KR20130099833A - 노광장치, 노광방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법 - Google Patents

노광장치, 노광방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법 Download PDF

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타카오 카마이시
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가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
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Abstract

광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출한다.
광빔조사장치(20)로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구(50)를, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 조사영역(26a)에서 이동하면서, 광빔조사장치(20)로부터 조사되어 측정구(50)에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출한다. 수광한 광빔 전체 강도의 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출하고, 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정한다.

Description

노광장치, 노광방법, 및 표시용 패널기판의 제조방법{LIGHT EXPOSURE DEVICE, LIGHT EXPOSURE METHOD AND MANUFACTUIRING MEHOD OF DISPLAY PANEL SUBSTRATE}
본 발명은, 액정디스플레이장치 등의 표시용 패널기판의 제조에 있어서, 포토레지스트가 도포된 기판으로 광빔을 조사하고, 광빔에 의하여 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치, 노광방법, 및 그것들을 사용한 표시용 패널기판의 제조방법에 관한 것이다.
표시용 패널로서 사용되는 액정디스플레이장치의 TFT(Thin Film Transistor)기판이나 컬러필터기판, 플라스마디스플레이 패널용 기판, 유기EL(Electroluminescence)표시패널용 기판 등의 제조는, 노광장치를 사용하여, 포토리소그래피기술에 의하여 기판상에 패턴을 형성하여 행하여진다. 노광장치로서는, 종래, 렌즈 또는 거울을 사용하여 마스크의 패턴을 기판상에 투영하는 프로젝션방식과, 마스크와 기판과의 사이에 미소한 간극 (프록시미티갭)을 마련하여 마스크의 패턴을 기판으로 전사하는 프록시미티방식이 있었다.
최근, 포토레지스트가 도포된 기판으로 광빔을 조사하여, 광빔에 의하여 기판을 주사하고, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치가 개발되어 있다. 광빔에 의하여 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 직접 묘화하기 때문에, 고가인 마스크가 필요 없게 된다. 또한, 묘화데이터 및 주사의 프로그램을 변경함으로써, 다양한 종류의 표시용 패널기판에 대응할 수 있다.
광빔에 의하여 기판에 패턴을 묘화할 때, 광빔의 변조에는, DMD(Digital Micromirror Device) 등의 공간적 광변조기가 사용된다. DMD는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 2방향으로 배열하여 구성되고, 구동회로가 묘화데이터에 근거하여 각 미러의 각도를 변경함으로써, 광원으로부터 공급된 광빔을 변조한다. DMD에 의하여 변조된 광빔은, 광빔조사장치의 조사광학계로부터 기판으로 조사된다.
공간적 광변조기, 또는 공간적 광변조기에 의하여 변조된 광빔을 기판으로 조사하는 조사광학계에 있어서, 광학부품의 광학적 특성에 의하여 광빔에 얼룩이 발생하면, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포가 균일하지 않게 된다. 또한, 공간적 광변조기나 조사광학계에 위치 이탈이 있으면, 광빔의 광로가 어긋나고, 광빔의 회절광의 강도분포가 변화한다. 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포에 분산이 있으면, 해상성능이 분산이 되고, 패턴의 묘화가 균일하게 이루어지지 않아, 묘화품질이 저하된다. 그 때문에, 종래에는, 보수자가, 검출장치를 사용하여 사람의 손으로 광빔의 강도분포를 검출하여, 필요한 조정을 행하고 있었으나, 이 작업에는 많은 시간과 인력을 필요로 하였다.
이에 대하여, 특허문헌 1에는, 광빔의 강도를 검출하는 검출장치를 척에 부착하고, 광빔조사장치와 검출장치 사이에 슬릿을 마련하고, 슬릿을 사용하여, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 조사영역을, 같은 면적의 복수의 검사영역으로 분할함으로써, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포를 용이하게 검출하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특개 2011－237684호 공보
광빔조사장치로부터 조사하는 광빔을 완전히 평행한 광선속으로 하는 일은 어렵고, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔에는, 미소하게 각도가 다른 성분이 혼재한다. 통상, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 슬릿은, 평평한 판으로부터 가늘고 긴 구멍을 뚫어서 작성되는데, 그때, 구멍의 양단 부분의 표면의 높이가 근소하게 변위하고, 변위량이 구멍의 양단에서 완전히 같아지지 않기 때문에, 구멍을 사이에 두고 미소한 단차가 발생한다. 또한, 슬릿은, 광빔의 광축에 대하여 수직으로 설치할 필요가 있는데, 설치가 근소하게 어긋나 있으면, 광빔의 각도가 측정에 영향을 끼치게 된다. 그 때문에, 종래의 슬릿을 사용하여 광빔의 강도분포를 검출하는 방법에서는, 구멍의 양단 부분으로 조사되는 광빔의 각도가 약간 달라도, 통과하는 광빔의 양이 크게 변화하여, 광빔의 강도분포를 고정밀도로 검출하는 것이 어려웠다.
