KR20160006242A - 기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법 - Google Patents

Abstract

기판을 제1 방향으로 반송하고, 기판의 피처리면을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 제1 방향으로 안내하는 제1 안내 부재와, 상기 제1 안내 부재로부터 안내된 기판을 안내하는 제2 안내 부재와, 제1 안내 부재와 2 안내 부재와의 사이에서 기판에 장력을 부여하고, 제1 방향에 교차하는 제2 방향의 기판의 치수를 축소시키는 장력 부여 기구와, 제1 안내 부재와 제2 안내 부재와의 사이에서, 기판의 피처리면을 처리하는 처리 장치를 구비한다.

Description

기판 처리 장치, 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}

본 발명은, 필름이나 시트 등의 웹(web) 기판에 패터닝 등의 고정밀도의 가공을 실시하기 위한 기판 처리 장치, 및 웹 기판의 반송 장치에 관한 것이다. 또, 본 발명은, 고정밀도의 가공을 실시하기 위한 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본원은, 2011년 11월 4일에 출원된 일본국 특허출원 2011－242788호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

디스플레이 장치 등의 표시 장치를 구성하는 표시 소자로서, 예를 들면 액정 표시 소자, 유기 일렉트로루미네선스(유기 EL) 소자, 전자 페이퍼(paper)에 이용되는 전기 영동(泳動) 소자 등이 알려져 있다. 이들 소자를 제작하는 수법의 하나로서, 예를 들면 롤·투·롤(roll to roll) 방식(이하, 단지「롤 방식」이라고 표기함)으로 불리는 수법이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

롤 방식은, 기판 공급측의 롤러에 감겨진 1매의 시트 모양의 기판(웹)을 송출함과 아울러, 송출된 기판을 기판 회수측의 롤러에서 권취하면서 기판을 반송하고, 기판이 송출되고 나서 감길 때까지의 사이에, 표시 회로나 드라이버 회로 등의 패턴을 기판 상에 순차적으로 형성하는 수법이다. 최근에는, 고정밀도의 패턴을 형성하는 처리 장치가 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 국제공개 제2006/100868호

그렇지만, 한층 더 고정밀도화에 대응하는 경우, 처리 장치의 패터닝 정밀도(고해상화, 전사(轉寫) 패턴의 저변형화 등)를 요구하는 것만으로는 불충분하게 되는 경우가 있다.

본 발명의 형태는, 고정밀도의 처리가 가능한 기판 처리 장치, 혹은 웹 기판을 정밀하게 반송하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명의 다른 형태는, 고정밀도의 처리가 가능한 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 형태에 따르면, 띠모양으로 형성된 기판을 제1 방향으로 반송하고, 기판의 피처리면을 처리하는 기판 처리 장치에 있어서, 기판을 제1 방향으로 안내하는 제1 안내 부재와, 상기 제1 안내 부재로부터 안내된 기판을 안내하는 제2 안내 부재와, 제1 안내 부재와 제2 안내 부재와의 사이에서 기판에 장력을 부여하고, 제1 방향에 교차하는 제2 방향의 기판의 치수를 축소시키는 장력 부여 기구와, 제1 안내 부재와 제2 안내 부재와의 사이에서, 기판의 피처리면을 처리하는 처리 장치를 구비하는 기판 처리 장치가 제공된다.

본 발명의 제2 형태에 따르면, 시트 모양의 장척(長尺)인 기판을 장척 방향으로 반송하고, 그 기판 상에 소정의 패턴을 순차적으로 형성하는 기판 처리 방법으로서, 상기 패턴이 형성되는 상기 기판의 부분 영역을 상기 장척 방향과 직교하는 폭방향으로 수축시킬 때의 수축의 정도에 관한 정보를 취득하는 공정과, 상기 장척 방향에서 상기 기판의 부분 영역을 사이에 두는 특정의 2개소의 위치 사이에서, 상기 수축의 정도에 관한 정보에 기초하여 상기 기판에 장척 방향의 장력을 부여하는 공정을 구비하는 기판 처리 방법이 제공된다.

본 발명의 형태에 따르면, 고정밀도의 처리가 가능한 기판 처리 장치를 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 다른 형태에 따르면, 고정밀도의 처리가 가능한 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치의 전체 구성을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 처리 장치의 제1 구성을 나타내는 정면도이다.
도 3은 도 2의 제1 구성을 위로부터 본 평면도이다.
도 4는 본 실시 형태에 의한 기판의 신축 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 제1 시뮬레이션에 의한 기판 수축의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 제2 시뮬레이션에 의한 기판 수축의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 제3 시뮬레이션에 의한 기판 수축의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 시뮬레이션 결과로부터 구해지는 기판 수축의 조건을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 실시 형태에 관한 처리 장치의 제2 구성을 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 실시 형태에 관한 처리 장치의 제3 구성을 나타내는 정면도이다.
도 11은 도 10의 제3 구성을 위로부터 본 평면도이다.
도 12는 본 실시 형태에 관한 처리 장치의 제4 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12의 제4 구성에 의해 처리되는 기판의 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 실시 형태에 관한 처리 장치의 제5 구성을 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 실시 형태에 관한 처리 장치의 제6 구성을 나타내는 평면도이다.
도 16은 도 15의 제6 구성을 옆으로부터 본 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 실시 형태의 설명을 한다.

도 1은, 본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(100)의 구성을 나타내는 모식도이다. 　

도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 띠모양의 기판(예를 들면, 띠모양의 필름 부재)(S)를 공급하는 기판 공급부(2)와, 기판(S)의 표면(피처리면)(Sa)에 대해서 처리를 행하는 기판 처리부(패턴 형성 장치)(3)와, 기판(S)을 회수하는 기판 회수부(4)와, 이들 각 부를 제어하는 제어부(CONT)를 가지고 있다. 기판 처리부(3)는, 기판 공급부(2)로부터 기판(S)이 송출되고 나서, 기판 회수부(4)에 의해서 기판(S)이 회수될 때까지의 사이에, 기판(S)의 표면에 각종 처리를 실행한다.

이 기판 처리 장치(100)는, 기판(S) 상에 예를 들면 유기 EL 소자, 액정 표시 소자 등의 표시 소자(전자 디바이스)를 형성하는 경우에 이용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 도 1에 나타내는 바와 같이 XYZ 좌표계를 설정하고, 이하에서는 적절히 이 XYZ 좌표계를 이용하여 설명을 행한다. XYZ 좌표계는, 예를 들면, 수평면을 따라서 X축 및 Y축이 설정되고, 연직 방향을 따라서 상향으로 Z축이 설정된다. 또, 기판 처리 장치(100)는, 전체로서 X축을 따라, 그 마이너스측(－X축측)으로부터 플러스측(＋X축측)으로 기판(S)을 반송한다. 그 때, 띠모양의 기판(S)의 폭방향(단척(短尺) 방향)은, Y축 방향으로 설정된다.

기판 처리 장치(100)에서 처리 대상이 되는 기판(S)으로서는, 예를 들면 수지 필름이나 스테인리스강 등의 박(箔)(호일)을 이용할 수 있다. 예를 들면, 수지 필름은, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 에틸렌 비닐 공중합체 수지, 폴리염화비닐 수지, 셀룰로오스 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리스티렌 수지, 초산 비닐 수지 등의 재료를 이용할 수 있다.

기판(S)은, 예를 들면 200℃ 정도의 열을 받아도 치수가 변하지 않도록 열팽창 계수가 작은 것이 바람직하다. 예를 들면, 무기 필러(filler)를 수지 필름에 혼합하여 열팽창 계수를 작게 할 수 있다. 무기 필러의 예로서는, 산화 티탄, 산화 아연, 알루미나, 산화 규소 등을 들 수 있다. 또, 기판(S)은 플로트(float)법 등으로 제조된 두께 100㎛ 정도의 매우 얇은 유리의 단일체, 혹은 그 매우 얇은 유리에 상기 수지 필름이나 알루미늄박(箔)을 접합한 적층체라도 괜찮다.

기판(S)의 폭방향(단척(短尺) 방향)의 치수는 예를 들면 1m ~ 2m 정도로 형성되어 있으며, 길이 방향(장척(長尺) 방향)의 치수는 예를 들면 10m 이상으로 형성되어 있다. 물론, 이 치수는 일례에 불과하며, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 기판(S)의 Y축 방향의 치수가 1m 이하 또는 50cm 이하라도 상관없고, 2m 이상이라도 상관없다. 또, 기판(S)의 X축 방향의 치수가 10m 이하라도 상관없다.

기판(S)은, 가요성(可撓性)을 가지도록 형성되어 있다. 여기서 가요성이란, 기판에 자중 정도의 힘을 가해도 전단하거나 파단하거나 하지는 않고, 상기 기판을 휘게 하는 것이 가능한 성질을 말한다. 또, 자중 정도의 힘에 의해서 굴곡하는 성질도 가요성에 포함된다. 또, 상기 가요성은, 상기 기판의 재질, 크기, 두께, 또는 온도 등의 환경 등에 따라 변한다. 또한, 기판(S)으로서는, 1매의 띠모양의 기판을 이용해도 상관없지만, 복수의 단위 기판을 접속하여 띠모양으로 형성되는 구성으로 해도 상관없다.

기판 공급부(2)는, 예를 들면 롤 모양으로 감겨진 기판(S)을 기판 처리부(3)로 송출하여 공급한다. 이 경우, 기판 공급부(2)에는, 기판(S)을 감는 축부나 상기 축부를 회전시키는 회전 구동 장치 등이 마련된다. 이 외, 예를 들면 롤 모양으로 감겨진 상태의 기판(S)을 덮는 커버부 등이 마련된 구성이라도 상관없다.

또한, 기판 공급부(2)는, 롤 모양으로 감겨진 기판(S)을 송출하는 기구에 한정되지 않고, 띠모양의 기판(S)을 그 길이 방향으로 순차적으로 송출하는 기구(예를 들면 닙식(nip式) 구동 롤러 등)를 포함하는 것이면 괜찮다.

