을 구비하고 있다.
또한, 이하에 설명하는 실시형태에 있어서의 XY방향은 예시이며, X방향과 Y방향을 바꿀 수 있다.
도 1 및 도 2 에 있어서, 척(10)은 기판(1)의 전달을 수행하는 전달위치에 있다. 전달위치에 있어서, 도시하지 않은 기판반송로봇에 의해 기판(1)이 척(10)으로 반입되며, 또한 도시하지 않은 기판반송로봇에 의해 기판(1)이 척(10)에서 반출된다. 척(10)은, 기판(1)의 뒷면을 진공 흡착하여 지지한다. 기판(1)의 표면에는, 프록시 미티 방식에 의한 노광으로 형성된 바탕 패턴 위에 포토레지스트가 도포되어 있다.
기판(1)의 노광을 수행하는 노광위치의 상공에 베이스(3)에 걸쳐 게이트(11)가 마련되어 있다. 게이트(11)에는, 복수의 광빔 조사장치(20)가 탑재되어 있다. 또한, 본 실시형태는, 8개의 광빔 조사장치(20)를 이용한 노광장치의 예를 나타내고 있으나, 광빔 조사장치의 수는 이에 한정되지 않고, 7개 이하 또는 9개 이상의 광빔 조사장치를 사용할 수 있다.
도 4는, 광빔 조사장치의 일례의 개략적 구성을 나타내는 도면이다. 광빔 조사장치(20)는, 광 화이버(22), 렌즈(23), 미러(24), DMD(Digital Micromirror Device:디지털 마이크로미러 디바이스)(25), 투영렌즈(26), DMD구동회로(27), 하프 미러(81), 결상렌즈(82a), 촬상장치(84a) 및 영상처리장치(85)를 포함하여 구성된다. 광 화이버(22)는 레이저 광원 유닛(21)에서 발생된 자외광의 광빔을, 광빔 조사장치(20) 내로 도입한다. 광 화이버(22)에서 출사된 빔은, 렌즈(23) 및 미러(24)를 개재하여, DMD(25)로 조사된다. DMD(25)는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 양방향으로 배열하여 구성된 공간적 광변조기이며, 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꿔서 광빔을 변조한다. DMD구동회로(27)는, 주 제어장치(70)에서 공급된 묘화 데이터에 기초하여, DMD(25)의 각 미러 각도를 변경시킨다.
도 5는 DMD의 묘화용 영역을 나타내는 도면이다. 복수의 미러(25a)가 양방향으로 배열된 DMD(25)의 표면은, 통상 묘화용 영역과, 보정 묘화용 영역으로 분할되어 있다. 통상 묘화용 영역에 있는 각 미러(25a)는, 통상적인 패턴의 묘화에 이용된다. 보정 묘화용 영역에 있는 각 미러(25a)는, 후술의 내용과 같이, 통상 묘화용 영역에 있는 미러가 정상적으로 동작하지 않았을 경우에, 정상적으로 동작하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하기 위해 이용된다. 또한, 통상 묘화용 영역과 보정 묘화용 영역의 배치는, 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향에 호응하여 교대로 변화한다.
도 4에 있어서, DMD(25)의 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔은, 하프 미러(81)로 조사된다. 하프 미러(81)는, 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 투과광과 반사광으로 분기한다. 하프 미러(81)를 투과한 광빔은, 투영렌즈(26)을 포함하는 헤드부(20a)로 조사되며, 헤드부(20a)에서 기판(1)으로 조사된다. DMD(25)의 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔은, 하프 미러(81) 및 헤드부(20a)의 방향에서 벗어나 기판(1)으로 조사되지 않는다.
하프 미러(81)에 의해 반사된 광빔은, 결상렌즈(82a)로 조사되며, 결상렌즈(82a)에 의해 집속되어, 촬상장치(84a)의 수광면에서 결상된다. 촬상장치(84a)의 수광면에는, 각 화소가 DMD(25)의 각 미러에 대응하여 배치되어 있으며, 촬상장치(84a)는, 하프 미러(81)에 의해 반사된 광빔을 수광하여, 영상신호를 출력한다. 영상처리장치(85)는, 촬상장치(84a)가 출력한 영상신호를 처리하여, DMD(25)의 각 미러(25a)의 자세를 검출한다.