또한, 광빔에 의한 기판의 주사에서는, 1회의 주사를 행한 후, 기판 또는 광빔 조사장치를 다음의 주사위치로 스텝 이동하여 다음의 주사를 행하고, 이들의 동작을 반복하여 기판 전체의 주사가 행하여진다. 이와 같이, 광빔에 의한 기판의 주사를 복수 회 행하는 경우, 광빔에 의하여 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서 광빔의 강도분포에 분산이 있으면, 주사영역의 경계에서 좌우의 노광량이 다른 이음매가 발생한다. 반도체집적 회로기판이나 프린트기판에 있어서는, 회로패턴에 이러한 이음매가 발생하여도, 회로패턴이 전기적으로 연결되어 있는 한, 문제가 되지 않는다. 그러나 액정디스플레이장치 등의 표시용 패널기판에 있어서는, 이러한 이음매가 사람의 눈으로 인식되므로, 화질저하의 원인이 된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 과제는, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 하여, 묘화품질을 향상시키는 것이다. 특히, 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출하여, 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 하는 것이다. 게다가, 본 발명의 과제는, 고품질인 표시용 패널기판을 제조하는 것이다.
본 발명의 노광장치는, 포토레지스트가 도포된 기판을 지지하는 척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의하여 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 가지는 광빔조사장치와, 척과 광빔조사장치를 상대적으로 이동하는 이동수단을 구비하고, 이동수단에 의하여 척과 광빔조사장치를 상대적으로 이동하고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의하여 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치로서, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 일부를 차광하면서, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 조사영역을 이동하는 측정구와, 광빔조사장치로부터 조사되어 측정구에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하는 검출장치를 구비하고, 검출장치에 의하여 수광한 광빔 전체 강도의 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 측정구에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출하고, 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정한 것이다.
또한, 본 발명의 노광방법은, 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고, 척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의하여 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 가지는 광빔조사장치를, 상대적으로 이동하고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의하여 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광방법으로서, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구를, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 조사영역에서 이동하면서, 광빔조사장치로부터 조사되어 측정구에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하고, 수광한 광빔 전체 강도의 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 측정구에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출하고, 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정하는 것이다.
광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구를, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 조사영역에서 이동하면서, 광빔조사장치로부터 조사되어 측정구에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출한다. 광빔의 강도분포에 분산이 있으면, 측정구에 의하여 차광 되는 광빔의 강도는, 측정구의 위치에 따라 다르고, 그 결과, 수광한 광빔 전체의 강도가, 측정구의 이동에 따라 변화한다. 이 수광한 광빔 전체 강도의 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 측정구에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출한다. 종래의 슬릿의 통과광과 다르게, 측정구로 조사되는 광빔의 각도가 약간 달라도, 측정구에서 차광 되는 광빔의 양은 거의 변화하지 않고, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 검출된다. 그리고 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정하므로, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 균일하게 되어, 묘화품질이 향상된다.
게다가, 본 발명의 노광장치는, 측정구가, 가늘고 긴 막대 모양이고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향으로, 광빔의 조사영역에 걸쳐서 배치되고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것이다. 또한, 본 발명의 노광방법은, 가늘고 긴 막대 모양의 측정구를, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향으로, 광빔의 조사영역에 걸쳐서 배치하고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것이다. 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 검출되고, 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 균일하게 된다.
게다가, 본 발명의 노광장치는, 측정구의 광빔조사장치로부터의 광빔이 입사하는 표면이, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 이루어지는 것이다. 또한, 본 발명의 노광방법은, 측정구의 광빔조사장치로부터의 광빔이 입사하는 표면을, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 하는 것이다. 가령, 측정구의 단면이 사각형이나 다각형인 경우, 광빔의 입사각이 크게 변화하면, 광빔의 측정에 의하여 차광 되는 부분의 면적이 변동한다. 측정구의 광빔조사장치로부터의 광빔이 입사하는 표면을, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 하면, 광빔의 입사각이 크게 변화하여도, 광빔의 측정구에 의하여 차광 되는 부분의 면적이 항상 거의 일정하게 되므로, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포가 더욱 정밀도 좋게 검출된다.
본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법은, 상기 중 어느 하나의 노광장치 또는 노광방법을 사용하여 기판의 노광을 행하는 것이다. 상기의 노광장치 또는 노광방법을 사용함으로써 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 균일하게 되어, 묘화품질이 향상되므로, 고품질인 표시용 패널기판이 제조된다.
본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구를, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 조사영역에서 이동하면서, 광빔조사장치로부터 조사되어 측정구에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하고, 수광한 광빔 전체 강도의 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 측정구에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출함으로써, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 그리고 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정함으로써, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 하여, 묘화품질을 향상시킬 수 있다.
게다가, 본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 가늘고 긴 막대 모양의 측정구를, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향으로, 광빔의 조사영역에 걸쳐서 배치하고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향으로 이동함으로써, 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출하여, 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 할 수 있다.
게다가, 본 발명의 노광장치 및 노광방법에 의하면, 측정구의 광빔조사장치로부터의 광빔이 입사하는 표면을, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 함으로써, 광빔의 입사각이 크게 변화하여도, 광빔의 측정구에 의하여 차광 되는 부분의 면적을 항상 거의 일정하게 하여, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 강도분포를 더욱 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
본 발명의 표시용 패널기판의 제조방법에 의하면, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 하여, 묘화품질을 향상시킬 수 있으므로, 고품질인 표시용 패널기판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 형태에 따른 노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태에 따른 노광장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른 노광장치의 정면도이다.
도 4는 광빔조사장치의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 DMD의 미러부의 일예를 나타내는 도면이다.
도 6은 레이저측장계의 동작을 설명하는 도면이다.
도 7은 묘화제어부의 개략구성을 나타내는 도면이다.
도 8은 X 스테이지 및 척의 상면도이다.
도 9는 X 스테이지 및 척의 정면도이다.
도 10은 측정구 및 레이저파워미터의 사시도이다.