기판 회수부(4)는, 기판 처리 장치(100)를 통과한 기판(S)을, 예를 들면 롤 모양으로 권취하여 회수한다. 기판 회수부(4)에는, 기판 공급부(2)와 마찬가지로, 기판(S)을 감기 위한 축부나 상기 축부를 회전시키는 회전 구동원, 회수한 기판(S)을 덮는 커버부 등이 마련되어 있다. 또한, 기판 처리부(3)에서 기판(S)이 패널 모양으로 절단되는 경우 등에는, 예를 들면 기판(S)을 겹친 상태로 회수하는 등, 롤 모양으로 감은 상태와는 다른 상태로 기판(S)을 회수하는 구성이라도 상관없다.

기판 처리부(3)는, 기판 공급부(2)로부터 공급되는 기판(S)을 기판 회수부(4)로 반송함과 아울러, 반송의 과정에서 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서 처리를 행한다. 기판 처리부(3)는, 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서 가공 처리를 행하는 가공 처리 장치(패턴 형성부)(10)와, 가공 처리의 형태에 대응한 조건으로 기판(S)을 보내는 구동 롤러(R) 등을 포함하는 반송 장치(기판 반송부)(20)를 가지고 있다.

가공 처리 장치(10)는, 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서, 예를 들면 유기 EL 소자를 형성하기 위한 각종 장치를 가지고 있다. 이와 같은 장치로서는, 예를 들면 피처리면(Sa) 상에 격벽을 형성하기 위한 임프린트(imprint) 방식 등의 격벽 형성 장치, 전극을 형성하기 위한 전극 형성 장치, 발광층을 형성하기 위한 발광층 형성 장치 등을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 액적(液滴) 도포 장치(예를 들면 잉크젯형 도포 장치 등), 성막(成膜) 장치(예를 들면 도금 장치, 증착 장치, 스퍼터링 장치 등), 노광 장치, 현상 장치, 표면 개질 장치, 세정 장치 등을 들 수 있다. 이들 각 장치는, 기판(S)의 반송 경로를 따라서 적절히 마련되며, 플렉시블·디스플레이 패널 등이, 소위 롤·투·롤(roll to roll) 방식으로 생산 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 가공 처리 장치(10)로서, 노광 장치가 마련되는 것으로 하고, 그 전후의 공정(감광층 형성 공정, 감광층 현상 공정 등)을 담당하는 장치도 필요에 따라서 인라인화(in-line化)하여 마련된다.

기판 처리부(3)에는, 노광 장치로서의 가공 처리 장치(10)와 협동하는 얼라이먼트 카메라(5)가 마련되어 있다. 얼라이먼트 카메라(5)는, 예를 들면 기판(S)의 -Y축측 단변(端邊) 및 ＋Y축측 단변(端邊)의 각각을 따라서 형성된 얼라이먼트 마크(ALM)(도 3 참조)를 개별적으로 검출한다. 얼라이먼트 카메라(5)에 의한 검출 결과는, 제어부(CONT)로 송신된다.

도 2 및 도 3은, 본 실시 형태의 제1 구성에 의한 기판 처리부(3)의 일부의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2는, 제1 구성에 의한 기판 처리부(3)의 구성의 정면도이다. 도 3은, 제1 구성에 의한 기판 처리부(3)의 구성의 평면도이다.

도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판 처리부(3)는, 제1 롤러(11)(회전 롤러), 닙 롤러(11a)(회전 롤러), 제2 롤러(12)(회전 롤러), 닙 롤러(12a)(회전 롤러), 케이스(13) 및 가공 처리 장치(10)로서의 노광 장치(EX)를 가지고 있다.

제1 롤러(11)는, 케이스(13)측을 향하여 ＋X축 방향으로 기판(S)을 안내하는 제1 안내 부재(기판 안내 부재)이다. 제1 롤러(11)는, 케이스(13)에 대해서 기판(S)의 반송 방향의 상류측(－X축측)에서 Y축으로 평행하게 마련되어 있으며, Y축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 모터 등에 의해서 회전 가능하게 마련되어 있다. 기판(S)은, 제1 롤러(11)와 닙 롤러(11a)에 의해서 사이에 끼워 지지되며, ＋X축 방향을 향해 화살표(Dx)와 같이 반송되도록 지지된다.

제2 롤러(12)는, 케이스(13)로부터의 기판(S)을 ＋X축측으로 안내하는 제2 안내 부재(기판 안내 부재)이다.

제2 롤러(12)는, 케이스(13)에 대해서 기판(S)의 반송 방향의 하류측(＋X축측)에서 Y축에 평행하게 배치되며, Y축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 모터 등에 의해서 회전 가능하게 마련되어 있다. 기판(S)은, 제2 롤러(12)와 닙 롤러(12a)에 의해서 사이에 끼워 지지되며, ＋X축 방향을 향해 화살표(Dx)와 같이 반송되도록 지지된다.

케이스(13)는, 제1 롤러(11)와, 제2 롤러(12)와의 사이에 배치되어 있다. 케이스(13)는, 예를 들면 직방체 모양으로 형성되어 있다. 케이스(13)는, 저부(13B), 벽부(13W)를 가지고 있다. 저부(13B)는, 케이스(13)의 -Z축측의 단면(端面)을 구성한다. 벽부(13W)는, －X축측의 단면(端面, 13Wa), ＋X축측의 단면(端面, 13Wb),＋Y축측의 단면(端面, 13Wc) 및 -Y축측의 단면(端面, 13Wd)에 의해서 구성된다.

또한, 케이스(13)의 ＋Z축측에는, 투영 노광 방식의 경우에는 투영 광학계(PL)가 배치되며, 프록시미티(proximity) 노광 방식의 경우에는, 마스크 스테이지(MST)가 배치된다.

벽부(13Wa ~ 13Wd) 및 저부(13B)에 둘러싸인 수용실(13R)의 내부에는, 기판(S)에 대한 가공 처리(여기에서는 노광)가 실시되는 기판 스테이지 기구(기판 지지부)(14)가 마련된다. 그 때문에, 케이스(13)의 -X축측의 단면(端面, 13Wa)에는, 제1 롤러(11)로부터 반입되는 기판(S)을 통과시키는 개구부(13m)가 형성된다. 또, 케이스(13)의 ＋X축측의 단면(端面, 13Wb)에는, 수용실(13R)(기판 스테이지 기구(14))로부터 제2 롤러(12)에 기판(S)을 반출하는 개구부(13n)가 형성되어 있다.

저부(13B)의 -Z축측에는, 이동 롤러(17)가 형성되어 있다. 이동 롤러(17)는, 가이드 레일(16)에 재치(載置)되어 있다. 가이드 레일(16)은, 기판 처리부(3)의 미도시한 지지부, 예를 들면 공장의 바닥 등에 지지되어 있다. 가이드 레일(16)은, X축 방향(또는 Y축 방향)을 따라서 형성되어 있다. 케이스(13)는, 미도시한 구동 기구에 의해 가이드 레일(16)을 따라서 X축 방향(또는 Y축 방향)으로 이동 가능하게 마련되어 있다. 이 이동 롤러(17)와 가이드 레일(16)에 의한 케이스(13)의 이동은 반드시 필요하지는 않다.

수용부(13R) 내에는, 기판 스테이지 기구(14), 얼라이먼트 카메라(18)(도 1중의 얼라이먼트 카메라(5)에 상당)가 마련된다. 기판 스테이지 기구(14)는, 기판(S) 중, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)와의 사이(이하,「롤러 사이 부분(Sr)」이라고 표기함)의 일부분을 비접촉 지지하기 위해, 예를 들면 원통면 모양으로 형성된 외주면(14a)을 가지며, 그 외주면(14a)은, 기판(S)과의 사이에 유체 베어링층을 형성하기 위한 패드 부재(다공질 에어·패드 등)로 구성된다.

기판 스테이지 기구(14)에는, 외주면(14a)을 구성하는 패드 부재로부터 유체(공기, 질소 등)를 분출시키면서, 그 분출한 유체를 흡인하기 위한 유체 제어부(115)가 마련되어 있다.

복수의 모터 등의 구동원을 포함하는 구동부(15)는, 기판 스테이지 기구(14)(외주면(14a))의 위치나 자세를 미소량 변화시키는 것이며, 주로 Z축, X축, Y축의 각 방향으로의 미동(微動)과, θZ 방향(Z축 회전)과 θX(X축 회전)의 각 회전 미동을 행한다. 구동부(15)는, 도 1 중의 제어부(CONT)의 제어에 의해서, 제1 롤러(11), 제2 롤러(12)에 의한 기판(S)의 반송 제어도 동기(同期)하여, 구동량이나 타이밍 등을 조정한다.

2개의 얼라이먼트 카메라(18)는, 도 3에 나타내는 바와 같이 기판(S)의 Y축 방향(폭방향)의 양단부에 형성된 얼라이먼트 마크(ALM)를 각각 검출한다. 얼라이먼트 마크(ALM)는, 기판(S) 중 ＋Y축측의 단변(端邊) 및 -Y축측의 단변(端邊)을 따르도록 복수 형성되어 있다. 복수의 얼라이먼트 마크(ALM)는, X축 방향으로 등피치(等pitch)로 배치되어 있다. 얼라이먼트 카메라(18)는, 기판(S) 중 기판 스테이지 기구(14)에 지지된 부분을 향하여 있으며, 노광 장치(EX)에 의한 슬릿 모양의 투영 영역(EA)(도 3 참조)의 바로 앞(－X축 방향)의 위치에서 얼라이먼트 마크(ALM)를 개별적으로 검출한다. 즉, 얼라이먼트 카메라(18)는, 기판(S)의 반송 방향에 관해서 투영 영역(EA)의 위치 보다도 상류 위치에서, 얼라이먼트 마크(ALM)를 개별적으로 검출한다. 얼라이먼트 카메라(18)에 의한 검출 결과는, 제어부(CONT)로 송신된다.