DMD(25)의 미러(25a)를 오프 자세로 바꿔서 광빔을 변조하고, 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하며, 분기된 광빔을, 수광면의 각 화소가 DMD(25)의 각 미러(25a)에 대응하여 배치된 촬상장치(84a)의 수광면에 결상시킴으로써, DMD(25) 각 미러(25a)의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
도 6은 광빔 조사장치의 다른 예의 개략적 구성을 나타내는 도면이다. 광빔 조사장치(20)는, 광 화이버(22), 렌즈(23), 미러(24), DMD(25), 투영렌즈(26), DMD구동회로(27), 결상렌즈(82b), 감투과(減透過) 필터(transmission-damping filter)(83), 촬상장치(84b) 및 영상처리장치(85)를 포함하며 구성된다. 광 화이버(22), 렌즈(23), 미러(24), DMD(25), 투영렌즈(26) 및 DMD 구동회로(27)는, 도 4에서 나타낸 예와 동일하다.
DMD(25)의 온 자세 미러에 의해 반사된 광빔은, 투영렌즈(26)를 포함하는 헤드부(20a)로 조사되며, 헤드부(20a)에서 기판(1)으로 조사된다. DMD(25)의 오프 자세 미러에 의해 반사된 광빔은, 결상렌즈(82b)로 조사되며, 결상렌즈(82b)로 집속되며, 촬상장치(84b)의 수광면에서 결상된다. 결상렌즈(82b)와 촬상장치(84b) 사이에는, 감투과(減透過) 필터(transmission-damping filter)(83)가 마련되어져 있으며, 감투과(減透過) 필터(transmission-damping filter)(83)는, 촬상장치(84b)에서 수광되는 광빔의 강도를 조절한다. 촬상장치(84b)의 수광면에는, 각 화소가 DMD(25)의 각 미러에 대응하여 배치되어 있으며, 촬상장치(84b)는, 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 수광하여, 영상신호를 출력한다. 영상처리장치(85)는, 촬상장치(84b)가 출력한 영상신호를 처리하여, DMD(25)의 각 미러 자세를 검출한다.
DMD(25)의 미러(25a)를 오프 자세애서 온 자세로 바꿔서 광빔을 변조하고, 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 수광면의 각 화소가 DMD(25)의 각 미러(25a)에 대응하여 배치된 촬상장치(84b)의 수광면으로 결상시킴으로써, DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
도 2 및 도 3에 있어서, 척(10)은, θ스테이지(8)에 탑재되어 있으며, θ스테이지(8) 아래에는 Y스테이지(7) 및 X스테이지(5)가 마련되어 있다. X스테이지(5)는, 베이스(3)에 마련된 X가이드(4)에 탑재되며, X가이드(4)를 따라 X방향으로 이동한다. Y스테이지(7)는, X스테이지(5)에 마련된 Y가이드(6)에 탑재되며, Y가이드(6)를 따라 Y방향으로 이동한다. θ스테이지(8)는, Y스테이지(7)에 탑재되며, θ방향으로 회전한다.
θ스테이지(8)의 θ방향으로의 회전에 의해, 척(10)에 탑재된 기판(1)은, 직교하는 두변이 X방향 및 Y방향을 향하도록 회전된다. X스테이지(5)의 X방향으로의 이동에 의해, 척(10)은, 전달위치와 노광위치 사이를 이동한다. 노광위치에 있어서, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동에 의해, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔이, 기판(1)을 X방향으로 주사한다. 또한 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역이 Y방향으로 이동된다. 도 1에 있어서, 주 제어장치(70)는, 스테이지 구동회로(60)를 제어하여, θ스테이지(8)의 θ방향으로 회전, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동을 수행한다.
도 1 및 도 2에 있어서, 베이스(3)에는, X방향으로 연장되는 리니어 스케일(31)이 설치되어 있다. 리니어 스케일(31)에는, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동량을 검출하기 위한 눈금이 새겨져 있다. 또한, X스테이지(5)에는, Y방향으로 연장된 리니어 스케일(33)이 설치되어 있다. 리니어 스케일(33)에는, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동량을 검출하기 위한 눈금이 새겨져 있다.
도 1 및 도 3에 있어서, X스테이지(5)의 일측면에는, 리니어 스케일(31)에 대향하여, 인코더(32)가 부착되어 있다. 인코더(32)는, 리니어 스케일(31)의 눈금을 검출하여, 펄스 신호를 주 제어장치(70)로 출력한다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, Y스테이지(7)의 일측면에는, 리니어 스케일(33)에 대향하여, 인코더(34)가 부착되어 있다. 인코더(34)는, 리니어 스케일(33)의 눈금을 검출하여, 펄스 신호를 주 제어장치(70)로 출력한다. 주 제어장치(70)는, 인코더(32)의 펄스신호를 카운터하여, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동량을 검출하고, 인코더(34)의 펄스신호를 카운트하여, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동량을 검출한다.