도 11은 측정구의 단면형상의 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시형태에 따른 광빔의 강도분포 검출방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 레이저파워미터의 검출강도와 광빔의 강도와의 관계를 설명하는 도면이다.
도 14는 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 15는 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 16은 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 17은 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다.
도 18은 액정디스플레이장치인 TFT기판의 제조공정의 일 예를 나타내는 플로차트이다.
도 19는 액정디스플레이장치의 컬러필터기판의 제조공정의 일예를 나타내는 플로차트이다.
도 1은, 본 발명의 일실시형태에 따른 노광장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 또한, 도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른 노광장치의 측면도, 도 3은 본 발명의 일실시형태에 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), 광빔조사장치(20), 리니어스케일(31, 33), 인코더(32, 34), 레이저측장계, 레이저측장계 제어장치(40), 측정구(50), 레이저파워미터(51), 스테이지구동회로(60), 및 주제어장치(70)를 포함하여 구성되어 있다. 그리고 도 2 및 도 3에서는, 레이저측장계의 레이저광원(41), 레이저측장계 제어장치(40), 스테이지구동회로(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.
그리고 아래에서 설명하는 실시 형태에 있어서의 XY 방향은 예시로서, X 방향과 Y 방향을 바꾸어도 된다.
도 1 및 도 2에 있어서, 척(10)은, 기판(1)의 주고 받음을 행하는 주고 받는 위치에 있다. 주고 받는 위치에 있어서, 도시하지 않은 기판반송로봇에 의하여 기판(1)이 척(10)으로 반입되고, 또한 도시하지 않은 기판반송로봇에 의하여 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 광빔조사장치(20)가 탑재되어 있다. 그리고 본 실시의 형태는, 8개의 광빔조사장치(20)를 사용한 노광장치의 예를 나타내고 있는데, 광빔조사장치의 수는 이것에 한정하지 않고, 본 발명은 1개 또는 2개 이상의 광빔조사장치를 사용한 노광장치에 적용된다.
도 4는, 광빔조사장치의 개략구성을 나타내는 도면이다. 광빔조사장치(20)는, 광파이버(22), 콘덴서렌즈(23a), 플라이아이렌즈(23b), 미러(24), DMD(Digital Micromirror Device)(25), 투영렌즈(26), DMD구동회로(27), 제1 프리즘(28), 및 제2 프리즘(29)을 포함하여 구성되어 있다. 광파이버(22)는, 레이저광원유닛(21)으로부터 발생된 자외광의 광빔을, 광빔조사장치(20) 내로 도입한다. 광파이버(22)로부터 사출된 광빔은, 콘덴서렌즈(23a)에 의하여 집광되어 평행광선속이 되고, 플라이아이렌즈(23b)로 입사한다. 플라이아이렌즈(23b)는, 복수의 단렌즈를 종횡으로 배열한 렌즈어레이이고, 입사광을 같은 조사면으로 투영하여 중첩시켜, 조도분포를 균일화한다. 그리고 옵티컬 인티그레이터로서, 플라이아이렌즈(23b) 대신 로드렌즈 등을 사용하여도 된다.
플라이아이렌즈(23b)로부터 사출된 광빔은, 미러(24)를 개재시켜 제1 프리즘(28)으로 입사하고, 제1 프리즘(28)의 경사면에서 반사되어, 제1 프리즘(28)으로부터 DMD(25)로 조사된다. DMD(25)는, 광빔을 반사하는 복수의 미소한 미러를 직교하는 2 방향으로 배열하여 구성된 공간적 광변조기이고, 각 미러의 각도를 변경하여 광빔을 변조한다. DMD 구동회로(27)는, 주제어장치(70)로부터 공급된 묘화데이터에 근거하여, DMD(25)의 각 미러의 각도를 변경한다. DMD(25)에 의하여 변조된 광빔은, 다시 제1 프리즘(28)으로 입사하고, 제1 프리즘(28) 및 제2 프리즘(29)을 투과하여, 제2 프리즘(29)의 반사막을 코팅한 반사면으로 조사된다. 제2 프리즘(29)의 반사면에서 반사된 광빔은, 제2 프리즘(29)의 경사면에서 반사되어, 제2 프리즘(29)으로부터 투영렌즈(26)를 포함하는 조사광학계(20b)로 입사한다. 조사광학계(20b)로 입사한 광빔은, 조사광학계(20b)로부터 기판(1)으로 조사된다.
도 2 및 도 3에 있어서, 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 따라서 X 방향으로 이동한다. Y 스테이지(7)는, X 스테이지(5)에 마련된 Y 가이드(6)에 탑재되고, Y 가이드(6)를 따라서 Y 방향으로 이동한다. θ 스테이지(8)는, Y 스테이지(7)에 탑재되어 θ 방향으로 회전한다. X 스테이지(5), Y 스테이지(7), 및 θ 스테이지(8)에는, 볼나사 및 모터나, 리니어모터 등의 도시하지 않은 구동기구가 마련되어 있고, 각 구동기구는, 도 1의 스테이지구동회로(60)에 의하여 구동된다.
θ 스테이지(8)의 θ 방향으로의 회전에 의하여, 척(10)에 탑재된 기판(1)은, 직교하는 두 변이 X 방향 및 Y 방향으로 향하도록 회전된다. X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동에 의하여, 척(10)은, 주고 받는 위치와 노광위치 사이를 이동된다. 노광위치에 있어서, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동에 의하여, 각 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)로부터 조사된 광빔이, 기판(1)을 X 방향으로 주사한다. 또한, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의하여, 각 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)로부터 조사된 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역이, Y 방향으로 이동된다. 도 1에 있어서, 주제어장치(70)는, 스테이지구동회로(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 행한다.