얼라이먼트 카메라(18)는, 현미경으로 확대된 얼라이먼트 마크(ALM)의 상(像)을 CCD나 CMOS 등의 고체 촬상 소자에서 수광하는 현미경 촬상 시스템이다. 그 현미경 촬상 시스템의 기판(S) 상에서의 관찰 영역은, 종횡(縱橫)으로 수십 ㎛ ~ 수백 ㎛ 정도의 범위가 된다. 따라서 얼라이먼트 마크(ALM)는, 그와 같은 좁은 관찰 영역 내에서 확실하게 관찰되도록, 예를 들면, 선폭이 수 ㎛ ~ 20㎛ 정도의 선모양 패턴, 또는 그와 같은 선 모양 패턴을 평행하게 몇 개 늘어놓은 격자 모양 패턴으로서 기판(S) 상에 형성되어 있다.

그런데, 도 2에 나타내는 바와 같이, 노광 장치(EX)는, 조명부(IL) 및 마스크 스테이지(MST)를 가지고 있다. 조명부(IL)는, 기판(S)을 향하여 -Z축 방향으로 슬릿 모양의 조명광(照明光)을 조사한다. 마스크 스테이지(MST)는, 소정의 패턴(P)이 형성된 마스크(M)를 유지한다. 마스크 스테이지(MST)에는, 다른 치수의 마스크(M)를 유지할 수 있는 마스크 유지부(MH)가 마련되어 있다. 마스크 스테이지(MST)는, 미도시한 구동 장치에 의해서 X축 방향으로 이동 가능하게 마련되며, 기판(S)의 X축 방향의 전송 속도와 동기(同期)한 속도로 이동한다.

마스크 스테이지(MST)의 이동은, 제어부(CONT)에 의해서 제어 가능하다. 상기 노광 장치(EX)는, 조명부(IL)로부터 조사되어 마스크(M)를 통과한 노광광(露光光)의 상(像)(투영 노광 방식의 경우는 투영 광학계(PL)에 의한 공간상(空間像), 프록시미티 노광 방식의 경우는 영상(影像))을 투영 영역(EA)(도 3 참조)에 투영한다. 또한, 본 실시 형태에서는, 투영 영역(EA)의 형상이, 기판 스테이지 기구(14)의 원통형 외주면(14a)의 능선과 평행하게 가늘고 길게 연장한 슬릿 형상으로 되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(S)은 제1 롤러(11)에서 닙(nip)된 후에, 기판 스테이지 기구(14)의 외주면(14a)의 소정 각도만큼 비접촉으로 감긴 후, 제2 롤러(12)에 닙되어, 화살표(Dx)와 같이 반송된다. 본 실시 형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)와의 사이에서, 기판(S)에 반송 방향의 텐션 F를 부여하는 반송을 행한다.

구체적으로는, 제어부(CONT)에 의해 제1 롤러(11)의 회전 속도(주(周)속도)에 대해서 제2 롤러(12)의 회전 속도(주(周)속도)가 약간 빠르게 되도록, 각 모터를 제어한다. 이 구성에서는, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12), 그들 롤러의 주(周)속도(또는 토크)를 정밀하게 제어하기 위한 구동 모터, 및 그 모터의 전기적인 제어계(프로그램 포함함)가 장력 부여 기구에 상당한다.

이와 같이, 기판(S)에 X축 방향의 텐션(장력) F를 부여하면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 롤러(11)에 진입하기 전의 기판(S)의 Y축 방향 치수(폭)를 TD0로 하면, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)와의 사이에서는, 그 Y축 방향 치수(폭)가 수축하여 TD1이 된다. 즉, X축 방향으로 거리 L(기판(S)의 실장)만큼 떨어진 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)의 사이에서, 기판(S)을 텐션 F로 끌어 당기면, 기판(S)은 X축 방향으로 신장하고, Y축 방향으로 수축하는 경향이 있다.

기판(S)의 초기의 폭(TD0)에 대해서 거리 L이 충분히 큰 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 롤러(11)로부터 ＋X축 방향으로 거리 As까지의 범위와, 제2 롤러(12)의 바로 앞(－X축 방향)의 거리 Ae까지의 범위에서는, 수축 변화율(X축 방향의 단위 길이당 Y축 방향 수축량(수축의 정도))이 크지만, 제1 롤러(11)로부터 ＋X축 방향으로 거리 As까지의 범위와 제2 롤러(12)로부터 -X축 방향으로 거리 Ae까지의 범위와의 사이의 범위에는, 수축 변화율(수축의 정도)이 거의 변함없이 안정되어 있는 범위가 얻어지는 것을 시뮬레이션에 의해 알았다. 이에 본 실시 형태에서는, 기판(S)의 Y축 방향의 수축 변화율이 거의 일정(거의 제로)하게 되는 안정 영역을 만들어 내고, 그 안정 영역에 투영 영역(EA)을 설정하여 노광을 행하도록 했다.

도 4는, 그 시뮬레이션을 위해, 기판의 신축 상태를 과장하여 설명하는 도면이며, 닙되는 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)의 사이의 기판(S)의 거리 L이, 기판(S)의 초기폭 TD0에 대해서 큰 경우의 형태를 나타낸다. 기판(S)을 X축 방향으로 텐션 F로 끌어 당기면, 제1 롤러(11)로부터 ＋X축 방향으로 거리 As의 범위에서는, 기판(S)의 엣지(Es1, Es2)가 기판(S)의 초기폭 TD0으로부터 내측으로 오므라지도록 변형하고, 제2 롤러(12)로부터 -X축 방향으로 거리 Ae까지의 범위에서는, 기판(S)의 엣지(Ee1, Ee2)는 기판(S)의 초기폭 TD0으로 되돌아오도록 변형한다.

그리고, 제1 롤러(11)로부터 ＋X축 방향으로 거리 As의 범위와 제2 롤러(12)로부터 -X축 방향으로 거리 Ae의 범위의 사이의 거리 Wx의 범위에서는, 기판(S)이 거의 일정한 폭 TD1으로 수축한 안정 영역이 얻어진다.

안정 영역이란, 투영 영역(EA)에서의 패턴 전사 정밀도(상대적인 배율 오차나 서로 겹침 오차의 허용 범위)에 따라서 결정되는 것이다. 본 실시 형태에서는 시뮬레이션의 일례로서, 투영 영역(EA)의 Y축 방향 치수가 기판(S)의 초기폭 TD0의 80 ~ 90％ 정도로, 수 ㎛ 이하의 치수의 미세 패턴을 전사하는 정밀 노광을 전제로 하는 것으로 하여 설명한다.

예를 들면, 초기폭 TD0가 300mm, 투영 영역(EA)의 설계상의 Y축 방향 치수가 260mm인 경우, 전(前) 공정의 웨트 처리나 건조 처리에 의해서 기판(S)이 전체적으로 50ppm 정도 신장하면, 기판(S) 상의 투영 영역(EA)에 대응한 Y축 방향 치수는, 13.0㎛만큼 신장한 것이 된다. 이 값은, 수 ㎛사이즈의 패턴을 고정밀도로 위치 결정하여 서로 겹쳐 노광할 때에, 최대로 13.0㎛의 위치 오차(맞춤 오차)를 초래하는 것을 의미하고, 그대로는 정밀한 노광 처리가 곤란하게 된다.

전형적인 웹 기판인 PET 필름의 경우, 프로세스에 의해서는 100ppm 정도도 신장하는 것이 있다. 대형 디스플레이 제조를 위해 기판(S)의 초기폭 TD0와 투영 영역(EA)을 크게 하여, 투영 영역(EA)의 설계상의 Y축 방향 치수를 520mm(TD0=600mm)로 하고, 기판(S)이 전체적으로 100ppm 신장했다고 하면, Y축 방향의 최대 신장량은 50㎛를 넘는다.

또, 일반적으로, 노광 장치로서의 겹침 오차나 위치 오차의 허용 범위는, 전사(轉寫)해야 할 패턴 사이즈(혹은 선폭)의 몇분의 1 정도로 한다. 따라서, 일례로서 전사해야 할 패턴의 최소 치수(선폭)가 3㎛ 라고 하면, 그 겹침 오차나 위치 오차의 허용 범위는 0.6㎛가 된다. 즉, 실제의 노광시에, 투영 영역(EA) 내의 Y축 방향의 어느 점(点)에서도, 겹침 오차나 위치 오차를 0.6㎛ 이하로 할 필요가 있다.

이에, 본 실시 형태에서는, 2개의 롤러(11, 12) 사이의 기판(S)의 거리 L, 기판(S)의 초기폭 TD0, 기판의 두께 t, 텐션 F, 푸아송비(Poisson比), 영률(Young's modulus)을 변화시킨 각종 시뮬레이션을 행하고, 이하의 2개의 조건을 만족하는 범위를 안정 영역으로 했다. 　

(1) 2개의 롤러(11, 12)로부터 기판(S)의 중앙을 향해서, X축 방향으로 30mm 피치마다 Y축 방향 수축량을 구하고, 그 변화분이 0.3㎛ 이하〔수축 변화율이 거의 제로〕.

(2) 변화분이 0.3㎛ 이하로 되어 있는 범위 전체 중, 수축한 기판(S)의 폭TD1의 절대값의 변화폭이 1.5㎛ 이내.

이들 수치 조건은, 시뮬레이션상의 일례이며, 실제의 수치는 프로세스에 의한 기판(S)의 신장, 전사해야 할 패턴의 최소 치수, 겹침 오차나 위치 오차의 허용 범위 등에 의해서 적절히 결정된다.

