KR20120130124A

KR20120130124A - 노광장치, 노광방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법, 및 노광장치의 검사방법

Info

Publication number: KR20120130124A
Application number: KR1020120039401A
Authority: KR
Inventors: 토모아키 하야시; 미노루 요시다; 히데유키 혼다
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2012-11-29

Abstract

광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔의 왜곡을 억제하고, 묘화 정밀도를 향상시킨다.
척(10)에 제1의 화상취득장치(CCD 카메라(51))를 마련하고, 광빔 조사장치(20)의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클(2)을 배치한다. 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치(20)의 구동회로로 공급하고, 제1의 화상취득장치에 의해, 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 상(2c)을 취득한다. 제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔의 상(2c)으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출한다. 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 광빔 조사장치(20)의 구동회로에 공급한다.

Description

노광장치, 노광방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법, 및 노광장치의 검사방법{LIGHT EXPOSURE DEVICE, LIGHT EXPOSURE METHOD, AND MANUFACTUIRING METHOD OF DISPLAY PANEL SUBSTRATE, AND INSPECTION METHOD OF LIGHT EXPOSURE DEVICE}

본 발명은, 액정디스플레이장치 등의 표시용 패널기판의 제조에 있어서, 포토레지스트가 도포된 기판으로 광빔을 조사하고, 광빔에 의해 기판을 주사(走査)하고, 기판에 패턴을 묘화(描畵)하는 노광장치, 노광방법, 및 그것들을 사용한 표시용 패널기판의 제조방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 포토레지스트가 도포된 기판으로 광빔을 조사하고, 광빔에 의해 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치의 검사방법에 관한 것이다.

표시용 패널로 사용되는 액정디스플레이장치의 TFT(Thin Film Transistor)기판이나 컬러필터기판, 플라즈마 디스플레이 패널용 기판, 유기EL(Electroluminescence)표시패널용 기판 등의 제조는, 노광장치를 사용하여, 포토리소그래피기술에 의해 기판 상에 패턴을 형성하여 행하여진다. 노광장치로는, 종래, 렌즈 또는 거울을 사용하여 마스크의 패턴을 기판 상에 투영하는 프로젝션방식과, 마스크와 기판 사이에 미소한 간극(프록시미티갭)을 마련하여 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티방식이 있었다.

근년, 포토레지스트가 도포된 기판으로 광빔을 조사하고, 광빔에 의해 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치가 개발되고 있다. 광빔에 의해 기판을 주사하고, 기판에 패턴을 직접 묘화하기 위하여, 고가인 마스크가 필요 없게 된다. 또한, 묘화 데이터 및 주사의 프로그램을 변경함으로써, 다양한 종류의 표시용 패널기판에 대응할 수 있다. 이러한 노광장치로서, 예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2, 및 특허문헌 3에 기재된 것이 있다.

일본국 특개 2010-44318호 공보 일본국 특개 2010-60990호 공보 일본국 특개 2010-102084호 공보

광빔에 의해 기판에 패턴을 묘화할 때, 광빔의 변조에는, DMD(Digital Micromirror Device) 등의 공간적 광변조기가 사용된다. DMD는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 2방향으로 배열하여 구성되고, 구동회로가 묘화 데이터에 근거하여 각 미러의 각도를 변경함으로써, 광원에서 공급된 광빔을 변조한다. DMD에 의해 변조된 광빔은, 광빔 조사장치의 투영렌즈 등의 조사광학계를 포함하는 헤드부에서 기판으로 조사된다.

광빔 조사장치 내에 있어서, 광원으로부터 공간적 광변조기로 광빔을 공급하는 광학계나, 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 기판으로 조사하는 조사광학계에 광로의 어긋남 등이 발생하면, 광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔에 왜곡이 생긴다. 특히, 조사광학계에 있어서, 투영렌즈에 왜곡이 있으면, 기판으로 투영되는 도형의 형상에는 배럴형상이나 보빈형상 등의 왜곡이 발생한다. 광빔 조사장치에서 조사된 광빔에 왜곡이 있으면, 광빔에 의해 묘화되는 패턴에 왜곡이 발생한다. 종래, 이러한 패턴의 왜곡검사는, 실제로 노광을 행한 기판을 분석하여 행해지고 있었다. 그 때문에, 광빔의 왜곡 검출 및 수정에는 많은 시간과 노력이 소요되었다.

본 발명의 과제는, 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 왜곡을 용이하게 검출하는 것에 있다. 또 본 발명의 과제는, 광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔의 왜곡을 억제하여, 묘화 정밀도를 향상시키는 것이다. 더욱이, 본 발명의 과제는, 고품질인 표시용 패널기판을 제조하는 것이다.

본 발명의 노광장치는, 포토레지스트가 도포된 기판을 지지하는 척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 기초하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 포함하는 헤드부를 가지는 광빔 조사장치와, 척과 광빔 조사장치를 상대적으로 이동하는 이동수단을 구비하고, 이동수단에 의해 척과 광빔 조사장치를 상대적으로 이동하고, 광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치로서, 검사용의 묘화 데이터 및 노광용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 묘화제어수단과, 척에 마련된 제1의 화상취득장치와, 광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에 배치되어, 검사용 패턴이 마련된 레티클과, 제1의 화상취득장치가 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하는 화상처리장치를 구비하고, 묘화제어수단이, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 화상처리장치에 의해 검출한 광빔의 위치 어긋남에 근거하여, 광빔의 왜곡을 검출하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하는 것이다.