도 5는, DMD의 미러부의 일예를 나타내는 도면이다. 광빔조사장치(20)의 DMD(25)는, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향(X 방향(도 5의 도면 안쪽 방향))과 수직인 Z 방향에 대하여, 소정의 각도 θ 만큼 기울여 배치되어 있다. DMD(25)를, Z 방향에 대하여 기울여 배치하면, 직교하는 2 방향으로 배열된 복수의 미러(25a) 중 어느 하나가, 인접하는 미러(25a) 사이의 극간에 대응하는 개소를 커버하므로, 패턴의 묘화를 극간 없이 행할 수 있다.
그리고 본 실시에서의 형태에서는, X 스테이지(5)에 의하여 척(10)을 X 방향으로 이동함으로써, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사를 행하고 있으나, 광빔조사장치(20)를 이동함으로써, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사를 행하여도 된다. 또한, 본 실시의 형태에서는, Y 스테이지(7)에 의하여 척(10)을 Y 방향으로 이동함으로써, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역을 변경하고 있으나, 광빔조사장치(20)를 이동함으로써, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사영역을 변경하여도 된다.
도 1 및 도 2에 있어서, 베이스(3)에는, X 방향으로 신장되는 리니어스케일(31)이 설치되어 있다. 리니어스케일(31)에는, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동량을 검출하기 위한 눈금이 마련되어 있다. 또한, X 스테이지(5)에는, Y 방향으로 신장되는 리니어스케일(33)이 설치되어 있다. 리니어스케일(33)에는, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동량을 검출하기 위한 눈금이 마련되어 있다.
도 1 및 도 3에 있어서, X 스테이지(5)의 일측면에는, 리니어스케일(31)에 대향하여, 인코더(32)가 부착되어 있다. 인코더(32)는, 리니어스케일(31)의 눈금을 검출하여, 펄스신호를 주제어장치(70)로 출력한다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, Y 스테이지(7)의 일측면에는, 리니어스케일(33)에 대향하여, 인코더(34)가 부착되어 있다. 인코더(34)는, 리니어스케일(33)의 눈금을 검출하여, 펄스신호를 주제어장치(70)로 출력한다. 주제어장치(70)는, 인코더(32)의 펄스신호를 카운트하여, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동량을 검출하고, 인코더(34)의 펄스신호를 카운트하여, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동량을 검출한다.
도 6은, 레이저측장계의 동작을 설명하는 도면이다. 그리고 도 6에 있어서는, 도 1에 나타낸 게이트(11), 광빔조사장치(20), 측정구(50), 및 레이저파워미터(51)가 생략되어 있다. 레이저측장계는, 공지의 레이저간섭식의 측장계로서, 레이저광원(41), 레이저간섭계(42, 44), 및 바미러(43, 45)를 포함하여 구성되어 있다. 바미러(43)는, 척(10)의 Y 방향으로 신장되는 일측면에 부착되어 있다. 또한, 바미러(45)는, 척(10)의 X 방향으로 신장된 일측면에 부착되어 있다.
레이저간섭계(42)는, 레이저광원(41)으로부터의 레이저광을 바미러(43)로 조사하고, 바미러(43)에 의하여 반사된 레이저광을 수광하여, 레이저광원(41)으로부터의 레이저광과 바미러(43)에 의하여 반사된 레이저광과의 간섭을 측정한다. 이 측정은, Y 방향의 2개소에서 행한다. 레이저측장계 제어장치(40)는, 주제어장치(70)의 제어에 의하여, 레이저간섭계(42)의 측정결과로부터, 척(10)의 X 방향의 위치 및 회전을 검출한다.
한편, 레이저간섭계(44)는, 레이저광원(41)으로부터의 레이저광을 바미러(45)로 조사하고, 바미러(45)에 의하여 반사된 레이저광을 수광하여, 레이저광원(41)으로부터의 레이저광과 바미러(45)에 의하여 반사된 레이저광과의 간섭을 측정한다. 레이저측장계 제어장치(40)는, 주제어장치(70)의 제어에 의하여, 레이저간섭계(44)의 측정결과로부터, 척(10)의 Y 방향의 위치를 검출한다.
도 4에 있어서, 주제어장치(70)는, 광빔조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 묘화데이터를 공급하는 묘화제어부를 가진다. 도 7은, 묘화제어부의 개략구성을 나타내는 도면이다. 묘화제어부(71)는, 메모리(72, 76), 밴드폭 설정부(73), 중심점 좌표결정부(74), 좌표결정부(75), 묘화데이터 작성부(77), 및 강도분포보정부(78)를 포함하여 구성되어 있다.
메모리(76)에는, 설계치맵이 격납되어 있다. 설계치맵에는, 묘화데이터가 XY 좌표로 표시되어 있다. 묘화데이터 작성부(77)는, 메모리(76)에 격납된 설계치맵으로부터, 각 광빔조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하는 묘화데이터를 작성한다. 메모리(72)는, 묘화데이터 작성부(77)가 작성한 묘화데이터를, 그 XY 좌표를 어드레스로서 기억한다. 또한, 메모리(72)는, 후술하는 광빔의 강도분포를 검출하기 위한 검사용의 묘화데이터를 격납하고 있다.
밴드폭 설정부(73)는, 메모리(72)로부터 판독하는 묘화데이터의 Y 좌표의 범위를 결정함으로써, 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)로부터 조사되는 광빔의 Y 방향의 밴드폭을 설정한다.