도 5는, 2개의 롤러(11, 12) 사이의 기판(S)의 거리 L을 100cm, 초기폭 TD0을 30cm, 기판(S)의 두께 t가 100㎛인 PET 필름(푸아송비 0.35, 영률 4GPa로 설정)을 대상으로 하여, 텐션 F를 20N, 50N, 100N, 150N으로 변화시킨 경우의 수축 변형의 모습(수축량, 수축의 정도)을 시뮬레이션한 그래프이다. 가로축의 위치 0cm와 100cm가, 각각 제 1 롤러(11)와 제2 롤러(12)에 의한 닙 위치이다.

도 5와 같이, 텐션 F의 크기에 거의 비례하여 최대의 수축량이 변화한다. 또, 수축량이 거의 일정하게 되어 있는 범위, 즉 안정 영역의 폭은, 텐션 F가 커짐에 따라서 좁아지고 있다. 텐션 F가 20N 정도에서는, 양단으로부터 10cm 정도까지가 비선형 수축으로 되어 있고, 안정 영역의 폭은 80cm 정도가 얻어진다. 텐션 F가 150N인 경우는, 양단으로부터 20cm 정도까지가 비선형 수축으로 되어 있고, 안정 영역의 폭은 60cm 정도로 되어 있다.

도 6은, 도 5의 경우와 비교하여, 2개의 롤러(11, 12) 사이의 기판(S)의 거리 L을 40cm로 좁힌 점만이 다르며, 그 외의 조건을 동일하게 하여 시뮬레이션한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 5의 경우와 비교하여 거리 L이 40％로 감소한 만큼, 텐션 F마다 얻어진 안정 영역의 폭도 상응하여 좁아진다. 또, 시뮬레이션 상에서는, 거리 L의 감소에 따라 양측의 비선형 수축의 범위가 커지는 경향이 있었다.

예를 들면, 텐션 F가 20N인 경우, 도 5의 조건에서는 양단으로부터 10cm 정도까지가 비선형이었지만, 도 6의 경우는 양단으로부터 14 ~ 15cm 정도까지가 비선형이었다.

도 7은, 2개의 롤러(11, 12) 사이의 기판(S)의 거리 L을 100cm, 기판(S)의 두께 t가 100㎛인 PET 필름(푸아송비 0.35, 영률 4GPa로 설정)을 대상으로 하고, 텐션 F를 100N으로 하여, 초기폭 TD0를 40cm, 60cm, 100cm로 변화시킨 경우의 수축 변형의 모습(수축량, 수축의 정도)을 시뮬레이션한 그래프이다.

초기폭 100cm인 경우(즉, L=TD0), 조건에 맞는 안정 영역은 얻지 못하고, 거리 L의 전체에 걸쳐 비선형 수축을 나타냈다. 그리고 초기폭 TD0가 60cm, 40cm로 감소함에 따라서 안정 영역이 나타났다. TD0=60cm에서의 안정 영역의 폭 Wx1은 30cm 보다 약간 작고, TD0=40cm에서의 안정 영역의 폭 Wx2는 약 60cm가 되었다.

또, 기판(S)의 푸아송비, 영률, 두께 t의 각 차이에 의한 시뮬레이션도 행했지만, 안정 영역의 출현 경향에 큰 차이는 없고, 도 5 ~ 7에 나타낸 시뮬레이션 결과로부터 고찰하여, 안정 영역의 출현에 기여하는 주된 요인이 거리 L과 초기폭 TD0의 비(比)인 것을 알았다.

도 8은, 기판(S)으로서 PET 필름을 대상으로 하여, 닙 사이의 거리 L에 대한 초기폭 TD0의 비율(TD0/L)을 세로축에, 그 거리 L에 대한 안정 영역의 폭 Wx의 비율(Wx/L)을 가로축에 취하고, 시뮬레이션 결과의 몇 개를 플롯한 그래프이다.

플롯한 시뮬레이션 결과는, 모두 텐션 F를 100N으로 한 경우이며, 세로축의 1.0과 횡축의 1.0을 연결하는 선 BS는 이론상의 경계를 나타내고, PET 필름 등의 수지성 웹(web)인 경우, 그 경향은 선 BS 보다도 왼쪽 아래에 출현하고, 오른쪽 위에는 출현하지 않는다.

도 8 중의 선 Sim1은, 두께 t가 200㎛, 푸아송비가 0.3, 영률이 6GPa인 경우에 얻어진 시뮬레이션 결과의 평균을 나타내고, 선 Sim2는, 두께 t가 100㎛, 푸아송비가 0.4, 영률이 4GPa인 경우에 얻어진 시뮬레이션 결과의 평균을 나타낸 것이다. 대표적인 PET 필름의 경우, 시뮬레이션상에서는 대체로 선 Sim1과 선 Sim2의 사이에 결과가 분포한다.

그렇지만, 두께 t가 극단적으로 얇거나, 표면에 어떠한 박막을 적층하거나 하고 있는 경우는, 선 Sim2 보다도 왼쪽 아래에 결과가 출현할 수도 있지만, 경계선 BS의 오른쪽 위에 출현하지는 않는다.

이상과 같은 시뮬레이션 결과에 의한 경향으로부터, 상술의 도 2, 도 3에서 나타낸 장치 구성상의 제원(諸元), 예를 들면, 투영 영역(EA)에서 필요하게 되는 기판(S)의 Y축 방향의 수축량(수축률, 수축의 정도)과, 그를 위해 필요한 텐션 F의 크기를 알면, 그 텐션 F에 의해서도 확보되어야 할 최저한의 안정 영역의 폭, 거리 L, 초기폭 TD0의 삼자의 관계가 미리 구해지므로, 제1 롤러(11)로부터 제2 롤러(12)까지의 기판 반송로 길이(거리 L)를 최적화할 수 있다.

다음으로, 상기와 같이 구성된 기판 처리 장치(100)를 이용하여 유기 EL 소자, 액정 표시 소자 등의 표시 소자(전자 디바이스)를 제조하는 공정을 설명한다. 기판 처리 장치(100)는, 제어부(CONT)에 설정되는 레시피(가공 조건, 타이밍, 구동 파라미터 등)의 제어에 따라서, 상기 표시 소자를 제조한다.

우선, 미도시한 롤러에 감겨진 기판(S)을 기판 공급부(2)에 장착한다. 제어부(CONT)는, 이 상태로부터 기판 공급부(2)로부터 상기 기판(S)이 송출되도록, 미도시한 롤러를 회전시킨다. 그리고, 기판 처리부(3)를 통과한 상기 기판(S)을 기판 회수부(4)에 마련된 미도시한 롤러로 권취시킨다.

제어부(CONT)는, 기판(S)이 기판 공급부(2)로부터 송출되고 나서 기판 회수부(4)에서 권취될 때까지의 사이에, 기판 처리부(3)의 반송 장치(20)에 의해서 기판(S)을 상기 기판 처리부(3) 내에서 적절히 반송시킨다.

기판 처리부(3) 내에서 반송되는 기판(S)에 대해서, 노광 장치(EX)를 이용하여 노광 처리를 행하는 경우, 우선, 제어부(CONT)는, 제1 롤러(11)와 닙 롤러(11a)에서 기판(S)을 사이에 끼워 지지한 상태에서, 기판(S) 중 제 1 롤러(11) 보다도 -X축측의 부분을 느슨하게 한다. 또, 제어부(CONT)는, 제2 롤러(12)와 닙 롤러(12a)에서 기판(S)을 사이에 끼워 지지한 상태에서, 기판(S) 중 제 2 롤러(12) 보다도 ＋X축측의 부분을 느슨하게 한다. 이 동작에 의해, 롤러 사이 부분(Sr)의 장력(텐션 F)을 기판(S)의 다른 부분에 대해서 독립적으로 조정 가능해진다.

그 후, 제어부(CONT)는, 제1 롤러(11), 닙 롤러(11a), 제2 롤러(12) 및 닙 롤러(12a)에 의해, 롤러 사이 부분(Sr)에 소정의 장력을 부가시키면서, 기판(S)을 소정의 반송 속도로 ＋X축 방향으로 반송시킨다.

제어부(CONT)는, 기판(S)을 반송시킨 상태에서, 조명부(IL)로부터 노광광을 조사함과 아울러, 마스크 스테이지(MST)를 ＋X축 방향으로 이동시킨다. 이 때, 제어부(CONT)는, 마스크 스테이지(MST)의 이동 속도와 기판(S)의 반송 속도를 동기(同期)시킨다.

이 동작에 의해, ＋X축 방향으로 이동하는 기판(S)의 피처리면(Sa)에 대해서, 마스크(M)를 통과한 노광광이 투영 영역(EA)(도 3 참조)에 투영되어, 상기 피처리면(Sa)에 마스크(M)의 패턴(P)의 상(像)이 주사(走査) 노광 방식으로 형성된다.

이와 같은 노광 동작을 행할 때, 제어부(CONT)는, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)에 약간의 회전 속도차를 부여함으로써, 기판(S)에 필요한 X축 방향의 텐션 F를 부여하여 기판(S)의 초기폭 TD0를 수축시켜, 마스크(M) 상의 패턴 영역의 Y축 방향의 치수와, 기판(S)의 피처리면(Sa) 상에 전사해야 할 패턴 영역(기판의 부분 영역)의 Y축 방향의 치수와의 상대 오차(상대 배율 오차)를 조정한다.

또, 본 실시 형태에서는, 투영 영역(EA)을 Y축 방향으로 연장한 가늘고 긴 슬릿 모양으로 하여, X축 방향으로 주사 노광하는 방식을 이용하기 때문에, 그 투영 영역(EA)이 기판(S) 상의 실질적인 피노광 영역이 된다. 그 때문에, 기판(S)의 Y축 방향의 치수 조정(수축 보정)은, 적어도 그 피노광 영역(기판의 부분 영역)에 대해서 실시되면 좋으며, 반드시, 기판(S) 상의 하나의 패턴 영역 전체에 걸쳐서, 기판(S)의 Y축 방향의 치수 조정(수축 보정)을 실시할 필요는 없다.