도 7은 레이저 측장계의 동작을 설명하는 도면이다. 또한, 도 7에 있어서는, 도 1에서 나타낸 게이트(11), 광빔 조사장치(20), 영상처리장치(48, 53), 온도조절장치(50), 위치검출회로(54) 및 표시장치(80)가 생략되어 있다. 레이저 측장계는, 공지의 레이저 간섭식의 측장계로, 레이저 광원(41), 레이저 간섭계(42, 44) 및 바 미러(43, 45)를 포함하며 구성된다. 바 미러(43)는, 척(10)의 Y방향의 일측면에 부착되어 있다. 또한, 바 미러(45)는, 척(10)의 X방향의 일측면에 부착되어 있다.
레이저 간섭계(42)는, 레이저 광원(41)으로부터의 레이저광을 바 미러(43)로 조사하고, 바 미러(43)에 의해 반사된 레이저광을 수광하여, 레이저 광원(41)으로부터의 레이저광과 바 미러(43)에 의해 반사된 레이저광의 간섭을 측정한다. 이 측정은, Y방향의 2개소에서 실시된다. 레이저 측장계 제어장치(40)는, 주 제어장치(70)의 제어에 의해, 레이저 간섭계(42)의 특정결과로부터, X스테이지(5)에 의해 이동되는 척(10)의 X방향 및 회전을 검출한다.
한편, 레이저 간섭계(44)는, 레이저광원(41)으로부터의 레이저광을 바 미러(45)로 조사하고, 바 미러(45)에 의해 반사된 레이저광을 수광하여, 레이저광원(41)으로부터의 레이저광과 바 미러(45)에 의해 반사된 레이저광의 간섭을 측정한다. 레이저 측장계 제어장치(40)는, 주 제어장치(70)의 제어에 의해, 레이저 간섭계(44)의 측정결과로부터, X스테이지(5)에 의해 이동되는 척(10)의 Y방향 위치를 검출한다.
주행오차 검출회로(46)는, 레이저 측장계 제어장치(40)의 검출결과로부터, X스테이지(5)가 X방향으로 이동할 때의 좌우 흔들림이나 편요(yaw, 偏搖) 등의 주행오차를 검출한다. 레이저 측장계를 이용하여, 척(10)의 위치를 검출함으로써, 척(10)의 위치를 정확하게 검출할 수 있기 때문에, X스테이지(5)의 주행오차를 정확하게 검출할 수 있다. 주행오차 검출회로(46)는, 검출결과를 주 제어장치(70)로 출력한다.
도 1에 있어서, 베이스(3)의 바로 앞에는, 온도조절장치(50)가 설치되어 있다. 통상적으로, 기판(1)은, 앞 공정에서의 처리에 의해 온도가 상승 또는 하강하고 있기 때문에, 노광을 수행하기 전에 기판(1)의 냉각 또는 가온을 행할 필요가 있다. 미도시의 기판반송로봇은, 기판(1)을 척(10)으로 반입하기 전에, 기판(1)을 온도조절장치(50)로 반입하고, 온도조절장치(50)에 의해 온도가 조절된 기판(1)을, 척(10)으로 반입한다. 온도조절장치(50)는, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 노광이 실시되고 있는 동안, 다음 노광을 수행하는 기판(1)을 탑재하여, 기판(1)의 온도를 조절한다. 본 실시형태에서는, 기판(1)의 표면을 프록시 미티 방식에 의해 노광된 각 쇼트의 구획으로 분할하고, 온도조절장치(50)에 의해 기판(1)의 온도를 조절하고 있는 동안에, 각 쇼트의 바탕패턴의 정열 마크의 위치를 검출하여, 각 쇼트의 구획마다 바탕패턴의 위치를 검출하고, 각 쇼트의 구획마다 바탕패턴의 위치에 호응하여, 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급하는 묘화 데이터를 작성한다.
도 8은 기판의 정열 마크를 나타내는 도면이다. 도 8은, 1 장의 기판에서 4장의 표시용 패널기판을 제조하는 예를 나타내고 있다. 기판(1) 표면의 네 귀퉁이에는 기판(1)의 위치 및 회전을 검출하기 위한 글로벌 정열 마크(GAM)가 마련되어 있다. 또한, 기판(1)의 표면에는, 4회의 쇼트에 의해, 4개의 바탕패턴(2a, 2b, 2c, 2d)이 형성되어 있다. 바탕패턴(2a, 2b, 2c, 2d)에는, 바탕패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 위치, 회전 및 크기를 검출하기 위한 쇼트 정열 마크(SAMa, SAMb, SAMc, SAMd)가 각각 4개씩 마련되어 있다.