또 본 발명의 노광방법은, 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고, 척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 포함하는 헤드부를 가지는 광빔 조사장치를, 상대적으로 이동하고, 광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하고, 기판에 패턴을 묘화하는 노광방법으로서, 척에 제1의 화상취득장치를 마련하고, 광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고, 제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출하고, 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 것이다.

척에 제1의 화상취득장치를 마련하고, 광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고, 제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하므로, 실제로 기판의 노광을 행하는 일 없이, 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 왜곡이 용이하게 검출된다. 또한, 광빔의 상만으로 광빔의 위치 어긋남을 검출하는 경우는, 레이저 측장계 등을 사용하여, 제1의 화상취득장치의 위치를 별도로 측정할 필요가 있으나, 본 발명에서는, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하므로, 정밀도가 높은 레티클의 검사용 패턴을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남이 정밀도 좋게 검출되고, 광빔의 왜곡이 정밀도 좋게 검출된다. 그리고 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하므로, 광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔의 왜곡이 억제되어, 묘화 정밀도가 향상된다.

더욱이, 본 발명의 노광장치는, 레티클이, 복수의 위치확인용 패턴을 가지고, 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 구비하고, 화상처리장치가, 복수의 제2의 화상취득장치가 취득한 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상에서, 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하는 것이다. 또 본 발명의 노광방법은, 레티클에, 복수의 위치확인용 패턴을 마련하고, 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 마련하고, 복수의 제2의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상으로부터, 레티클의 위치 어긋남을 검출하고, 광빔의 위치 어긋남에 관한 검출결과를 보정하는 것이다. 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하므로, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과의 정밀도가 향상되고, 광빔의 왜곡이 더욱 정밀도 좋게 검출된다.

본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법은, 상기의 어느 하나의 노광장치 또는 노광방법을 사용하여 기판의 노광을 행하는 것이다. 상기의 노광장치 또는 노광방법을 사용함으로써, 광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔의 왜곡이 억제되고, 묘화 정밀도가 향상되므로, 고품질인 표시용 패널기판이 제조된다.

본 발명의 노광장치의 검사방법은, 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고, 척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 포함하는 헤드부를 가지는 광빔 조사장치를, 상대적으로 이동하고, 광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치의 검사방법으로서, 척에 제1의 화상취득장치를 마련하고, 광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고, 제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출하는 것이다. 실제로 기판의 노광을 하는 일 없이, 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 왜곡이 용이하게 검출된다. 또 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하므로, 정밀도가 높은 레티클의 검사용 패턴을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남이 정밀도 좋게 검출되고, 광빔의 왜곡이 정밀도 좋게 검출된다.

더욱이, 본 발명의 노광장치의 검사방법은, 레티클에, 복수의 위치확인용 패턴을 마련하고, 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 마련하고, 복수의 제2의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상으로부터, 레티클의 위치 어긋남을 검출하고, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하는 것이다. 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하므로, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과의 정밀도가 향상되고, 광빔의 왜곡이 더욱 정밀도 좋게 검출된다.

본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 척에 제1의 화상취득장치를 마련하고, 광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고, 제1의 화상취득장치로부터 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출함으로써, 실제로 기판의 노광을 행하는 일 없이, 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 왜곡을 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출함으로써, 정밀도가 높은 레티클의 검사용 패턴을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남을 정밀도 좋게 검출하고, 광빔의 왜곡을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 그리고 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급함으로써, 광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔의 왜곡을 억제하여, 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있다.

더욱이, 본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정함으로써, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과의 정밀도를 향상시키고, 광빔의 왜곡을 더욱 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법에 의하면, 광빔 조사장치로부터 조사되는 광빔의 왜곡을 억제하여, 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 고품질인 표시용 패널기판을 제조할 수 있다.

본 발명의 노광장치의 검사방법에 의하면, 실제로 기판의 노광을 행하는 일 없이, 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 왜곡을 용이하게 검출할 수 있다. 또한, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출함으로써, 정밀도가 높은 레티클의 검사용 패턴을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남을 정밀도 좋게 검출하고, 광빔의 왜곡을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

더욱이, 본 발명의 노광장치의 검사방법에 의하면, 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정함으로써, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과의 정밀도를 향상시키고, 광빔의 왜곡을 더욱 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 측면도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 정면도이다.
도 4는, 광빔 조사장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 5는, DMD의 미러부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 6은, 레이저 측장계의 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은, 묘화 제어부의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광방법을 설명하는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광방법을 설명하는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광방법을 설명하는 도면이다.
도 11(a)는 레티클의 하면도, 도 11(b)는 검사용 패턴군의 일 예의 확대도, 도 11(c)는 검사용 패턴의 화상과 광빔의 상의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 12는, 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 13은, 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 14는, 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 15는, 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 16은, 액정디스플레이장치의 TFT 기판의 제조공정의 일 예를 나타내는 플로차트이다.
도 17은, 액정디스플레이장치의 컬러필터기판의 제조공정의 일 예를 나타내는 플로차트이다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 또 도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 측면도, 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광장치의 정면도이다. 노광장치는, 베이스(3), X 가이드(4), X 스테이지(5), Y 가이드(6), Y 스테이지(7), θ 스테이지(8), 척(10), 게이트(11), 광빔 조사장치(20), 리니어 스케일(31),(33), 엔코더(32),(34), 레이저 측장계, 레이저 측장계 제어장치(40), 화상처리장치(50), CCD 카메라(51),(52), 스테이지 구동회로(60), 및 주제어장치(70)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 도 2 및 도 3에서는, 레이저 측장계의 레이저 광원(41), 레이저 측장계 제어장치(40), 화상처리장치(50), 스테이지 구동회로(60), 및 주제어장치(70)가 생략되어 있다. 노광장치는, 이들 외에, 기판(1)을 척(10)으로 반입하고, 또한 기판(1)을 척(10)으로부터 반출하는 기판반송로봇, 장치 내의 온도관리를 행하는 온도제어유닛 등을 구비하고 있다.