레이저측장계 제어장치(40)는, 노광위치에 있어서의 기판(1)의 노광을 개시하기 전의 척(10)의 XY 방향의 위치를 검출한다. 중심점 좌표결정부(74)는, 레이저측장계 제어장치(40)가 검출한 척(10)의 XY 방향의 위치로부터, 기판(1)의 노광을 개시하기 전의 척(10)의 중심점의 XY 좌표를 결정한다. 도 1에 있어서, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사를 행할 때, 주제어장치(70)는, 스테이지구동회로(60)를 제어하여, X 스테이지(5)에 의하여 척(10)을 X 방향으로 이동시킨다. 기판(1)의 주사영역을 이동할 때, 주제어장치(70)는, 스테이지구동회로(60)를 제어하여, Y 스테이지(7)에 의하여 척(10)을 Y 방향으로 이동시킨다. 도 7에 있어서, 중심점 좌표결정부(74)는, 인코더(32, 34)로부터의 펄스신호를 카운트하여, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동량 및 Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동량을 검출하고, 척(10)의 중심점의 XY 좌표를 결정한다.
좌표결정부(75)는, 중심점 좌표결정부(74)가 결정한 척(10)의 중심점의 XY 좌표에 근거하여, 각 광빔조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 공급하는 묘화데이터의 XY 좌표를 결정한다. 메모리(72)는, 좌표결정부(75)가 결정한 XY 좌표를 어드레스로서 입력하여, 입력한 XY 좌표의 어드레스에 기억된 묘화데이터를, 각 광빔조사장치(20)의 DMD구동회로(27)로 출력한다.
도 8은, X 스테이지 및 척의 상면도이다. 또한, 도 9는, X 스테이지 및 척의 정면도이다. 척(10)의 Y 방향으로 신장되는 측면에는, 광빔의 강도분포를 검출할 때에 사용하는 측정구(50)가 부착되어 있다. 그리고 본 실시의 형태에서는, 척(10)에 측정구(50)가 2개 부착되어 있으나, 척(10)에 측정구(50)를 1개 또는 3개 이상 부착하여도 된다.
X 스테이지(5)의 상면에는, 각 광빔조사장치(20)에 대응하여, 복수의 레이저파워미터(51)가 마련되어 있다. 각 레이저파워미터(51)는, 각 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)를 포함하는 헤드부(20a)의 간격과 동일 간격으로 Y 방향으로 배치되어 있다. 레이저파워미터(51)는, 수광면에 포토다이오드나 서모파일 등으로 이루어진 흡수체를 구비하고, 수광면에서 수광한 레이저광의 광에너지를 전기신호로 변환하여, 레이저광의 강도(파워 또는 에너지)에 따른 검출신호를 출력한다.
본 실시의 형태에서는, 척(10)에 부착된 측정구(50), 및 X 스테이지(5)에 부착된 레이저파워미터(51)를 사용하여, 정기적으로, 각 광빔조사장치(20)로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 검출한다. 광빔의 강도분포를 검출할 때, 도 1의 주제어장치(70)는, 스테이지구동회로(60)를 제어하여, X 스테이지(5)를 X 방향으로 이동시키고, X 스테이지(5)에 부착된 각 레이저파워미터(51)를, 각 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)를 포함하는 헤드부(20a)의 아래로 이동한다. 또한, 주제어장치(70)는, 스테이지구동회로(60)를 제어하여, Y 스테이지(7)를 Y 방향으로 이동시켜서, 척(10)에 부착된 각 측정구(50)를, 광빔의 강도분포를 검출하는 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)를 포함하는 헤드부(20a)의 아래로 이동한다.
도 8 및 도 9는, 각 레이저파워미터(51)를 각 광빔조사장치(20)의 헤드부(20a)의 아래로 이동하고, 각 측정구(50)를 광빔의 강도분포를 검출하는 광빔조사장치(20)의 헤드부(20a)의 아래로 이동한 상태를 나타내고 있다. 그리고 도 8에 있어서는, 도 1에 나타낸 게이트(11) 및 광빔조사장치(20)가 생략되고, 각 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)를 포함하는 헤드부(20a)가 파선으로 표시되어 있다.
도 10은, 측정구 및 레이저파워미터의 사시도이다. 그리고 도 10에서는, 도 8 및 도 9에 있어서 척(10)에 부착된 2개의 측정구(50)의 아래쪽에 위치하는 2개의 레이저파워미터(51)만 표시되어 있다. 본 실시의 형태에 있어서, 측정구(50)는, 수평방향으로 신장되는 가늘고 긴 막대 모양이고, 척(10)의 측면에 부착하는 부분이 Ｌ자 모양으로 구부려져 있다. 측정구(50)의 수평방향으로 신장되는 부분은, 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)로부터 조사되는 광빔의 초점의 높이에 설치되고, 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)로부터 레이저파워미터(51)로 조사되는 광빔의 일부를 차광한다.
도 11은, 측정구의 단면 형상의 예를 나타내는 도면이다. 측정구(50)는, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔이 입사하는 표면이, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 되어 있다. 도 11(a)에 나타내는 예에서는, 측정구(50)의 단면이 원형으로 되어 있으나, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 측정구(50)의 단면을 원형에 가까운 타원형으로 하여도 된다. 또한, 도 11(b)에 나타내는 바와 같이, 측정구(50)의 단면을, 원형 또는 원형에 가까운 타원형의 아래쪽을 잘라낸 형상으로 하여도 된다. 측정구(50)는, 예를 들어 탄화규소 등과 같이, 광빔조사장치(20) 로부터 조사되는 단파장의 광빔을 흡수하며, 또한 열팽창률이 낮은 재료로 구성되어 있다.