도 9a는 온도 조절 장치의 상면도이고, 도 9b는 온도 조절 장치의 측면도이다. 도 9a, 도 9b에서 도시하듯이, 온도조절장치(50)의 상공에는, 기판(1)의 글로벌 정열 마크(GAM) 바로 위의 위치에, CCD카메라(51)가 설치되어 있다. CCD카메라(51)는, 글로벌 정열 마크(GAM)의 영상을 획득하여, 영상신호를 도 1의 영상처리장치(53)로 출력한다. 또한, 온도조절장치(50)의 상공에는, 기판(1)의 쇼트 정열 마크(SAMa, SAMb, SAMc, SAMd) 바로 위의 위치에, CCD카메라(52a, 52b, 52c, 52d)가 설치되어 있다. CCD카메라(52a, 52b, 52c, 52d)는, 쇼트 정열 마크(SAMa, SAMb, SAMc, SAMd)의 영상을 각각 획득하여, 영상 신호를 도 1의 영상처리장치(53)로 출력한다.
도 1에 있어서, 영상처리장치(53)는, CCD카메라(51)가 출력한 영상신호를 처리하여, 글로벌 정열 마크(GAM)의 위치를 검출한다. 위치검출회로(54)는, 영상처리장치(53)가 검출한 글로벌 정열 마크(GAM)의 위치로부터, 온도조절장치(50)에 탑재된 기판(1)의 위치 및 회전을 검출한다. 또한, 영상처리장치(53)는, CCD카메라(52a, 52b, 52c, 52d)가 출력한 영상신호를 처리하여, 쇼트 정열 마크(SAMa, SAMb, SAMc, SAMd)의 위치를 검출한다. 위치검출회로(54)는, 검출된 기판(1)의 위치와 회전, 및 영상처리 장치(53)가 검출한 쇼트 정열 마크(SAMa, SAMb, SAMc, SAMd)의 위치로부터, 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 기판(1) 내에서의 위치, 회전 및 크기를 검출한다. 각 쇼트의 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)에 마련된 쇼트 정열 마크(SAMa, SAMb, SAMc, SAMd)를 이용하여, 영상처리에 의해, 각 쇼트의 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 기판(1) 내에서의 위치가 정확히 검출된다.
도 10은 전달 위치에 있는 척의 상면도이다. 도 11은 전달 위치에 있는 척의 측면도이다. 도 10 및 도 11에서 나타내듯이, 전달위치에 있는 척(10)의 상공에는, 기판(1)의 글로벌 정열 마크(GAM) 바로 위의 위치에, CCD카메라(47)가 설치되어 있다. CCD카메라(47)는, 글로벌 정열 마크(GAM)의 영상을 각각 획득하고, 영상 신호를 도 1의 영상처리장치(48)로 출력한다. 도 1에 있어서, 영상처리장치(48)는, CCD카메라(47)가 출력한 영상신호를 처리하여, 글로벌 정열 마크(GAM)의 위치를 검출한다.
도 1에 있어서, 주 제어장치(70)는, 영상처리장치(48)가 검출한 글로벌 정렬 마크(GAM)의 위치로부터, 척(10)에 탑재된 기판(1)의 위치 및 회전을 검출한다. 주 제어장치(70)는, 검출한 기판(1)의 위치에 근거하여, 스테이지 구동회로(60)을 제어하여, 기판(1)의 중심점이 노광을 개시하기 전의 소정의 위치에 오도록, X스테이지(5)로 척(10)을 노광위치로 이동시킨다. 또한, 주 제어장치(70)는, 검출한 기판(1)의 회전에 근거하여, 스테이지 구동회로(60)를 제어하여, 척(10)에 탑재된 기판(1)과 직교하는 두 변이 X방향 및 Y방향으로 향하도록 θ스테이지(8)를 θ방향으로 회전시킨다.
주 제어장치(70)는, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 묘화 데이터를 공급하는 묘화 제어부를 갖는다. 도 12는 묘화 제어부의 개략적 구성을 나타내는 도면이다. 묘화 제어부(71)는, 메모리(72, 76), 밴드 폭 설정부(73), 중심점 좌표결정부(74), 좌표결정부(75), 묘화 데이터 작성부(77) 및 미러 동작판정부(78)를 포함하며 구성된다.