또한, 아래에서 설명하는 실시형태에 있어서의 XY 방향은 예시로서, X 방향과 Y 방향을 교체하여도 된다.

도 1 및 도 2에서, 척(10)은, 기판(1)의 주고 받음을 행하는 주고 받는 위치에 있다. 주고 받는 위치에서, 도시하지 않은 기판반송 로봇에 의해 기판(1)이 척(10)으로 반입되고, 또 도시하지 않은 기판반송로봇에 의해 기판(1)이 척(10)으로부터 반출된다. 척(10)은, 기판(1)의 뒷면을 진공흡착하여 지지한다. 기판(1)의 표면에는, 포토레지스트가 도포되어 있다.

기판(1)의 노광을 행하는 노광위치의 상공(上空)에, 베이스(3)를 걸쳐서 게이트(11)가 마련되어 있다. 게이트(11)에는, 복수의 광빔 조사장치(20)가 탑재되어 있다. 또한, 본 실시의 형태는, 8개의 광빔 조사장치(20)를 사용한 노광장치의 예를 나타내고 있지만, 광빔 조사장치의 수는 이것들에 한정되지 않고, 본 발명은 1개 또는 2개 이상의 광빔 조사장치를 사용한 노광장치에 적용된다.

도 4는, 광빔 조사장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 광빔 조사장치(20)는, 광파이버(22), 렌즈(23), 미러(24), DMD(Digital Micromirror Device, 25), 투영렌즈(26), 및 DMD 구동회로(27)를 포함하여 구성되어 있다. 광파이버(22)는, 레이저 광원유닛(21)으로부터 발생된 자외광(紫外光)의 광빔을, 광빔 조사장치(20) 안으로 도입한다. 광파이버(22)에서 사출된 광빔은, 렌즈(23) 및 미러(24)를 개재시켜 DMD(25)로 조사된다. DMD(25)는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 직교하는 2방향으로 배열하여 구성된 공간적 광변조기이며, 각 미러의 각도를 변경하여 광빔을 변조한다. DMD(25)에 의해 변조된 광빔은, 조사광학계의 투영렌즈(26)를 포함하는 헤드부(20a)에서 조사된다. DMD 구동회로(27)는, 주제어장치(70)로부터 공급된 묘화 데이터에 근거하여, DMD(25)의 각 미러의 각도를 변경한다.

도 2 및 도 3에서, 척(10)은, θ 스테이지(8)에 탑재되어 있고, θ 스테이지(8)의 아래에는 Y 스테이지(7) 및 X 스테이지(5)가 마련되어 있다. X 스테이지(5)는, 베이스(3)에 마련된 X 가이드(4)에 탑재되고, X 가이드(4)를 따라 X 방향으로 이동한다. Y 스테이지(7)는, X 스테이지(5)에 마련된 Y 가이드(6)에 탑재되어, Y 가이드(6)를 따라 Y 방향으로 이동한다. θ 스테이지(8)는, Y 스테이지(7)에 탑재되고, θ 방향으로 회전한다. X 스테이지(5), Y 스테이지(7), 및 θ 스테이지(8)에는, 볼 나사 및 모터나, 리니어 모터 등의 도시하지 않은 구동기구가 마련되어 있고, 각 구동기구는, 도 1의 스테이지 구동회로(60)에 의해 구동된다.

θ 스테이지(8)의 θ 방향으로의 회전에 의해, 척(10)에 탑재된 기판(1)은, 직교하는 두 변이 X 방향 및 Y 방향으로 향하도록 회전된다. X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동에 의해, 척(10)은 주고 받는 위치와 노광위치와의 사이를 이동하게 된다. 노광위치에 있어서, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동에 의해, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔이, 기판(1)을 X 방향으로 주사한다. 또 Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의해, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역이 Y 방향으로 이동된다. 도 1에서, 주제어장치(70)는, 스테이지 구동회로(60)를 제어하여, θ 스테이지(8)의 θ 방향으로 회전, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동, 및 Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동을 하게 된다.

도 5는, DMD의 미러부의 일 예를 나타내는 도면이다. 광빔 조사장치(20)의 DMD(25)는, 광빔 조사장치(20)에서의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향(X 방향)에 대하여, 소정의 각도 θ만큼 기울어져 배치되어 있다. DMD(25)를, 주사방향에 대하여 경사지게 배치하면, 직교하는 2방향으로 배치된 복수의 미러(25a) 중 어느 하나가 인접하는 미러(25a) 사이의 극간에 대응하는 개소를 커버하므로, 패턴의 묘화를 빈틈없이 행할 수 있다.

또한, 본 실시의 형태에서는, X 스테이지(5)에 의해 척(10)을 X 방향으로 이동함에 따라, 광빔 조사장치(20)에서의 광빔에 의한 기판(1)의 주사를 행하고 있으나, 광빔 조사장치(20)를 이동함으로써, 광빔 조사장치(20)에서의 광빔에 의한 기판(1)의 주사를 행하여도 된다. 또한, 본 실시의 형태에서는, Y 스테이지(7)에 의해 척(10)을 Y 방향으로 이동함으로써, 광빔 조사장치(20)에서의 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역을 변경하고 있으나, 광빔 조사장치(20)를 이동함으로써, 광빔 조사장치(20)에서의 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역을 변경하여도 된다.