가령, 측정구(50)의 단면이 사각형이나 다각형인 경우, 광빔의 입사각이 크게 변화하면, 광빔의 측정구(50)에 의하여 차광되는 부분의 면적이 변동한다. 본 실시의 형태에서는, 측정구(50)의 광빔조사장치(20)로부터의 광빔이 입사하는 표면을, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 하기 때문에, 광빔의 입사각이 크게 변화하여도, 광빔의 측정구(50)에 의하여 차광되는 부분의 면적이 항상 거의 일정하게 된다.
도 12는, 본 발명의 일실시형태에 따른 광빔의 강도분포 검출방법을 설명하는 도면이다. 도 7에 있어서, 주제어장치(70)의 묘화제어부(71)는, 헤드부(20a)가 측정구(50)의 상공에 위치하는 광빔조사장치(20)의 DMD구동회로(27)에 대하여, 메모리(72)에 격납된 검사용 묘화데이터를 공급한다. 이때 사용하는 검사용 묘화데이터는, DMD(25)의 모든 미러를 동일한 각도로 기울여서, 각 미러에서 반사된 광빔이 전부 광빔의 조사영역(26a)으로 조사되도록 하는 것이다. 도 12에 있어서, 레이저파워미터(51)의 수광면(51a)은, 파선으로 나타내는 광빔의 조사영역(26a)보다도 넓고, 측정구(50)가 없을 때, 광빔의 조사영역(26a)으로 조사된 광빔이 전부, 레이저파워미터(51)의 수광면(51a)에서 수광된다.
본 실시의 형태에서는, 척(10)에 부착된 측정구(50)가, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향(X 방향)으로, 광빔의 조사영역(26a)에 걸쳐서 배치되어 있다. 광빔조사장치(20)로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 검출할 때, 도 1의 주제어장치(70)는, 스테이지구동회로(60)를 제어하여, Y 스테이지(7)를 Y 방향으로 이동시키고, 척(10)에 부착된 각 측정구(50)를 Y 방향으로 이동한다. 이에 따라, 측정구(50)는, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 일부를 차광하면서, 광빔의 조사영역을, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향과 직교하는 방향(Y 방향)으로 이동한다.
레이저파워미터(51)는, 광빔조사장치(20)로부터 조사되어 측정구(50)에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도(파워 또는 에너지)에 따른 검출신호를 출력한다. 도 7에 있어서, 각 레이저파워미터(51)의 검출신호는, 강도분포 검출회로(52)로 입력된다. 강도분포 검출회로(52)는, 레이저파워미터(51)에 의하여 검출한 광빔 전체 강도의 측정구(50)의 이동에 따른 변화로부터, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출한다.
도 13은, 레이저파워미터의 검출강도와 광빔의 강도와의 관계를 설명하는 도면이다. 도 13(a)에 있어서, 가로축은 측정구(50)의 Y 방향의 위치를 나타내고, 세로축은, 레이저파워미터(51)에 의하여 수광한 광빔 전체의 검출강도를 나타내고 있다. 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 강도분포에 분산이 있으면, 측정구(50)에 의하여 차광되는 광빔의 강도는, 측정구(50)의 위치에 따라 다르다. 그 결과, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 레이저파워미터(51)에 의하여 수광한 광빔 전체의 검출강도가, 측정구(50)의 이동에 따라 변화한다.
강도분포 검출회로(52)는, 이 수광한 광빔 전체의 검출강도의 측정구(50)의 이동에 따른 변화로부터, 도 13(a)에 나타내는 바와 같이, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출한다. 그리고 강도분포 검출회로(52)는, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치로부터, 광빔의 강도분포를 검출한다. 도 13(b)는, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도가 도 13(a)에 나타내는 바와 같이 변화했을 때, 검출되는 광빔의 강도분포를 나타낸다. 도 13(b)에 있어서, 가로축은 측정구(50)의 Y 방향의 위치를 나타내고, 세로축은 광빔의 강도를 나타내고 있다.
광빔조사장치(20)로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구(50)를, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 조사영역(26a)에서 이동하면서, 광빔조사장치(20)로부터 조사되어 측정구(50)에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하고, 수광한 광빔 전체 강도의 측정구(50)의 이동에 따른 변화로부터, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출하므로, 종래의 슬릿의 통과광과 달리, 광빔의 각도가 약간 달라도, 측정구(50)에서 차광되는 광빔의 양은 거의 변화하지 않고, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 검출된다.
특히, 본 실시의 형태에서는, 가늘고 긴 막대 모양의 측정구(50)를, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향(X 방향)으로, 광빔의 조사영역(26a)에 걸쳐 배치하고, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향과 직교하는 방향(Y 방향)으로 이동하므로, 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포가 정밀도 좋게 검출된다.