메모리(76)에는, 설계값 맵이 격납되어 있다. 설계값 맵에는, 묘화 데이터가, 바탕 패턴(2a, 2b, 2c,2d)의 기판(1) 내에서의 위치, 회전 및 크기가 설계값대로일 경우의 XY좌표로 도시되어 있다. 묘화 데이터 작성부(77)는, 온도조절장치(50)에 의해 기판(1)의 온도를 조절하고 있는 동안, 위치검출회로(54)가 검출된 바탕 패턴(2a, 2b, 2c,2d)의 기판(1) 내에서의 위치, 회전 및 크기에 호응하여, 메모리(76)에 격납된 설계값 맵의 묘화 데이터의 XY좌표를 변환하여, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하는 묘화 데이터를 작성한다. 메모리(72)는 묘화 데이터 작성부(77)가 작성한 묘화 데이터를, 그 XY좌표를 어드레스로 기억한다. 메모리(72)에는 이미 척(10)에 탑재된 기판(1)에 대한 묘화 데이터(A)를 기억하는 영역과, 온도조절장치(50)에 탑재된 기판(1)에 대한 묘화 데이터(B)를 기억하는 영역이 마련되어 있다.
밴드 폭 설정부(73)는, 메모리(72)에서 읽어낸 묘화 데이터의 Y좌표 범위를 결정함으로써, 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사되는 광빔의 Y방향 밴드 폭을 설정한다.
레이저 측장계 제어장치(40)는, 노광위치에 있어서의 기판(1)의 노광을 개시하기 전의 척(10)의 XY방향 위치를 검출한다. 중심점 좌표 결정부(74)는, 레이저 측장계 제어장치(40)가 검출한 척(10)의 XY방향 위치로부터, 기판(1)의 노광을 개시하기 전 척(1)의 중심점의 XY좌표를 결정한다. 도 1에 있어서, 광빔 조사장치(20)로부터의 광빔에 의해 기판(1)의 주사를 수행할 시, 주 제어장치(70)는, 스테이지 구동회로(60)를 제어하여, X스테이지(5)에 의해 척(10)을 X방향으로 이동시킨다. 기판(1)의 주사영역을 이동할 시, 주 제어장치(70)는, 스테이지 구동회로(60)를 제어하여 Y스테이지(7)에 의해 척(10)을 Y방향으로 이동시킨다. 도 12에 있어서, 중심점 좌표결정부(74)는, 인코더(32, 34)로부터의 펄스신호를 카운트하여, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동량 및 Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동량을 검출하며, 척(10) 중심점의 XY좌표를 결정한다. 그리고, 중심점 좌표결정부(74)는, 주행오차 검출회로(46)의 검출결과에 근거하여, 결정한 척(10) 중심점의 XY좌표를 보정한다.
좌표결정부(75)는, 중심점 좌표결정부(74)가 보정한 척(10) 중심점의 XY좌표에 근거하여, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하는 묘화 데이터의 XY좌표를 결정한다. 메모리(72)는, 좌표 결정부(75)가 결정한 XY좌표를 어드레스로 입력하고, 입력한 XY좌표의 어드레스에 기억된 묘화 데이터를, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 출력한다. DMD구동회로(27)는, 메모리(72)에서 출력된 묘화 데이터에 근거하여, DMD(25)의 통상 묘화용 영역에 있는 미러(25a)의 각도를 변경한다.
각 쇼트 구획마다의 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 기판(1) 내 위치, 회전 및 크기를 검출하며, 검출결과에 근거하여, 각 쇼트 구획마다의 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 기판(1) 내 위치, 회전 및 크기에 호응하여, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하는 묘화 데이터를 작성하기 때문에, 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 위치가 어긋나는 양이 기판(1) 내에서, 장소에 따라 달라도, 새로운 패턴이 기판(1) 전체에 걸쳐 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)에 맞춰 노광된다.
또한, 온도조절장치(50)로 기판(1)의 온도를 조절하고 있는 동안, 각 쇼트 구간마다의 바탕 패턴(2a, 2b, 2c, 2d)의 위치, 회전 및 크기의 검출결과에 근거하여, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하는 묘화 데이터를 작성하기 때문에, 기판(1)을 온도조절장치(50)에서 척(10)으로 반송한 후, 묘화 데이터의 작성을 기다릴 필요 없이 노광처리를 개시할 수 있으며, 태그 타임이 짧아진다.
게다가, X스테이지(5)의 주행오차를 검출하고, X스테이지(5)의 주행오차의 검출결과에 근거하여, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD구동 회로(27)로 공급하는 묘화 데이터의 좌표를 보정하고, 보정된 좌표의 묘화 데이터를, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하기 때문에, X스테이지(5)에 좌우 흔들림이나 편요(yaw, 偏搖) 등의 주행오차가 발생해도, 패턴의 묘화가 정확하게 수행된다.