도 1 및 도 2에서, 베이스(3)에는, X 방향으로 신장된 리니어 스케일(31)이 설치되어 있다. 리니어 스케일(31)에는, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동량을 검출하기 위한 눈금이 마련되어 있다. 또 X 스테이지(5)에는, Y 방향으로 신장되는 리니어 스케일(33)이 설치되어 있다. 리니어 스케일(33)에는, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동량을 검출하기 위한 눈금이 마련되어 있다.

도 1 및 도 3에서, X 스테이지(5)의 한 측면에는, 리니어 스케일(31)에 대향하여 엔코더(32)가 부착되어 있다. 엔코더(32)는, 리니어 스케일(31)의 눈금을 검출하여, 펄스신호를 주제어장치(70)로 출력한다. 또 도 1 및 도 2에 있어서, Y 스테이지(7)의 한 측면에는, 리니어 스케일(33)에 대향하여 엔코더(34)가 부착되어 있다. 엔코더(34)는, 리니어 스케일(33)의 눈금을 검출하여, 펄스신호를 주제어장치(70)로 출력한다. 주제어장치(70)는, 엔코더(32)의 펄스신호를 카운트하여, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동량을 검출하고, 엔코더(34)의 펄스신호를 카운트하고, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동량을 검출한다.

도 6은, 레이저 측장계의 동작을 설명하는 도면이다. 또한, 도 6에서는, 도 1에 나타내는 게이트(11), 광빔 조사장치(20), 및 화상처리장치(50)가 생략되어 있다. 레이저 측장계는, 공지의 레이저 간섭식의 측장계로서, 레이저 광원(41), 레이저 간섭계(42),(44), 및 바미러(bar-mirror, 43),(45)를 포함하여 구성되어 있다. 바미러(43)는, 척(10)의 Y 방향으로 신장되는 한 측면에 부착되어 있다. 또 바미러(45)는, 척(10)의 X 방향으로 신장되는 한 측면에 부착되어 있다.

레이저 간섭계(42)는, 레이저 광원(41)에서의 레이저 광을 바미러(43)로 조사하고, 바미러(43)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하여, 레이저 광원(41)에서의 레이저 광과 바미러(43)에 의해 반사된 레이저 광과의 간섭을 측정한다. 이 측정은, Y 방향의 2개소에서 행한다. 레이저 측장계 제어장치(40)는, 주제어장치(70)의 제어에 의해, 레이저 간섭계(42)의 측정결과로부터, 척(10)의 X 방향의 위치 및 회전을 검출한다.

한편, 레이저 간섭계(44)는, 레이저 광원(41)에서의 레이저 광을 바미러(45)로 조사하고, 바미러(45)에 의해 반사된 레이저 광을 수광하여, 레이저 광원(41)에서의 레이저 광과 바미러(45)에 의해 반사된 레이저 광과의 간섭을 측정한다. 레이저 측장계 제어장치(40)는, 주제어장치(70)의 제어에 의해, 레이저 간섭계(44)의 측정결과로부터 척(10)의 Y 방향의 위치를 검출한다.

도 4에 있어서, 주제어장치(70)는, 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 묘화 데이터를 공급하는 묘화 제어부를 가진다. 도 7은, 묘화 제어부의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다. 묘화 제어부(71)는, 메모리(72),(76), 밴드 폭 설정부(73), 중심점 좌표 결정부(74), 좌표 결정부(75), 묘화 데이터 작성부(77), 및 좌표 연산부(78)를 포함하여 구성되어 있다.

메모리(76)에는, 설계치 맵이 격납되어 있다. 설계치 맵에는, 묘화 데이터가 XY 좌표로 표시되어 있다. 묘화 데이터 작성부(77)는, 메모리(76)에 격납된 설계치 맵에서 각 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급하는 노광용의 묘화 데이터를 작성한다. 메모리(72)는, 묘화 데이터 작성부(77)가 작성한 노광용의 묘화 데이터를, 그 XY 좌표를 어드레스로서 기억한다. 또 메모리(72)는, 후술하는 광빔의 왜곡을 검출하기 위한 검사용의 묘화 데이터를 격납하고 있다.

밴드 폭 설정부(73)는, 메모리(72)에서 판독한 묘화 데이터의 Y 좌표의 범위를 결정함으로써, 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔의 Y 방향의 밴드 폭을 설정한다.

레이저 측장계 제어장치(40)는, 노광위치에서의 기판(1)의 노광을 개시하기 전의 척(10)의 XY 방향의 위치를 검출한다. 중심점 좌표 결정부(74)는, 레이저 측장계 제어장치(40)가 검출한 척(10)의 XY 방향의 위치에서, 기판(1)의 노광을 개시하기 전의 척(10)의 중심점의 XY 좌표를 결정한다. 도 1에 있어서, 광빔 조사장치(20)에서의 광빔에 의해 기판(1)의 주사를 행할 때, 주제어장치(70)는, 스테이지 구동회로(60)를 제어하고, X 스테이지(5)에 의해 척(10)을 X 방향으로 이동시킨다. 기판(1)의 주사영역을 이동할 때, 주제어장치(70)는, 스테이지 구동회로(60)를 제어하고, Y 스테이지(7)에 의해 척(10)을 Y 방향으로 이동시킨다. 도 7에 있어서, 중심점 좌표 결정부(74)는, 엔코더(32),(34)에서의 펄스신호를 카운트하여, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동량 및 Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동량을 검출하여, 척(10)의 중심점의 XY 좌표를 결정한다.