주제어장치(70)는, 다른 광빔조사장치(20)에 대해서도, 동일하게 하여, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 강도분포를 검출한다. 도 7에 있어서, 강도분포 검출회로(52)의 검출결과는, 묘화제어부(71)의 강도분포 보정부(78)로 입력된다. 강도분포 보정부(78)는, 강도분포 검출회로(52)에 의하여 검출한 광빔의 강도분포에 따라서, 강도분포 보정데이터를 작성하고, 작성한 강도분포 보정데이터에 의하여, 광빔의 강도가 컸었던 부분에 대응하는 미러의 구동횟수를 제한하여, 광빔의 조사영역(26a) 전체에서 광빔의 강도가 같아지도록, 메모리(72)에 기억된 묘화데이터를 보정한다. 또한, 검출한 광빔의 강도분포에서 광빔의 Y 방향의 폭이 소정의 밴드폭과 다른 경우는, 투영배율이 설계치로부터 어긋나 있으므로, 광빔조사장치(20) 내의 DMD(25)나 투영렌즈(26)를 포함하는 조사광학계(20b)의 위치조정을 한다.
그리고 이상 설명한 실시 형태에서는, 레이저파워미터(51)를 사용하여, 광빔의 강도를 검출하고 있었으나, 광빔의 강도를 검출하는 다른 검출장치를 사용하여도 된다.
도 14 내지 도 17은, 광빔에 의한 기판의 주사를 설명하는 도면이다. 도 14 내지 도 17은, 8개의 광빔조사장치(20)로부터의 8개의 광빔에 의하여, 기판(1)의 X 방향의 주사를 4회 행하여, 기판(1) 전체를 주사하는 예를 나타내고 있다. 도 14 내지 도 17에 있어서는, 각 광빔조사장치(20)의 조사광학계(20b)를 포함하는 헤드부(20a)가 파선으로 표시되어 있다. 각 광빔조사장치(20)의 헤드부(20a)로부터 조사된 광빔은, Y 방향으로 밴드폭 W를 가지고, X 스테이지(5)의 X 방향으로의 이동에 의하여, 기판(1)을 화살표로 나타내는 방향으로 주사한다.
도 14는, 1회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 1회째의 주사에 의하여, 도 14에 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여진다. 1회째의 주사가 종료되면, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의하여, 기판(1)이 Y 방향으로 밴드폭 W와 같은 거리만큼 이동된다. 도 15는, 2회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 2회째의 주사에 의하여, 도 15에서 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여진다. 2회째의 주사가 종료되면, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의하여, 기판(1)이 Y 방향으로 밴드폭 W와 같은 거리만큼 이동된다. 도 16은, 3회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 3회째의 주사에 의하여, 도 16에 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여진다. 3회째의 주사가 종료되면, Y 스테이지(7)의 Y 방향으로의 이동에 의하여, 기판(1)이 Y 방향으로 밴드폭 W와 같은 거리만큼 이동된다. 도 17은, 4회째의 주사를 나타내고, X 방향으로의 4회째의 주사에 의하여, 도 17에 회색으로 나타내는 주사영역에서 패턴의 묘화가 행하여지고, 기판(1) 전체의 주사가 종료된다.
그리고 도 14 내지 도 17에서는, 기판(1)의 X 방향의 주사를 4회 행하여, 기판(1) 전체를 주사하는 예를 나타냈으나, 주사의 횟수는 이에 한정하지 않고, 기판(1)의 X 방향의 주사를 3회 이하 또는 5회 이상 행하여, 기판(1) 전체를 주사하여도 된다.
이상 설명한 실시형태에 의하면, 광빔조사장치(20)로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구(50)를, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 조사영역(26a)에서 이동하면서, 광빔조사장치(20)로부터 조사되어 측정구(50)에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하고, 수광한 광빔 전체 강도의 측정구(50)의 이동에 따른 변화로부터, 측정구(50)에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출함으로써, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출할 수 있다. 그리고 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정함으로써, 광빔조사장치(20)로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 하여, 묘화품질을 향상시킬 수 있다.
게다가, 가늘고 긴 막대 모양의 측정구(50)를, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향으로, 광빔의 조사영역(26a)에 걸쳐서 배치하고, 광빔조사장치(20)로부터의 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향과 직교하는 방향으로 이동함으로써, 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 검출하여, 광빔에 의한 기판(1)의 주사방향과 직교하는 방향에 있어서의 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 할 수 있다.
게다가, 측정구(50)의 광빔조사장치(20)로부터의 광빔이 입사하는 표면을, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 함으로써, 광빔의 입사각이 크게 변화하여도, 광빔의 측정구(50)에 의하여 차광되는 부분의 면적을 항상 거의 일정하게 하여, 광빔조사장치(20)로부터 조사된 광빔의 강도분포를 더욱 정밀도 좋게 검출할 수 있다.
본 발명의 노광장치 또는 노광방법을 사용하여 기판의 노광을 행함으로써, 광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 강도분포를 정밀도 좋게 균일하게 하여, 묘화품질을 향상시킬 수 있으므로, 고품질인 표시용 패널기판을 제조할 수 있다.
예를 들어, 도 18은, 액정디스플레이장치의 TFT기판의 제조공정의 일예를 나타내는 플로차트이다. 박막형성공정(스텝 101)에서는, 스패터법이나 플라스마화학기상성장(ＣＶＤ)법 등에 의하여, 기판상에 액정구동용의 투명전극이 되는 도전체막이나 절연체막 등의 박막을 형성한다. 레지스트 도포공정(스텝 102)에서는, 롤도포법 등에 의하여 포토레지스트를 도포하여, 박막형성공정(스텝 101)에서 형성한 박막 상에 포토레지스트막을 형성한다. 노광공정(스텝 103)에서는, 노광장치를 사용하여, 포토레지스트막에 패턴을 형성한다. 현상공정(스텝 104)에서는, 샤워현상법 등에 의하여 현상액을 포토레지스트막 상에 공급하여, 포토레지스트막의 불필요한 부분을 제거한다. 에칭공정(스텝 105)에서는, 웨트에칭에 의하여, 박막형성공정(스텝 101)에서 형성한 박막 중, 포토레지스트막에서 마스크 되어 있지 않은 부분을 제거한다. 박리공정(스텝 106)에서는, 에칭공정(스텝 105)에서의 마스크의 역할을 끝낸 포토레지스트막을, 박리액으로 박리한다. 이들의 각 공정의 전 또는 후에는, 필요에 따라, 기판의 세척／건조공정이 실시된다. 이들의 공정을 수회 반복하여, 기판상에 TFT 어레이가 형성된다.