미러 동작판정부(78)은, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급한 묘화 데이터와, 각 광빔 주사장치(20)의 화상처리장치(85)가 검출한 DMD(25)의 각 미러(25a)의 자세에서, DMD(25)의 각 미러(25a)가 정상적으로 동작했는지를 판정한다. DMD구동회로(27)로 출력한 묘화 데이터에 의해 온 자세가 되어야하는 미러가, 영상처리장치(85)에 의한 검출 결과가 오프 자세일 경우, 미러 동작판정부(78)는, 그 미러가 정상적으로 작동하지 않았다고 판정한다. 그리고 미러 동작 판정부(78)는, 정상적으로 동작하지 않았다고 판정한 미러의 수 및 위치를 표시 장치(80)에 표시하고, 정상적으로 동작하지 않았다고 판정한 미러의 수가 미리 정해진 허용치를 초과한 경우에는, 그 취지의 경고를 표시장치(80)에 표시한다.
광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 묘화 데이터를 공급하고, 광빔 조사장치(20)의 DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작을 감시하며, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급한 묘화 데이터와 감시된 DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작으로, DMD(25)의 각 미러(25a)가 정상적으로 동작했는지를 판정하기 때문에, 광빔을 변조하는 DMD(25)의 장애가 조기에 검출된다.
묘화 데이터 작성부(77)는, 미러 동작판정부(78)에 의한 DMD(25)의 각 미러(25a) 동작의 판정 결과에 근거하여, 메모리(72)는 기억된 묘화 데이터의 X좌표를 변환하여, 정상적으로 동작하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하고, 메모리(72)를 개재하여, DMD구동회로(72)로 출력한다. DMD구동회로(27)는, 이 묘화 데이터에 근거하여, DMD(25)의 보정 묘화용 영역에 있는 미러(25a)의 각도를 변경한다. 이에 따라, 광빔을 변조하는 DMD(25)의 통상 묘화용 영역에 있는 미러에 보정 묘화용 영역에 있는 미러에 의해 광빔의 주사 누락이 보완되며, 패턴의 묘화가 정상적으로 실시된다.
도 13 내지 도 16은 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다. 도 13 내지 도 16은, 8개의 광빔 주사장치(20)로부터의 8개의 광빔에 의해, 기판(1)의 X방향 주사를 4회 수행하여, 기판(1) 전체를 주사하는 예를 도시하고 있다. 도 13 내지 도 16에 있어서는, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)가 파선(破線)으로 나타나 있다. 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔은, Y방향으로 밴드 폭(W)을 가지며, X스테이지(5)의 X방향으로의 이동에 의해, 기판(1)을 화살표로 표시된 방향으로 주사한다.
도 13은, 첫 번째 주사를 나타내며, X방향으로의 첫 번째 주사에 의해, 도 13에 회색으로 표시된 주사영역에서 패턴의 묘화가 수행된다. 첫 번째 주사가 종료되면, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 기판(1)이 Y방향으로 밴드 폭(W)과 같은 거리만큼 이동된다. 도 14는, 두 번째 주사를 나타내며, X방향으로의 두 번째 주사에 의해, 도 14에 회색으로 표시된 주사영역에서 패턴의 묘화가 수행된다. 두 번째 주사가 종료되면, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 기판(1)이 Y방향으로 밴드 폭(W)과 같은 거리만큼 이동된다. 도 15는, 세 번째 주사를 나타내며, X방향으로의 세 번째 주사에 따라, 도 15에 회색으로 표시된 주사영역에서 패턴의 묘화가 수행된다. 세 번째 주사가 종료되면, Y스테이지(7)의 Y방향으로의 이동에 의해, 기판(1)이 Y방향으로 밴드 폭(W)과 같은 거리만큼 이동된다. 도 16은, 네 번째 주사를 나타내며, X방향으로의 네 번째 주사에 의해, 도 16에 회색으로 표시된 주사영역에서 패턴의 묘화가 수행되며, 기판(1) 전체의 주사가 종료된다.
복수의 광빔 조사장치(20)로부터의 복수의 광빔에 의해 기판(1)을 주사할 시에도, 각 광빔 조사장치(20)로부터의 광빔에 의해 묘화되는 패턴이 X스테이지(5)의 주행오차에 따라 서로 어긋나는 것을 방지할 수 있으므로, 패턴의 묘화를 정확하게 실시할 수 있다. 그리고 복수의 광빔 조사장치(20)로부터의 복수의 광빔에 의해 기판(1)의 주사를 병행하여 수행함으로써, 기판(1) 전체의 주사에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있으며, 태그 타임을 단축시킬 수 있다.