좌표 결정부(75)는, 중심점 좌표 결정부(74)가 결정한 척(10)의 중심점의 XY 좌표에 근거하여, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급하는 노광용의 묘화 데이터의 XY 좌표를 결정한다. 메모리(72)는, 좌표 결정부(75)가 결정한 XY 좌표를 어드레스로서 입력하고, 입력한 XY 좌표의 어드레스에 기억된 노광용의 묘화 데이터를, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 출력한다.

이하, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광방법에 대하여 설명한다. 도 8 내지 도 10은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 노광방법을 설명하는 도면이다. 또한, 도 9는 도 8에 나타낸 척의 확대도이고, 도 8 및 도 9에 있어서는, 도 1에 나타낸 게이트(11), 광빔 조사장치(20), 및 CCD 카메라(52)가 생략되고, 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)가 파선으로 표시되어 있다. 또 도 10은 게이트의 일부 단면측면도이다.

도 9 및 도 10에 있어서, 척(10)에는 절결부(10a)가 마련되어 있고, 절결부(10a)에는 두 개의 CCD 카메라(51)가 설치되어 있다. 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)는, Y 방향으로 등간격으로 배치되어 있고, 2개의 CCD 카메라(51)는, 척(10)에 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)의 간격의 정수배 간격으로 마련되어 있다. 각 CCD 카메라(51)의 초점은, 척(10)에 탑재되는 기판의 표면 높이에 맞추어져 있다. 또한, 본 실시의 형태에서는, 척(10)에 2개의 CCD 카메라(51)가 마련되어 있으나, 척(10)에 3개 이상의 CCD 카메라(51)를 마련하여도 된다.

본 실시의 형태에서는, 기판의 노광을 개시하기 전에, 척(10)에 마련된 CCD 카메라(51)를 사용하여, 후술하는 레티클(2)의 검사용 패턴의 화상 및 각 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 상을 취득하고, 취득한 레티클(2)의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 미리 각 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡을 검출한다.

도 10에 있어서, 게이트(11)의 내부에는, 2개의 CCD 카메라(52)가 설치되어 있다. 각 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡을 검출할 때, 게이트(11)의 아래 쪽에, 레티클 홀더(53)를 부착하고, 레티클 홀더(53)에 레티클(2)을 장착한다. 레티클(2)은, 아랫면의 높이가 척(10)에 탑재되는 기판의 표면의 높이와 같아지도록 설치한다.

도 11(a)는, 레티클의 하면도이다. 레티클(2)의 하면에는, 광빔 조사장치(20)의 수에 대응한 수의 검사용 패턴군(2aG)과, 2개의 위치확인용 패턴(2b)이 마련되어 있다. 각 검사용 패턴군(2aG)은, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)의 간격과 같은 간격으로 마련되어 있다. 2개의 위치확인용 패턴(2b)은, 게이트(11)의 내부에 마련된 2개의 CCD 카메라(52)의 간격과 같은 간격으로 마련되어 있다.

도 10에 있어서, 각 CCD 카메라(52)의 초점은, 레티클(2)의 하면의 높이에 맞춰져 있다. 각 CCD 카메라(52)는, 레티클(2)의 하면의 각 위치확인용 패턴(2b)의 화상을 취득한다. 레티클(2)은, 2개의 CCD 카메라(52)가 취득한 2개의 위치확인용 패턴(2b)의 화상에 근거하여, 각 검사용 패턴군(2aG)의 중심이 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)의 중심과 일치하도록 위치결정된다.

도 11(b)는, 검사용 패턴군의 일 예를 확대한 도면이다. 도 11(b)는, 1개의 검사용 패턴군(2aG)에 9개의 검사용 패턴(2a)이 마련된 예를 나타내고 있다. 본 예의 각 검사용 패턴(2a)은, 정방형의 틀형상을 하고 있다. 도 11(b)에 있어서, 파선으로 나타내는 큰 사각(26a)은, DMD(25)에 의해 변조되어 투영렌즈(26)에서 조사되는 광빔의 조사영역을 나타내고 있다. 또 파선으로 나타내는 작은 사각(51a)은, CCD 카메라(51)의 시야의 크기를 나타내고 있다.

도 8에 있어서, 주제어장치(70)는, 척(10)에 기판이 탑재되어 있지 않은 상태로, 레이저 측장계 제어장치(40)의 검출결과에 근거하여, 스테이지 구동회로(60)를 제어하고, X 스테이지(5) 및 Y 스테이지(7)에 의해 척(10)을 이동시키고, 척(10)에 부착된 CCD 카메라(51)를, 광빔의 왜곡을 검출하는 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)의 바로 아래에 위치시킨다. 도 8 내지 도 10은, CCD 카메라(51)가, 광빔의 왜곡을 검출하는 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)의 바로 아래에 있는 상태를 나타내고 있다.

이 상태에서, 주제어장치(70)는, 묘화 제어부(71)에서, 검사용의 묘화 데이터를, 광빔의 왜곡을 검출하는 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급한다. 검사용의 묘화 데이터가 공급된 광빔 조사장치(20)는, 그 헤드부(20a)로부터, 검사용 광빔을 조사한다. 검사용의 묘화 데이터에 근거하여 DMD(25)에 의해 변조된 검사용 광빔은, 왜곡이 없을 때, 도 11(b)에 나타낸 각 검사용 패턴(2a)의 중심으로 각각 조사된다.

다음에, 주제어장치(70)는, 레이저 측장계 제어장치(40)의 검출결과에 근거하여, 스테이지 구동회로(60)를 제어하고, X 스테이지(5) 및 Y 스테이지(7)에 의해 척(10)을 이동시키고, CCD 카메라(51)를 검사용 패턴군(2aG) 중의 1개의 검사용 패턴(2a)의 바로 아래로 이동한다. CCD 카메라(51)는, 레티클(2)의 하면의 높이에 초점을 맞추고, 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 상을 취득한다.