또한, 도 19는, 액정디스플레이장치의 컬러필터기판의 제조공정의 일예를 나타내는 플로차트이다. 블랙매트릭스 형성공정(스텝 201)에서는, 레지스트도포, 노광, 현상, 에칭, 박리 등의 처리에 의하여, 기판상에 블랙매트릭스를 형성한다. 착색패턴 형성공정(스텝 202)에서는, 염색법이나 안료분산법 등에 의하여, 기판상에 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 공정 전, 도중, 또는 후에는, 필요에 따라, 기판의 세척／건조공정이 실시된다.
도 18에 나타낸 TFT기판의 제조공정에서는, 노광공정(스텝 103)에 있어서, 도 19에 나타낸 컬러필터기판의 제조공정에서는, 블랙매트릭스 형성공정(스텝 201) 및 착색패턴 형성공정(스텝 202)의 노광처리에 있어서, 본 발명의 노광장치 또는 노광방법을 적용할 수 있다.
1: 기판
3: 베이스
4: X 가이드
5: X 스테이지
6: Y 가이드
7: Y 스테이지
8: θ 스테이지
10: 척
11: 게이트
20: 광빔조사장치
20a: 헤드부
20b: 조사광학계
21: 레이저광원유닛
22: 광파이버
23a: 콘덴서렌즈
23b: 플라이아이렌즈
24: 미러
25: DMD(Digital Micromirror Device)
26: 투영렌즈
26a: 광빔의 조사영역
27: DMD구동회로
28: 제1 프리즘
29: 제2 프리즘
31, 33: 리니어스케일
32, 34: 인코더
40: 레이저측장계 제어장치
41: 레이저광원
42, 44: 레이저간섭계
43, 45: 바미러
50: 측정구
51: 레이저파워미터
52: 강도분포 검출회로
60: 스테이지구동회로
70: 주제어장치
71: 묘화제어부
72, 76: 메모리
73: 밴드폭 설정부
74: 중심점 좌표결정부
75: 좌표결정부
77: 묘화데이터 작성부
78: 강도분포 보정부

Claims (8)

  1. 포토레지스트가 도포된 기판을 지지하는 척과,
    광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의하여 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 가지는 광빔조사장치와,
    상기 척과 상기 광빔조사장치를 상대적으로 이동하는 이동수단을 구비하고,
    상기 이동수단에 의하여 상기 척과 상기 광빔조사장치를 상대적으로 이동하고, 상기 광빔조사장치로부터의 광빔에 의하여 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광장치로서,
    상기 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 일부를 차광하면서, 상기 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 조사영역을 이동하는 측정구와,
    상기 광빔조사장치로부터 조사되어 상기 측정구에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하는 검출장치를 구비하고,
    상기 검출장치에 의하여 수광한 광빔 전체 강도의 상기 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 상기 측정구에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출하고, 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정한 것을 특징으로 하는 노광장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측정구는, 가늘고 긴 막대 모양이고, 상기 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향으로, 광빔의 조사영역에 걸쳐서 배치되고, 상기 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 측정구는, 상기 광빔조사장치로부터의 광빔이 입사하는 표면이, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 노광장치.
  4. 포토레지스트가 도포된 기판을 척으로 지지하고,
    척과, 광빔을 변조하는 공간적 광변조기, 묘화데이터에 근거하여 공간적 광변조기를 구동하는 구동회로, 및 공간적 광변조기에 의하여 변조된 광빔을 조사하는 조사광학계를 가지는 광빔조사장치를 상대적으로 이동하고,
    광빔조사장치로부터의 광빔에 의하여 기판을 주사하여, 기판에 패턴을 묘화하는 노광방법으로서,
    광빔조사장치로부터 조사되는 광빔의 일부를 차광하는 측정구를, 광빔조사장치로부터 조사된 광빔의 조사영역에서 이동하면서,
    광빔조사장치로부터 조사되어 측정구에 의하여 일부가 차광 된 광빔을 수광하여, 수광한 광빔 전체의 강도를 검출하고,
    수광한 광빔 전체 강도의 측정구의 이동에 따른 변화로부터, 측정구에 의하여 차광 된 광빔의 강도와 그 위치를 검출하여, 광빔의 강도분포를 검출하고, 검출결과에 근거하여, 광빔의 강도분포의 분산을 보정하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    가늘고 긴 막대 모양의 측정구를, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향으로, 광빔의 조사영역에 걸쳐서 배치하고, 광빔조사장치로부터의 광빔에 의한 기판의 주사방향과 직교하는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    측정구의 광빔조사장치로부터의 광빔이 입사하는 표면을, 원주의 표면의 일부 또는 그에 가까운 곡면으로 하는 것을 특징으로 하는 노광방법.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 기재된 노광장치를 사용하여 기판의 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
  8. 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 기재된 노광방법을 사용하여 기판의 노광을 행하는 것을 특징으로 하는 표시용 패널기판의 제조방법.
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