또한, 도 13 내지 도 16에서는, 기판(1)의 X방향 주사를 4회 수행하여, 기판(1) 전체를 주사하는 예를 도시하였으나, 주사의 횟수는 이에 한정되지 않고, 기판(1)의 X방향 주사를 3회 이하 또는 5회 이상 수행하여 기판(1) 전체를 주사할 수도 있다.
이상 설명한 실시형태에 의하면, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 묘화데이터를 공급하고, 광빔 조사장치(20)의 DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작을 감시하고, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급된 묘화데이터와 감시된 DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작으로부터, DMD(25)의 각 미러(25a)가 정상적으로 동작했는지 여부를 판정함으로써, 광빔을 변조하는 DMD(25)의 장애를 조기에 검출할 수 있다.
또한, 광빔 조사장치(20)의 DMD(25)의 미러(25a)를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조하고, 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하고, 분기된 광빔을, 수광면의 각 화소가 DMD(25)의 각 미러(25a)에 대응하여 배치된 촬상장치(84a)의 수광면에 결상시킴으로써, DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
혹은, 광빔 조사장치(20) DMD(25)의 미러(25a)를 온 자세에서 오프 자세로 바꾸어 광빔을 변조하고, 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 수광면의 각 화소가 DMD(25)의 각 미러(25a)에 대응하여 배치된 촬상장치(84b)의 수광면에 결상시킴으로써, DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작을 용이하게 감시할 수 있다.
게다가, 광빔 조사장치(20)의 DMD(25)의 각 미러(25a)의 동작의 판정 결과에 근거하여, 정상적으로 동작하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하여, 광빔 조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급함으로써, 광빔을 변조하는 DMD(25) 일부의 미러에 장애가 발생하더라도, 패턴의 묘화를 정상적으로 실시할 수 있다.
본 발명의 노광장치 또는 노광방법을 이용하여 기판의 노광을 수행함으로써, 공간적 노광변조기의 장애에 의한 패턴의 묘화불량을 방지할 수 있으므로, 고품질의 표시용 패널 기판을 제조할 수 있다.
예를 들면, 도 17은, 액정디스플레이 장치의 TFT기판 제조공정의 일례를 나타내는 순서도이다. 박막형성공정(단계 101)에서는, 스퍼터법이나 플라즈마 화학기상성장(CVD)법 등에 의해, 기판 상에 액정 구동용 투명전극이 되는 도전체막이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스트 도포공정(단계 102)에서는, 롤 도포법 등으로 포토레지스트를 도포하여, 박막형성공정(단계 101)에서 형성된 박막 상에 포토레지스트막을 형성한다. 노광공정(단계 103)에서는, 노광장치를 이용하여, 포토레지스트막에 패턴을 형성한다. 현상공정(단계 104)에서는 샤워현상법 등으로 현상액을 포토레지스트막 상에 공급하여, 포토레지스트막의 불필요한 부분을 제거한다. 식각공정(단계 105)에서는, 습식식각으로 박막형성공정(101)에서 형성된 박막 중 포토레지스트막으로 마스크되지 않은 부분을 제거한다. 박리공정(단계 106)에서는 식각공정(단계 105)에서의 마스크의 역할을 끝낸 포토레지스트막을, 박리액으로 박리한다. 이들 각 공정의 전 또는 후에는, 필요에 따라서 기판의 세정/건조공정이 실시된다. 이들 공정을 수 회 반복하여, 기판 상에 TFT어레이가 형성된다.
또한, 도 18은, 액정 디스플레이 장치의 컬러 필터 기판의 제조공정의 일례를 나타내는 순서도이다. 블랙매트릭스 형성공정(단계 201)에서는, 레지스트 도포, 노광, 현상, 식각, 박리 등의 처리에 의해, 기판 상에 블랙매트릭스를 형성한다. 착색 패턴 형성공정(단계 202)에서는, 인쇄법 등으로, 기판 상에 착색 패턴을 형성한다. 이 공정을, R, G, B의 착색 패턴에 대해서 반복한다. 보호막 형성공정(단계 203)에서는, 착색 패턴 상에 보호막을 형성하고, 투명 전극막 형성공정(단계 204)에서는 보호막 상에 투명 전극막을 형성한다. 이들 각 공정의 전, 도중 또는 후에는, 필요에 따라서 기판의 세정/건조공정이 실시된다.