본 실시 형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 롤러 사이 부분(Sr)의 하측은 기판 스테이지 기구(14)의 외주면(14a)의 유체 베어링층에 의해서 지지되기 때문에, 이곳에서의 실질적인 마찰은 거의 없다. 따라서 기판(S)의 롤러 사이 부분(Sr)은, 가중 방향인 X축 방향에 대해서 신장하고, 가중 방향과 교차하는 Y축 방향에 대해서는 초기폭 TD0이 TD1으로 수축한다.

도 3에서는, 기판(S)의 롤러 사이 부분(Sr)의 Y축 방향의 수축을 과장하여 나타낸 것이지만, 기판 스테이지 기구(14)의 외주면(14a)은, 수축한 폭 TD1이 균일하게 얻어지는 안정 영역의 폭 내에 들어가도록 설정된다.

또한, 제2 롤러(12)를 통과한 후에는, 기판(S)에 작용하고 있던 텐션 F가 해소되기 때문에, 기판(S)은 탄성에 의해서 장력 부여전의 형상으로 되돌아온다. 즉, 기판(S)은, 도 3의 상태로부터 Y축 방향으로 신장함과 아울러 X축 방향으로 수축한다. 이 때문에, 도 3에 나타내는 바와 같은 Y축 방향으로 수축된 상태의 기판(S)에 마스크(M)의 패턴(P)을 전사한 후, 텐션 F를 해소하면, 피처리면(Sa)에 전사된 패턴 영역(기판의 부분 영역)은 기판(S)과 동일한 비율로 Y축 방향으로 신장하고, X축 방향으로는 수축하게 된다.

본 실시 형태에서는, 투영 영역(EA)을 Y축 방향으로 연장한 가늘고 긴 슬릿 모양으로 하여, X축 방향으로 주사 노광하는 방식을 이용한다. 이 때문에, X축 방향의 상대 배율 오차(스케일링(scaling) 오차)에 대해서는, 투영 영역(EA)에서의 기판(S)의 반송 속도 Sｖ와 마스크(M)의 이동 속도 Mｖ와의 본래의 동기(同期) 관계, Sｖ=k·Mｖ(k는 근접 노광 방식이면 1, 투영 노광 방식이면 투영계의 배율)에 대해서 약간의 속도차(기판(S)의 X축 방향의 신장률에 대응)를 부여함으로써 조정할 수 있다.

또, 기판(S)의 피처리면(Sa)에 기초층으로 이루어지는 패턴 영역(기판의 부분 영역)이 습식 프로세스(도금 공정이나 에칭 공정 등) 등으로 형성되며, 그것에 대하여 마스크(M)의 패턴 영역을 서로 겹쳐 노광하는 경우, 습식 프로세스에서 기판(S)이 비교적으로 크게 신장할 수도 있다.

이와 같은 경우, 특히 종래의 근접 노광 방식에서는, 마스크(M) 상의 패턴 영역과 기판(S)에 이미 형성된 패턴 영역(기판의 부분 영역)을, 적어도 Y축 방향(주사 노광의 방향과 직교한 방향)에 관해서 양호하게 서로 겹치는 것, 즉 Y축 방향의 스케일링 오차의 보정이 어려웠다.

본 실시 형태에서는, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)에 의해 기판(S)에 반송 방향(X축 방향)의 텐션을 부여함으로써, 기판(S)의 롤러 사이 부분(Sr)의 Y축 방향 치수를 탄성 변형의 범위로 수축시키는 것이 가능해지고, 어려웠던 Y축 방향의 스케일링 오차의 보정을 간단한 구성으로 실현할 수 있다.

따라서, 제어부(CONT)는, 안정 영역을 확보하면서, 기판(S)에 부여하는 텐션 F의 크기를 변화시켜, 기판(S)의 Y축 방향의 수축량을 조정시키는 것에 의해, 노광 패턴의 Y축 방향의 치수와, 기판(S)의 피처리면(Sa)의 Y축 방향의 치수와의 상대 비율을 조정할 수 있다. 이 때문에, 기판(S)에 전사되는 마스크 패턴상(像)의 Y축 방향의 상대 배율을 실질적으로 조정할 수 있다.

기판(S)의 Y축 방향으로의 수축량은, 기판(S)에 대한 X축 방향의 텐션 F에 따른 값이 된다. 이 때문에, 기판(S)의 Y축 방향으로의 수축량을 제어하는 경우에는, 상술의 도 5 ~ 도 8과 같은 시뮬레이션이나 실험 등에 의해서 기판(S)에 대한 X축 방향의 텐션 F와 Y축 방향의 수축량과의 관계를 데이터로서 구해 두고, 필요한 수축량에 대응하는 텐션 F가 기판(S)에 가해지도록, 제1 롤러(11), 제2 롤러(12)의 동작을 제어한다.

상기의 동작을 행함에 있어서, 제어부(CONT)는, 이하와 같이 기판(S)의 수축량(또는 수축률, 수축의 정도)을 구한다. 우선, 제어부(CONT)는, 얼라이먼트 카메라(18)를 이용하여, 기판(S)의 -Y축측 단변(端邊)에 형성된 얼라이먼트 마크(ALM)와, ＋Y축측 단변(端邊)에 형성된 얼라이먼트 마크(ALM)를 검출시킨다. 제어부(CONT)는, 얼라이먼트 카메라(18)의 검출 결과에 기초하여, 얼라이먼트 마크(ALM)의 Y축 방향의 거리를 산출하고, 상기 거리에 기초하여 롤러 사이 부분(Sr)의 Y축 방향의 치수(수축후의 폭 TD1)를 산출한다. 그 후, 제어부(CONT)는, 산출 결과와, 미리 기록되어 있던 얼라이먼트 마크(ALM)의 Y축 방향의 간격 치수를 이용하여, 기판(S)의 수축량(또는 수축률, 수축의 정도)을 산출한다.

또, 상기의 실험이나 시뮬레이션 등에서, 기판(S)의 Y축 방향의 수축량에 대응하는 X축 방향의 신장량을 데이터로서 구해 두고, X축 방향의 신장량에 따라 마스크 스테이지(MST)의 이동 속도 및 기판(S)의 반송 속도를 조정함으로써, 마스크 패턴상(像)의 X축 방향의 상대 배율(스케일링 오차)도 실질적으로 조정할 수 있다.

제어부(CONT)는, 마스크 스테이지(MST)의 이동 속도 및 기판(S)의 반송 속도를 조정하는 경우에는, 상기 마스크 스테이지(MST)의 ＋X축 방향으로의 이동 속도를 Mｖ로 하고, 상기 기판(S)의 반송 속도(기판 스테이지(14)의 외주면(14a)의 주(周)방향의 속도)를 Sｖ로 하고, X축 방향의 스케일링 오차(신장률)을 A(ppm)로 하면, 이하의 수식 (1)을 만족하도록 한다. 　

Sｖ=k·Mｖ·(1＋A), 혹은, Sｖ·(1－A)=k·Mｖ … (1)

단, k는, 근접 노광 방식이면 1, 투영 노광 방식이면 투영계의 배율이다.

또한, 제어부(CONT)는, 프록시미티 노광 방식이면, 기판(S) 상의 투영 영역(EA)과 마스크(M)와의 갭이나 평행도가 일정한 범위 내에 설정되도록, 도 2 중의 구동부(15)에 의해, 기판 스테이지 기구(14)(외주면(14a))의 자세나 위치를 적절히 조정한다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 기판(S)의 피처리면(Sa)을 처리하는 기판 처리부(3)에서, 기판(S)을 X축 방향으로 반송하는 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)와의 사이에서, 기판(S)의 Y축 방향의 치수를 안정적으로 수축시킨 상태에서 노광 처리가 가능하므로, 상대 배율(스케일링 오차)을 간단하게 조정할 수 있고, 고정밀도의 패터닝이 가능해진다.

또, 처리 장치(10)로서 노광 장치(EX)와는 다른 다른 장치를 이용한 경우에도, 기판(S)을 반송하는 반송측에서 기판(S)의 롤러 사이 부분(Sr)과, 처리 장치(10)에 의해서 처리되는 범위와의 사이의 상대적 치수를 조정할 수 있다.

마스크를 사용한 노광 장치(EX) 이외의 처리 장치(10)로서는, 예를 들면 잉크젯 프린터, DMD 등을 사용한 마스크리스(maskless) 노광기, 레이저 스포트(spot)를 주사하여 패턴 묘화(描畵)하는 레이저 빔 프린터 등이라도 마찬가지로 본 실시 형태를 적용할 수 있다.

본 발명의 기술 범위는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 적절히 변경을 가할 수 있다. 　

예를 들면, 상술의 도 2, 도 3의 구성에서는, 얼라이먼트 카메라(18)는 투영 영역(EA)의 -X축 방향의 위치에 1조(組)밖에 마련되지 않았었다. 그러나, 도 9에 나타내는 바와 같이, 투영 영역(EA)의 -X축 방향의 위치에 배치한 1조의 얼라이먼트 카메라(18a, 18d), 투영 영역(EA)과 거의 동일한 X축 방향 위치에 배치한 1조의 얼라이먼트 카메라(18b, 18e), 그리고 투영 영역(EA)의 후방의 위치(＋X축 방향의 위치, 또는, 기판(S)의 반송 방향에 관해서 투영 영역(EA)의 하류 위치)에 배치한 1조의 얼라이먼트 카메라(18c, 18f)인 합계 6개의 얼라이먼트 카메라(현미경 촬상 시스템)를 마련해도 좋다.

이 도 9와 같이 복수의 얼라이먼트 카메라(18a ~ 18f)를 배치하면, 투영 영역(EA)을 포함하는 기판(S)의 국소적인 면형상 변형(XY 면내에서의 미소(微少) 변형)을, 얼라이먼트 마크(ALM)의 X축 방향의 피치마다 리얼 타임으로 계속적으로 계측 가능해진다. 이 때문에, 투영 영역(EA) 내에서의 기판(S)의 약간의 변형 오차나 배율 오차를 고정밀도로 특정하여, 그 오차를 완화하도록, 기판(S)에 부여하는 텐션 F의 크기나, 기판 스테이지 기구(14)의 위치나 자세를 리얼 타임으로 미세 조정하는 것도 가능하다.