도 11(c)는 검사용 패턴의 화상과 광빔의 상의 일 예를 나타내는 도면이다. 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔에 왜곡이 없는 경우, 광빔의 상(2c)은, 검사용 패턴(2a)의 중심에 나타난다. 광빔에 왜곡이 있는 경우, 광빔의 상(2c)은, 도 11(c)에 나타내는 바와 같이, 검사용 패턴(2a)의 중심에서 벗어난다. 도 11(c)에 나타내는 예에 있어서, 검사용 패턴(2a)과 광빔의 상(2c)과의 위치 어긋남의 양은, dX, dY이다. 도 1에 있어서, 화상처리장치(50)는, CCD 카메라(51)의 화상신호를 처리하여, 검사용 패턴(2a)과 광빔의 상(2c)과의 위치 어긋남의 양을 검출한다.

광빔의 상(2c)만으로부터 광빔의 위치 어긋남을 검출하는 경우는, 레이저 측장계 등을 사용하여, CCD 카메라(51)의 위치를 별도 측정할 필요가 있으나, 본 실시의 형태에서는, 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔의 상(2c)으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하므로, 정밀도가 높은 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남이 정밀도 좋게 검출된다.

더욱이, 화상처리장치(50)는, 2개의 CCD 카메라(52)가 취득한 레티클(2)의 2개의 위치확인용 패턴의 화상의 화상신호를 처리하여, 레티클(2)의 위치 어긋남의 양을 검출하며, 광빔의 위치 어긋남의 양을 보정한다. 레티클(2)의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하므로, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과의 정밀도가 향상된다.

마찬가지로, 주제어장치(70)는, 레이저 측장계 제어장치(40)의 검출결과에 근거하여, 스테이지 구동회로(60)를 제어하고, X 스테이지(5) 및 Y 스테이지(7)에 의해 척(10)을 이동시켜, CCD 카메라(51)를 검사용 패턴군(2aG) 중의 다른 검사용 패턴(2a)의 바로 아래로 순번대로 이동한다. CCD 카메라(51)는, 레티클(2)의 하면의 높이에 초점을 맞추고, 각 검사용 패턴(2a)의 화상 및 각 광빔의 상(2c)을 각각 취득한다. 화상처리장치(50)는, CCD 카메라(51)의 화상신호를 처리하여, 각 검사용 패턴(2a)과 각 광빔의 상(2c)과의 위치 어긋남의 양을 각각 검출한다. 그리고 화상처리장치(50)는, 2개의 CCD 카메라(52)가 취득한 레티클(2)의 2개의 위치확인용 패턴의 화상의 화상신호를 처리하여, 레티클(2)의 위치 어긋남의 양을 검출하며, 각 검출장소에서의 광빔의 위치 어긋남의 양을 각각 보정한다.

도 7에 있어서, 묘화 제어부(71)의 좌표 연산부(78)는, 화상처리장치(50)에 의해 검출한, 9개의 검출 개소에 있어서의 각 검사용 패턴(2a)과 각 광빔의 상(2c)과의 위치 어긋남의 양으로부터, 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡을 검출한다.

척(10)에 CCD 카메라(51)를 마련하고, 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)와 CCD 카메라(51)와의 사이에, 검사용 패턴(2a)이 마련된 레티클(2)을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급하고, CCD 카메라(51)에 의해, 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상(2c)을 취득하고, CCD 카메라(51)에 의해 취득한 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔의 상(2c)으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출하므로, 실제로 기판의 노광을 행하는 일 없이, 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡이 용이하게 검출된다.

마찬가지로, 주제어장치(70)는, CCD 카메라(51)를, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)의 바로 아래에 순번대로 위치시키고, 검사용의 묘화 데이터를, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 순번대로 공급하여, 각 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡을 검출한다. 모든 광빔 조사장치(20)에 대하여 광빔의 왜곡을 검출한 후, 게이트(11)의 하면으로부터 레티클(2) 및 레티클 홀더(53)를 분리한다.

도 7에 있어서, 묘화 제어부(71)의 묘화 데이터 작성부(77)는, 좌표 연산부(78)의 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 메모리(72)에 기억된 노광용의 묘화 데이터의 XY 좌표를 보정한다. 기판(1)의 노광을 행할 때, 묘화 제어부(71)는, 좌표를 보정한 노광용의 묘화 데이터를 각 빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급한다. 각 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 각 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급하므로, 각 광빔 조사장치(20)에서 조사되는 광빔의 왜곡이 억제되어, 묘화 정밀도가 향상된다.

또한, 이상 설명한 실시 형태에서는, 광빔의 조사영역(26a) 내의 9 개소에서 광빔의 위치 어긋남을 검출하고 있었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 광빔의 조사영역(26a)의 다른 복수 개소에서 광빔의 위치 어긋남의 양을 검출하여, 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡을 검출하여도 된다.

도 12 내지 도 15는, 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다. 도 12 내지 도 15는, 8개의 광빔 조사장치(20)에서의 8개의 광빔에 의해, 기판(1)의 X 방향의 주사를 4회 행하고, 기판(1) 전체를 주사하는 예를 나타내고 있다. 도 12 내지 도 15에서는, 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)가 파선으로 표시되어 있다. 각 광빔 조사장치(20)의 헤드부(20a)에서 조사된 광빔은, Y 방향으로 밴드 폭 W를 가지고, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동에 의해, 기판(1)을 화살표로 나타내는 방향으로 주사한다.