도 17에서 도시한 TFT기판의 제조공정에서는, 노광공정(단계 103)에 있어서, 도 18에서 도시한 컬러 필터 기판의 제조공정에서는, 블랙매트릭스 형성공정(단계 201) 및 착색 패턴 형성공정(단계 202)의 노광처리에 있어서, 본 발명의 노광장치 또는 노광방법을 적용할 수 있다.
1 기판 3 베이스
4 X가이드 5 X스테이지
6 Y가이드 7 Y스테이지
8 θ스테이지 10 척
11 게이트 20 광빔 조사장치
20a 헤드부 21 레이저 광원 유닛
22 광 화이버 23 렌즈
24 미러
25 DMD(Digital Micromirror Device; 디지털 마이크로미러 디바이스)
25a 미러 26 투영렌즈
27 DMD 구동 회로 31, 33 리니어 스케일
32, 34 인코더 40 레이저 측장계 제어장치
41 레이저 광원 42, 44 레이저 간섭계
43, 45 바 미러 46 주행 오차 검출회로
47, 51, 52a, 52b, 52c, 52d CCD 카메라
48, 43 화상처리장치 50 온도 조절 장치
54 위치 검출 회로 60 스테이지 구동회로
70 주 제어장치 71 묘화 제어부
72, 76 메모리 73 밴드 폭 설정부
74 중심점 좌표 결정부 75 좌표 결정부
77 묘화 데이터 작성부 78 미러 동작 판정부
80 표시 장치 81 하프 미러
82a, 82b 결상 렌즈
83 감투과(減透過) 필터(transmission-damping filter)
84a, 84b 촬상 장치 85 영상 처리 장치

Claims (10)

  1. 포토레지스트가 도포된 기판을 지지하는 척;
    상기 척을 이동시키는 스테이지; 및
    양방향으로 배열된 복수의 미러를 동작시켜서 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 갖는 광빔 조사장치를 구비하며,
    상기 스테이지를 이용해 척을 이동시켜서, 상기 광빔 조사장치로부터의 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치에 있어서,
    상기 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하는 감시수단; 및
    상기 광빔 조사장치의 구동회로로 묘화 데이터를 공급하고, 공급된 묘화 데이터와 상기 감시수단에 의해 감시된 공간적 광변조기의 각 미러의 동작으로부터, 공간적 광변조기의 각 미러가 정상적으로 동작했는지 여부를 판정하는 묘화 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광빔 조사장치의 공간적 광변조기는, 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조하고,
    상기 감시수단은 온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하는 분기수단과, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치와, 상기 분기수단에 의해 분기된 광빔을 촬상장치의 수광면에 결상시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 광빔 조사장치의 공간적 광변조기는, 미러를 온 자세에서 오프 자세로 바꾸어 광빔을 변조하고,
    상기 감시수단은, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치와, 오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 촬상장치의 수광면에 결상시키는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 묘화 제어수단은,
    상기 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러 동작의 판정결과에 근거하여, 정상적으로 동작하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하여, 상기 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 것을 특징을 하는 노광장치.
  5. 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고,
    척을 스테이지를 이용하여 이동시키며,
    양방향으로 배열된 복수의 미러를 동작시켜서 광빔을 변조시키는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 갖는 광빔 조사장치로부터의 광빔으로 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광 방법에 있어서,
    광빔 조사장치의 구동 회로로 묘화 데이터를 공급하고,
    광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하며,
    광빔 조사장치의 구동회로로 공급된 묘화 데이터와 감시된 공간적 광변조기의 각 미러 동작으로부터, 공간적 광변조기의 각 미러가 정상적으로 동작했는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  6. 제5항에 있어서, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조시키고,
    온 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을 분기하고,
    분기된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시켜서, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  7. 제5항에 있어서, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 미러를 오프 자세에서 온 자세로 바꾸어 광빔을 변조시키고,
    오프 자세의 미러에 의해 반사된 광빔을, 수광면의 각 화소가 공간적 광변조기의 각 미러에 대응하여 배치된 촬상장치의 수광면에 결상시켜서, 공간적 광변조기의 각 미러의 동작을 감시하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 광빔 조사장치의 공간적 광변조기의 각 미러 동작의 판정결과에 근거하여, 정상적으로 동작하지 않았던 미러에 의한 광빔의 주사 누락을 보완하는 묘화 데이터를 작성하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서의 노광장치를 이용하여 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
  10. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서의 노광방법를 이용하여 기판의 노광을 수행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
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