이와 같이, 복수의 얼라이먼트 카메라(18a ~ 18f)를 배치하는 경우도, 각 카메라에 의한 마크 검출 위치는, 기판(S)의 안정 영역 Wx 내에 포함되어 있는 것이 바람직하다.

또, 노광 장치(EX)의 마스크 스테이지(MST)를 구동하는 구동 기구로서는, 도 10, 도 11에 나타내는 바와 같은 리니어 모터 기구(LM)를 이용해도 상관없다.

도 10, 도 11은, 프록시미티 방식에 의한 주사 노광 장치의 구성을 나타내며, 마스크 스테이지(MST)는, 고정자(LMa)와 가동자(LMb)를 가지는 리니어 모터 기구(LM)에 의해서 정밀하게 구동된다.

고정자(LMa)는, X축 방향을 따라서 연장하고 있다. 고정자(LMa)에는, X축 방향을 따라서 미도시한 복수의 코일이 늘어서 배치되어 있다. 고정자(LMa)는, Y축 방향으로 마스크 스테이지(MST)를 사이에 두고 한 쌍 마련되어 있다. 한 쌍의 고정자(LMa)는, 마스크 스테이지(MST)측에 홈부를 가지고 있다. 이 홈부는, X축 방향을 따라서 형성되어 있다.

가동자(LMb)는, 마스크 스테이지(MST)의 ＋Y축측의 측면 및 -Y축측의 측면에 각각 마련되어 있다. 각 가동자(LMb)는, 각각 자석을 가지고 있다. 가동자(LMb)는, 각각 대응하는 고정자(LMa)의 홈부에 삽입되어 있다. 가동자(LMb)는, 상기 홈부를 따라서 X축 방향으로 이동 가능하다. 가동자(LMb)가 X축 방향으로 이동하는 것에 의해, 마스크 스테이지(MST)가 X축 방향으로 이동하도록, 케이스(13)의 상부에는 마스크 스테이지(MST)를 지지하는 한 쌍의 가이드면(13g)이 마련되어 있다.

본 실시 형태의 구성에서는, 기판(S)이 제1 롤러(11)로부터 제2 롤러(12)의 사이를 거의 수평하게 반송되도록 설정되며, 회전 드럼으로서 구성된 기판 스테이지 기구(14)의 외주면(14a)은, 기판(S)의 이면(裏面)과 극히 얼마 안되는 영역에서 접촉하고 있다. 즉, 투영 영역(EA)의 X축 방향의 폭을 매우 작게 하고, 외주면(14a)과 기판(S)과의 접촉 영역의 X축 방향의 폭을 슬릿 모양의 투영 영역(EA)의 X축 방향의 폭과 동일한 정도로 작게 한다.

게다가 본 실시 형태에서는, 기판 스테이지 기구(14)(회전 원통체)의 외주면의 주(周)속도가, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)에 의한 기판(S)의 X축 방향 반송 속도와 동기(同期)하도록, 구동부(15)에 의해 제어된다.

이 경우, 기판 스테이지 기구(14)의 외주면(14a)과 기판(S)과의 접촉 영역이, Y축 방향으로 가늘고 길게 연장한 슬릿 모양으로, X축 방향의 폭이 충분히 좁은 것이며, 동시에 기판 스테이지 기구(14)(회전 원통체)가 기판(S)의 반송 속도와 동기하여 회전하고 있기 때문에, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)의 사이에서 기판(S)에 X축 방향의 텐션 F를 부여하면, 상술의 도 4와 같이, 기판(S)은 Y축 방향으로 수축한다.

물론, 기판(S)과 기판 스테이지 기구(14)의 외주면(14a)이 접촉하고 있는 슬릿 모양의 영역에서는 마찰이 발생한다. 그러나, 그 영역의 X축 방향의 폭이 충분히 작으면, 그 마찰에 의한 영향을 그다지 받지 않고, 기판(S)은 대체로 도 4와 같이 수축한다.

이 도 10, 도 11과 같은 구성에서도, 기판(S)의 반송시의 텐션 F(X축 방향)를 제어함으로써, 기판(S)의 폭(Y축 방향)을 수축시키는 것이 가능하고, 패터닝시의 상대적 치수 오차(특히 Y축 방향의 상대적 스케일링 오차)를 조정할 수 있다.

또, 본 구성에서는, 투영 영역(EA)의 X축 방향의 폭을 충분히 작게 하게 되므로, 도 4, 도 5 ~ 도 8에서 설명한 안정 영역 Wx의 폭을 좁게 할 수 있고, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)의 간격(거리 L)도 짧게 할 수 있기 때문에, 장치 전체를 소형으로 할 수 있다.

또, 도 12에 나타내는 바와 같이, X축 방향으로 복수의 처리 장치를 마련된 구성이라도 상관없다. 도 12에서는, 상기의 실시 형태에 기재된 노광 장치(EX)(도 2, 3의 장치, 혹은 도 10, 11의 장치)와 동일한 구성을 가지는 처리 장치(10A 및 10B)가 X축 방향으로 2개 배치되어 있다. 마스크(M1)를 구비한 처리 장치(10A)와, 마스크(M2)를 구비한 처리 장치(10B)와의 사이에는, 기판(S)의 장력을 차단하는 장력 차단 기구(절연부)(60)가 마련되어 있다.

2개의 처리 장치(10A 및 10B)를 이용하여 기판(S)에 대해서 노광 처리를 행하는 경우, 예를 들면 도 13에 나타내는 바와 같이, 처리 장치(10A)의 마스크(M1)에 의해서 노광되는 패턴 영역(기판의 부분 영역)(PA)과, 처리 장치(10B)의 마스크(M2)에 의해서 노광되는 패턴 영역(기판의 부분 영역)(PB)이 X축 방향으로 교대로 늘어서도록, 각 처리 장치(10A 및 10B)에서 일정한 간격을 두고 노광 처리를 행하도록 할 수 있다.

이 경우, 예를 들면 X축 방향으로 왕복 이동하는 마스크 스테이지(MST)가 노광 처리시에 ＋X축 방향으로 이동한 후, －X축 방향으로 되돌아올 때까지의 시간을 확보할 수 있다.

게다가, 이와 같은 구성에서는, 처리 장치(10A, 10B)의 각각에 장착되는 마스크(M1, M2)의 각 패턴(P)은, 반드시 동일할 필요는 없다. 예를 들면 처리 장치(10A)에서는 36인치의 표시 패널용 패턴의 노광을 행하고, 처리 장치(10B)에서는 40인치의 표시 패널용 패턴의 노광을 행하도록 해도 좋다.

또, 상기 실시 형태에서는, 투영 영역(EA)이 1개의 슬릿 형상인 경우를 예로 들어 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 슬릿 모양의 노광 영역이 Y축 방향으로 복수 늘어서 형성됨과 아울러, 그들 노광 영역이 교대로 X축 방향으로 어긋난 상태로 배치되는, 이른바 지그재그 모양으로 배치된 구성이라도 상관없다.

이 경우, 지그재그 모양으로 배치되는 복수의 노광 영역의 전체(기판의 부분 영역에 상당)가, 고려되는 최대의 텐션 F에 따라 정해지는 안정 영역 Wx 내에 들어가도록 설정된다.

그런데, 먼저 설명한 바와 같이, 상기의 각 실시 형태에 나타낸 기판(S)의 Y축 방향 수축을 위한 기판 반송의 구성은, 광노광, 잉크젯 인쇄, 레이저 묘화, 정전(靜電) 전사 등의 정밀한 패터닝을 필요로 하는 각종의 처리 장치의 반송 기구로서 적용 가능하다. 그러나, 양산성의 관점으로부터는, 원통 마스크를 사용한 광노광이 유망시 되고 있다.

도 14는, 투과형의 원통 마스크(MD)를 상술의 도 2, 도 3의 실시 형태에 의한 기판 반송 기구와 조합한 프록시미티 노광 장치의 일례이다.

도 14에서, 원통 마스크(MD)는 두께가 수 밀리(milli) 이상의 석영제(製)의 중공 원통이며, 그 원통 표면에 패턴(P)이 형성된다. 원통 마스크(MD)는 에어 베어링 지지 패드(CR) 등에 의해 장치 내에 유지되고, Y축 방향으로 연장한 축(CC)을 중심으로 하여 XZ 면내에서 회전한다. 그 회전 속도는, 기판(S)의 반송 속도와 원통 마스크(MD)의 외주면(패턴(P)의 형성면)의 주(周)속도가 동기(同期)하도록 설정된다. 원통 마스크(MD)의 내부에는, 패턴(P)에 Y축 방향으로 가늘고 길게 연장한 슬릿 모양 조명광을 투사하는 조명계(IL)가 배치된다.

기판(S)은, 도 2와 동일한 기판 스테이지 기구(14)에 의해, 기체층(에어 베어링)(116)을 매개로 하여 지지면(14a)(볼록 원통면)에 따라 지지되며, 원통 마스크(MD)의 외주면의 맨 아래 부분과 지지면(14a) 상의 기판(S)의 피처리면(Sa)이, 소정의 프록시미티·갭(수십 ㎛ ~ 수백 ㎛)으로 유지되도록, 기판 스테이지 기구(지지 패드부)(14), 혹은 원통 마스크(MD)의 Z축 방향 위치가 미세 조정된다.

본 실시 형태에서, 기판 스테이지 기구(14)는, 기체층 형성부로서, 기체 공급 장치, 기체 공급로, 및 복수의 공급구(供給口) 등을 포함한다.