도 12는, 1회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 1회째의 주사에 의해, 도 12에서 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여진다. 1회째의 주사가 종료되면, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의해, 기판(1)이 Y 방향으로 밴드 폭 W와 같은 거리만큼 이동된다. 도 13은, 2회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 2회째의 주사에 의해, 도 13에 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여진다. 2회째의 주사가 종료되면, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의해, 기판(1)이 Y 방향으로 밴드 폭 W와 같은 거리만큼 이동된다. 도 14는, 3회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 3회째의 주사에 의해, 도 14에 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여진다. 3회째의 주사가 종료되면, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의해, 기판(1)이 Y 방향으로 밴드 폭 W와 같은 거리만큼 이동된다. 도 15는, 4회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 4회째의 주사에 의해, 도 15에 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여지고, 기판(1) 전체의 주사가 종료된다.

복수의 광빔 조사장치(20)에서의 복수의 광빔에 의해 기판(1)의 주사를 병행하여 행하여짐으로써, 기판(1) 전체의 주사에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있고, 택타임(Takt time)을 단축할 수 있다.

또한, 도 12 내지 도 15에서는, 기판(1)의 X 방향의 주사를 4회 행하고, 기판(1) 전체를 주사하는 예를 나타냈으나, 주사의 회수는 이에 한정되지 않고, 기판(1)의 X 방향의 주사를 3회 이하 또는 5회 이상으로 행하고, 기판(1) 전체를 주사하여도 된다.

이상 설명한 실시 형태에 의하면, 척(10)에 CCD 카메라(51)를 마련하고, 광빔 조사장치(10)의 헤드부(20a)와 CCD 카메라(51)와의 사이에, 검사용 패턴(2a)이 마련된 레티클(2)을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급하고, CCD 카메라(51)에 의해, 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 상(2c)을 취득하고, CCD 카메라(51)에 의해 취득한 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔의 상(2c)으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출함으로써, 실제로 기판의 노광을 행하는 일 없이, 광빔 조사장치(20)에서 조사된 광빔의 왜곡을 용이하게 검출할 수 있다. 또 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)의 화상 및 광빔의 상(2c)으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출함으로써, 정밀도가 높은 레티클(2)의 검사용 패턴(2a)을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남을 정밀도 좋게 검출하고, 광빔의 왜곡을 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 그리고 광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 광빔 조사장치(20)의 DMD 구동회로(27)로 공급함으로써, 광빔 조사장치(10)에서 조사되는 광빔의 왜곡을 억제하여, 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있다.

더욱이, 레티클(2)의 위치 어긋남을 검출하고, 광빔의 위치의 어긋남의 검출결과를 보정함으로써, 광빔의 위치의 어긋남의 검출결과의 정밀도를 향상시키고, 광빔의 왜곡을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

본 발명의 노광장치 또는 노광방법을 사용하여 기판의 노광을 행함으로써, 광빔 조사장치에서 조사되는 광빔의 왜곡을 억제하고, 묘화 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 고품질인 표시용 패널기판을 제조할 수 있다.

예를 들면, 도 16은, 액정디스플레이장치의 TFT 기판의 제조공정의 일 예를 나타내는 플로차트이다. 박막형성공정(스텝 101)에서는, 스퍼터링 법(Sputtering Method)이나 플라즈마 화학기상성장(CVD)법 등에 의해, 기판상에 액정구동용의 투명전극이 되는 도전체 막(膜)이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스트 도포공정(스텝 102)에서는, 롤 도포법 등에 의해 포토레지스트를 도포하고, 박막형성공정(스텝 101)에서 형성한 박막 상에 포토레지스트막을 형성한다. 노광공정(스텝 103)에서는, 노광장치를 사용하여, 포토레지스트 막에 패턴을 형성한다. 현상 공정(스텝 104)에서는, 샤워 현상법(Shower development method) 등에 의해 현상액을 포토레지스트 막 위에 공급하여, 포토레지스트 막의 불필요한 부분을 제거한다. 에칭 공정(스텝 105)에서는, 웨트 에칭(Wet etching)에 의해, 박막형성공정(스텝 101)에서 형성한 박막 내의, 포토레지스트 막에서 마스크되어 있지 않은 부분을 제거한다. 박리 공정(스텝 106)에서는, 에칭 공정(스텝 105)에서의 마스크의 역할을 마친 포토레지스트 막을, 박리액에 의해 박리한다. 이들의 각 공정전 또는 후에는, 필요에 따라, 기판의 세척/건조공정이 실시된다. 이들의 공정을 수회 반복하여, 기판상에 TFT 어레이가 형성된다.

또 도 17은, 액정디스플레이장치의 컬러필터기판의 제조공정의 일 예를 나타내는 플로차트이다. 블랙 매트릭스 형성공정(스텝 201)에서는, 레지스트 도포, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 처리에 의해, 기판 상에 블랙 매트릭스를 형성한다. 착색패턴 형성공정(스텝 202)에서는, 염색법이나 안료분산법 등에 의해, 기판 상에 착색패턴을 형성한다. 이 공정을 R, G, B의 착색패턴에 대하여 반복한다. 보호막 형성공정(스텝 203)에서는, 착색패턴 상에 보호막을 형성하고, 투명전극막 형성공정(스텝 204)에서는, 보호막 상에 투명전극막을 형성한다. 이들의 각 공정전, 도중 또는 후에는, 필요에 따라 기판의 세척/건조공정이 실시된다.

도 16에 나타낸 TFT 기판의 제조공정에서는, 노광공정(스텝 103)에 있어서, 도 17에 나타낸 컬러필터기판의 제조공정에서는, 블랙 매트릭스 형성공정(스텝 201) 및 착색패턴 형성공정(스텝 202)의 노광처리에 있어서, 본 발명의 노광장치 또는 노광방법을 적용할 수 있다.