기판(S)의 반송 기구는, 비접촉식의 에어·턴바(air·turn bar, ATB), 제1 롤러(11), 닙 롤러(11a), 제2 롤러(12), 닙 롤러(12a)로 구성되며, 본 실시 형태에서도 제1 롤러(11)로부터 제2 롤러(12)의 사이에서 기판(S)에 X축 방향의 텐션을 부여함으로써, 기판(S)을 Y축 방향으로 수축시킨다. 그 때문에, 제1 롤러(11)의 주(周)속도(토크) 보다도 제2 롤러(12)의 주(周)속도(토크)가 소정량만 크게 되도록, 각 롤러의 구동 모터를 제어한다.

또한, 도 14와 같은 구성에서, 원통 마스크(MD)의 외주면의 곡률(반경)과, 기판 스테이지 기구(14)의 원통 모양의 지지면(14a)의 곡률과는 반드시 일치시켜 둘 필요는 없고, 지지면(14a)의 곡률은 기판(S)의 안정된 지지와 반송이 달성되도록 결정되며, 원통 마스크(MD)의 지름은 노광해야 할 디스플레이용 패널의 사이즈에 따라서 결정된다.

지금까지 설명해 온 각 실시 형태에서는, 처리 장치(10)로서, 평면 마스크(M), 또는 원통 마스크(MD)를 사용한 주사형 노광 장치를 예로 했다. 그러나, 디스플레이용 패널이 형성되는 기판(S) 상의 전체 영역을 평면 홀더에 일시적으로 흡착하여 노광하는 것과 같은 장치에서도, 본 실시 형태에 의한 반송 기구를 적용할 수 있다.

도 15, 도 16은, 기판(S)을 평면 홀더에 흡착하여 노광 처리를 행하는 장치의 일례를 나타내며, 도 15의 평면도에 나타내는 바와 같이, 기판(S) 상에는 X축 방향으로 복수의 패널 영역(기판의 부분 영역)(PD)이 일정 간격으로 형성된다. 본 실시 형태에서는, 1개의 패널 영역(PD)의 X축 방향의 폭이 기판(S)의 Y축 방향 수축의 안정 영역 Wx 내에 들어가도록, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)와의 X축 방향의 간격(거리 L)이 설정되어 있다.

또, 기판(S)의 제1 롤러(11)로부터 후방(＋X축 방향)의 거리 As까지의 비선형 영역과, 제2 롤러(12)로부터 -X축 방향으로 거리 Ae까지의 비선형 영역에는, 패널 영역(PD)이 배치되지 않도록, 패널 영역(PD)은 X축 방향으로 간극 Np(Np＞As, Ae)를 가지고 배열된다.

본 실시 형태에서는, 기판(S)을 X축 방향으로 보내어 도 15와 같은 상태, 즉, 노광 또는 묘화 처리해야 할 1개의 패널 영역(PD)이 안정 영역 Wx 내에 기판(S)이 위치하면, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)에 의한 구동을 정지하여, 기판(S)의 반송을 일시적으로 멈춘다.

도 16에 나타내는 바와 같이, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)의 사이에서, 기판(S)은 평면 홀더(120)의 상면의 평탄한 흡착면과 거의 평행하게 X축 방향으로 반송된다.

그 상태에서, 도 16에 나타내는 바와 같이, 평면 홀더(120)(흡착면)의 X축 방향의 폭은 안정 영역 Wx에 포함되도록 설정됨과 아울러, 패널 영역(PD)의 전체가 흡착되도록 설정되어 있다.

패널 영역(PD)이 평면 홀더(120)의 상부에 위치 결정되면, 평면 홀더(120)를 지지하고 있는 베이스 부재(113)가, Z축 방향의 구동 기구(122)에 의해서 상부(＋Z축 방향)로 이동하고, 기판(S)의 이면(裏面)이 평면 홀더(120)의 흡착면에 균일하게 접촉했을 때, Z축 방향의 구동이 정지된다.

그리고, 기판(S)의 패널 영역(PD)에 대응하는 이면 부분이, 평면 홀더(120)에 진공 흡착 또는 정전(靜電) 흡착에 의해 일시적으로 유지된다. 이 흡착 유지의 직전까지, 기판(S)에는 X축 방향의 텐션 F가 부여되어, 기판(S)의 안정 영역 Wx이 미리 결정된 양만큼 Y축 방향으로 수축한 상태가 유지된다.

기판(S)의 패널 영역(PD)의 전체가 평면 홀더(120)에 균일하게 흡착되면, 베이스 부재(113)의 Y축 방향의 양단부에 마련된 가이드 레일(113g)에 지지되어 X축 방향(또는 Y축 방향)으로 이동 가능한 가공 헤드(HD)가, 패널 영역(PD) 상을 1차원 또는 2차원으로 이동하여, 필요한 노광 처리나 묘화 인쇄 처리를 행한다.

가공 헤드(HD)로서는, DMD에 의한 마스크리스(maskless)의 광 패턴 제네레이터(generator), 잉크젯 프린터용 헤드, 마이크로 렌즈 어레이에 의한 소(小)마스크 패턴 투영기, 레이저 스포트(spot)에 의한 주사(走査) 묘화기 등을 이용할 수 있다.

또 가공 헤드(HD)를 베이스 부재(113)로부터 지지하는 다리부(126)에는, 헤드면과 기판(S)의 표면과의 Z축 방향의 간격이나 상대 경사를 최적으로 설정하기 위해, 미크론 오더(micron order)로 Z축 방향으로 상하 이동하는 액추에이터(피에조 모터(piezo motor)나 보이스 코일 모터(voice coil motor) 등)가 포함되며, 가공 헤드(HD)의 X축, Y축 방향의 위치는 측장용(測長用) 레이저 간섭계(IFM), 혹은 리니어 엔코더에 의해서 정밀하게 계측된다.

이 가공 헤드(HD) 내에는, 기판(S) 상의 얼라이먼트 마크(ALM)나 패널 영역(PD) 내의 특정의 패턴 형상을 광학적으로 검출하는 얼라이먼트 카메라(18)나, 다른 얼라이먼트 센서를 마련할 수 있다.

본 실시 형태의 경우, 도 15에 나타내는 바와 같이, 기판(S) 상의 패널 영역(PD)은 X축 방향으로 간극(여백) Np를 따라서 배열되지만, 제1 롤러(11)에 의한 닙 위치와 제2 롤러(12)에 의한 닙 위치와의 거리를 L, 패널 영역(PD)의 X축 방향폭을 Xpd로 하면, 이하의 식 (2)의 관계로 설정해 두면, 가공 처리를 위해 기판(S)의 반송을 일시적으로 정지했을 때에, 제1 롤러(11), 제2 롤러(12)의 각각이, 근처의 패널 영역(PD) 상에 걸려 정지(靜止)하지 않기 때문에, 패널 영역(PD)에 불필요한 흠 등을 남길 가능성을 저감할 수 있다.

Xpd＜L＜(Xpd＋2 Np) … (2)

또한, 도 15, 도 16과 같이, 기판(S) 상의 패널 영역(PD)의 전체를 정밀도 좋게 평면으로 흡착할 수 있는 경우는, 패널 영역(PD) 전체를 덮는 대형 마스크를 준비하고, 프록시미티 방식에 의한 일괄 정지(靜止) 노광을 행해도 좋다.

이상, 각 실시 형태에서는, 도 4(또는 도 9, 도 15)에 나타낸 안정 영역 Wx에서, 노광 처리를 행하는 것을 고려했지만, Y축 방향으로 연장하는 슬릿 모양의 노광 영역(투영 영역(EA))의 X축 방향의 폭을 충분히 좁게 할 수 있으면, 도 4 중의 거리 As나 거리 Ae의 비선형인 영역에서 노광을 행하는 것도 가능하다.

또, 도 2, 도 10, 도 12, 도 14, 도 15의 각각에 나타낸 처리 장치(노광 장치)에서는, 제1 안내 부재(기판 안내 부재)로서의 제1 롤러(11)(및 닙 롤러(11a))와 제2 안내 부재(기판 안내 부재)로서의 제2 롤러(12)(및 닙 롤러(12a))와의 각 주(周)속도에 약간의 차이를 부여하는 방법으로 장력 부여 기구를 구성했다. 그러나, 도 15에 나타낸 정지형(靜止型)의 기판 처리 장치(노광 장치)의 경우는, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)의 주(周)속도의 차이를 이용하지 않는 장력 부여 기구도 적용할 수 있다.

구체적으로는, 도 15, 도 16에서, 기판(S)을 반송할 때는, 제1 롤러(11)와 제2 롤러(12)에 의해, 기판(S)이 느슨한 텐션(예를 들면 10 ~ 20N 정도)으로 보내어지도록 제어하고, 기판(S)의 패널 영역(PD)이 평면 홀더(120)의 상부 공간에 위치 결정하여 정지(靜止)하면, 닙 상태는 유지한 채로, 제1 롤러(11)와 닙 롤러(11a)의 조(組)와, 제2 롤러(12)로 닙 롤러(12a)의 조(組)와의 X축 방향의 간격이 넓어지도록, 어느 한 쪽의 조를 이동시키는 구동계를 마련해도 좋다.

혹은, 도 15에서, 기판(S)의 반송 방향(＋X축 방향)에 관해서, 제1 롤러(11)의 직후의 위치와 제2 롤러(12)의 직전의 위치의 각각에, 기판(S)의 Y축 방향의 폭전체에 걸쳐 기판(S)을 강고하게 사이에 끼워 지지하는 막대 모양의 닙 부재를 마련하고, 기판(S)이 위치 결정되어 정지(靜止)하면, 그 2개소의 닙 부재로 기판(S)의 간극 (여백) Np 부분을 사이에 끼워 지지하며, 그 후, 양 닙 부재의 X축 방향의 간격이 넓어지도록, 어느 한 쪽의 닙 부재를 X축 방향으로 미세 이동시키는 구성으로 해도 좋다.

이 경우, 2개소의 닙 부재와 양 닙 부재 사이의 X축 방향의 간격을 변화시키는 구동 기구가 장력 부여 기구를 구성한다.