본 발명의 노광장치의 검사방법은, 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고, 척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 가지는 광빔 조사장치를, 상대적으로 이동하고, 광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하고, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치의 검사방법으로서, 척에 제1의 화상취득장치를 마련하고, 광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고, 검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고, 제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하는 것이다. 실제로 기판의 노광을 행하는 일 없이, 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 왜곡을 용이하게 검출할 수 있다. 또 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출함으로써, 정밀도가 높은 레티클의 검사용 패턴을 이용하여, 광빔의 위치 어긋남을 정밀도 좋게 검출하여, 광빔의 왜곡을 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

더욱이, 본 발명에서의 노광장치의 검사방법은, 레티클에, 복수의 위치확인용 패턴을 마련하고, 레티클에 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 마련하여, 복수의 제2의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상으로부터, 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하는 것이다. 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정함으로써 광빔의 위치 어긋남의 검출결과의 정밀도를 향상시키고, 광빔의 왜곡을 더욱 정밀도 좋게 검출할 수 있다.

1…기판 2…레티클
2aG…검사용 패턴군 2a…검사용 패턴
2b…위치확인용 패턴 2c…광빔의 상(像)
3…베이스 4…X 가이드
5…X 스테이지 6…Y 가이드
7…Y 스테이지 8…θ 스테이지
10…척 11…게이트
20…광빔 조사장치 20a…헤드부
21…레이저 광원유닛 22…광파이버
23…렌즈 24…미러
25…DMD(Digital Micromirror Device)
26…투영렌즈 27…DMD구동회로
31, 33…리니어 스케일 32, 34…엔코더
40…레이저 측장계 제어장치 41…레이저 광원
42, 44…레이저 간섭계 43, 45…바미러
50…화상처리장치 51, 52…CCD 카메라
53…레티클 홀더 60…스테이지 구동회로
70…주제어장치 71…묘화 제어부
72, 76…메모리 73…밴드 폭 설정부
74…중심점 좌표 결정부 75…좌표 결정부
77…묘화 데이터 작성부 78…좌표 연산부

Claims

포토레지스트가 도포된 기판을 지지하는 척과,
광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 포함하는 헤드부를 가지는 광빔 조사장치와,
상기 척과 상기 광빔 조사장치를 상대적으로 이동하는 이동수단을 구비하고,
상기 이동수단에 의해 상기 척과 상기 광빔 조사장치를 상대적으로 이동하고, 상기 광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하고, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치로서,
검사용의 묘화 데이터 및 노광용의 묘화 데이터를 상기 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 묘화제어수단과,
상기 척에 마련된 제1의 화상취득장치와,
상기 광빔 조사장치의 헤드부와 상기 제1의 화상취득장치와의 사이에 배치되어, 검사용 패턴이 마련된 레티클과,
상기 제1의 화상취득장치가 취득한 상기 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 상기 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상(像)으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하는 화상처리장치를 구비하고,
상기 묘화제어수단은, 검사용의 묘화 데이터를 상기 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고, 상기 화상처리장치에 의해 검출한 광빔의 위치 어긋남에 근거하여, 광빔의 왜곡을 검출하고, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
제 1항에 있어서,
상기 레티클은, 복수의 위치확인용 패턴을 가지고,
상기 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 구비하고,
상기 화상처리장치는, 상기 복수의 제2의 화상취득장치가 취득한 상기 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상으로부터, 상기 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고,
척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 포함하는 헤드부를 가지는 광빔 조사장치를, 상대적으로 이동하고,
광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하고, 기판에 패턴을 묘화하는 노광방법으로서,
척에 제1의 화상취득장치를 마련하고,
광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고,
검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고,
제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고,
제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출하고,
광빔의 왜곡의 검출결과에 근거하여, 노광용의 묘화 데이터의 좌표를 보정하여, 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
제 3항에 있어서,
레티클에, 복수의 위치확인용 패턴을 마련하고,
레티클에 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 마련하고,
복수의 제2의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상으로부터, 레티클의 위치 어긋남을 검출하고, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
제 1항 또는 제 2항에 기재된 노광장치를 사용하여 기판의 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
제 3항 또는 제 4항에 기재된 노광방법을 이용하여 기판의 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고,
척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화 데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의해 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 포함하는 헤드부를 가지는 광빔 조사장치를, 상대적으로 이동하고,
광빔 조사장치에서의 광빔에 의해 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치의 검사방법으로서,
척에 제1의 화상취득장치를 마련하고,
광빔 조사장치의 헤드부와 제1의 화상취득장치와의 사이에, 검사용 패턴이 마련된 레티클을 배치하고,
검사용의 묘화 데이터를 광빔 조사장치의 구동회로로 공급하고,
제1의 화상취득장치에 의해, 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔 조사장치에서 조사된 광빔의 상을 취득하고,
제1의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 검사용 패턴의 화상 및 광빔의 상으로부터, 광빔의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 왜곡을 검출하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 검사방법.
제 7항에 있어서,
레티클에, 복수의 위치확인용 패턴을 마련하고,
레티클에 복수의 위치확인용 패턴의 화상을 취득하는 복수의 제2의 화상취득장치를 마련하고,
복수의 제2의 화상취득장치에 의해 취득한 레티클의 복수의 위치확인용 패턴의 화상으로부터, 레티클의 위치 어긋남을 검출하여, 광빔의 위치 어긋남의 검출결과를 보정하는 것을 특징으로 하는 노광장치의 검사방법.