상기의 각 실시 형태에서는, 마크 검출 시스템으로서, 현미경 촬상 시스템(얼라이먼트 카메라(5, 18) 등)을 이용하여, 기판(S) 상의 얼라이먼트 마크(ALM)(예를 들면, 크로스바(crossbar) 형상)를 화상 계측했다. 그 때문에, 기판(S)이 일정한 속도로 반송되고 있는 상태에서, 마크(ALM)의 화상을 검출하는 경우는, 촬상한 마크(ALM)의 상(像)의 흔들림이 문제가 된다. 이에, CCD나 CMOS 등의 촬상 소자(카메라)를 이용하지 않는 마크 검출 시스템을 이용해도 좋다.

그 하나의 예는, 기판(S)의 광감응층(光感應層)이 감도(感度)를 가지지 않는 파장역의 레이저 빔을, 가늘고 긴 슬릿 모양, 또는 간섭 무늬 모양으로 정형(整形)하여 기판(S) 상에 투사하고, 기판(S) 상에 형성된 회절 격자 모양의 얼라이먼트 마크가, 그 슬릿 모양, 또는 간섭 무늬 모양의 빔을 횡단했을 때에 발생하는 회절광을 광전(光電) 검출하는 방식이다. 그 회절광이 발생한 위치는, 기판(S)을 반송하는 롤러(11, 12), 또는 도 10 중의 롤러(14)에 마련된 로터리 엔코더에 의해서 구해진다. 도 16과 같은 실시 형태의 경우는, 헤드(HD)에, 회절광을 광전 검출하는 마크 검출 시스템을 포함하여, 측장용 간섭계(IFM)에 의해서 회절광이 발생한 위치를 구할 수 있다.

S … 기판　 CONT … 제어부　
Sa … 피처리면　 ALM … 얼라이먼트 마크
EX … 노광 장치　 EA … 투영 영역
Sr … 롤러 사이 부분　 MST … 마스크 스테이지
P … 패턴　 M … 마스크　
MD … 원통 마스크 MH … 마스크 유지부　
PA, PB … 패턴 영역　 5 … 얼라이먼트 카메라　
10, 10A, 10B … 처리 장치　 11 … 제1 롤러
12 … 제2 롤러　 14 … 기판 스테이지 기구
14a … 외주면 15 … 구동부　
18 … 얼라이먼트 카메라 Wx … 안정 영역

Claims (13)

1. 가요성을 가지는 장척(長尺)의 시트 기판을 장척 방향으로 반송하고, 상기 시트 기판의 피처리면에 전자 디바이스용 패턴을 평성하는 패턴 형성 방법으로서,
   상기 시트 기판의 장척 방향으로 거리 L만큼 떨어진 2개소의 위치 각각을 안내 부재에 의해서 지지하면서, 상기 시트 기판의 상기 2개소의 위치의 사이가 상기 장척 방향과 직교하는 단척(短尺) 방향으로 소정의 정도로 수축하도록, 상기 시트 기판의 상기 거리 L의 부분에 상기 장척 방향의 장력을 부여하는 단계와,
   상기 2개소의 위치의 사이에서, 상기 시트 기판의 상기 피처리면의 이측(裏側)의 면의 일부분을, 마찰이 거의 없는 상태, 또는 접촉 영역이 충분히 작은 상태에서, 기판 지지 부재에 의해서 평면 모양 또는 곡면 모양으로 지지하는 단계와,
   상기 소정의 정도로 수축한 상태에서 상기 기판 지지 부재에 의해서 지지되는 상기 시트 기판의 일부분에 대응하여 상기 피처리면에 설정되는 영역 내에서 상기 전자 디바이스용 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 안내 부재는, 상기 시트 기판의 상기 피처리면, 또는 이측의 면과 접촉하여 회전 가능한 롤러, 혹은 상기 시트 기판을 사이에 끼워 지지하는 닙(nip) 롤러를 포함하는 패턴 형성 방법.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 패턴을 형성하는 단계는, 마스크에 형성된 상기 패턴을 투영 방식, 또는 프록시미티(proximity) 방식으로 노광하는 노광 장치, DMD를 사용한 마스크리스(maskless) 노광 장치, 레이저 스포트(spot)를 주사하여 패턴 묘화(描畵)를 행하는 프린터, 혹은 잉크젯 프린터 중 어느 하나에 의해서 실시되는 패턴 형성 방법.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 패턴을 형성하는 단계는, 상기 패턴을 투영 방식, 또는 프록시미티 방식으로 노광하는 노광 장치, DMD를 사용한 마스크리스 노광 장치, 레이저 스포트를 주사하여 패턴 묘화를 행하는 프린터 중 어느 하나에 의해서 실시되며, 상기 영역을 상기 시트 기판의 장척 방향의 폭이 좁은 슬릿(slit) 모양의 노광 영역으로 설정하고, 상기 시트 기판의 상기 2개소의 위치의 사이에서 상기 슬릿 모양의 노광 영역을 상기 시트 기판의 단척 방향의 수축의 변화율이 큰 부분에 설정하는 것을 포함하는 패턴 형성 방법.
5. 가요성을 가지는 장척의 시트 기판을 장척 방향으로 반송하고, 상기 시트 기판의 피처리면에 전자 디바이스용 패턴을 형성하는 패턴 형성 장치로서,
   상기 시트 기판의 장척 방향으로 거리 L만큼 떨어진 2개소의 위치 각각을 안내 부재에 의해 지지하면서, 상기 시트 기판의 상기 2개소의 위치의 사이가 상기 장척 방향과 직교하는 단척 방향으로 소정의 정도로 수축하도록, 상기 시트 기판의 상기 거리 L의 부분에 상기 장척 방향의 장력을 부여하는 장력 부여 기구와,
   상기 2개소의 위치의 사이에서, 상기 시트 기판의 상기 피처리면의 이측의 면의 일부분을, 마찰이 거의 없는 상태, 또는 접촉 영역이 충분하게 작은 상태에서, 평면 모양 또는 곡면 모양으로 지지하는 기판 지지 부재와,
   상기 소정의 정도로 수축한 상태에서 상기 기판 지지 부재에 의해서 지지되는 상기 시트 기판의 일부분에 대응하여 상기 피처리면에 설정되는 영역 내에서 상기 전자 디바이스용 패턴을 형성하는 패턴 형성부를 구비하는 패턴 형성 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 패턴 형성부는, 마스크에 형성된 상기 패턴을 투영 방식, 또는 프록시미티 방식으로 노광하는 노광 장치, DMD를 사용한 마스크리스 노광 장치, 레이저 스포트를 주사하여 패턴 묘화를 행하는 프린터, 혹은 잉크젯 프린터 중 어느 하나에 의해서 형성되는 패턴 형성 장치.
7. 가요성을 가지는 장척의 시트 기판을 장척 방향으로 반송하고, 상기 시트 기판의 피처리면에 전자 디바이스용 패턴을 노광하는 패턴 노광 방법으로서,
   상기 시트 기판의 장척 방향으로 거리 L만큼 떨어진 2개소의 위치 각각을 안내 부재에 의해서 지지하고, 상기 2개소의 위치의 사이가 상기 장척 방향과 직교하는 단척 방향으로 소정의 정도로 수축하도록, 상기 시트 기판의 상기 거리 L의 부분에 상기 장척 방향의 장력을 부여하는 단계와,
   상기 2개소의 위치의 사이에서, 상기 시트 기판의 상기 피처리면의 이측의 면의 일부분을, 마찰이 거의 없는 상태, 또는 접촉 영역이 충분히 작은 상태에서, 기판 지지 부재에 의해서 평면 모양 또는 곡면 모양으로 지지하는 단계와,
   상기 소정의 정도로 수축한 상태에서 상기 기판 지지 부재에 의해서 지지되는 상기 시트 기판의 상기 피처리면 상에 설정되는 노광 영역 내에서 상기 전자 디바이스용 패턴을 노광하는 단계를 포함하는 패턴 노광 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 안내 부재는, 상기 시트 기판의 상기 피처리면, 또는 이측의 면과 접촉하여 회전 가능한 롤러, 혹은 상기 시트 기판을 사이에 끼워 지지하는 닙 롤러를 포함하는 패턴 노광 방법.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 노광하는 단계는, 마스크에 형성된 상기 패턴을 투영 방식, 또는 프록시미티 방식으로 노광하는 노광 장치, DMD를 사용한 마스크리스 노광 장치, 혹은 레이저 스포트(spot)를 주사하여 패턴 묘화를 행하는 프린터 중 어느 하나에 의해서 실시되는 패턴 노광 방법.
10. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광하는 단계에서, 상기 노광 영역을 상기 시트 기판의 장척 방향의 폭이 좁은 슬릿 모양의 노광 영역으로 설정하고, 상기 시트 기판의 상기 2개소의 위치의 사이에서 상기 슬릿 모양의 노광 영역을 상기 시트 기판의 단척 방향의 수축의 변화율이 큰 부분에 설정하는 것을 포함하는 패턴 노광 방법.
11. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 지지 부재는, 상기 시트 기판의 이측의 면을 상기 장척 방향으로 곡률을 가지고 지지하는 지지면을 가지는 패턴 노광 방법.
12. 청구항 7 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노광하는 단계는, 상기 시트 기판을 장척 방향으로 소정의 반송 속도로 이동시키면서, 상기 노광 영역 내에서 상기 패턴을 주사 노광하는 것을 포함하는 패턴 노광 방법.
13. 가요성을 가지는 장척의 시트 기판의 피처리면에 전자 디바이스를 형성하는 디바이스 제조 방법으로서,
    감광층 형성 공정을 담당하는 장치에서 처리된 상기 시트 기판을 장척 방향으로 반송하는 단계와,
    상기 시트 기판의 장척 방향으로 소정 거리만큼 떨어진 2개소의 위치 각각을 안내 부재에 의해서 지지하고, 상기 2개소의 위치의 사이가 상기 장척 방향과 직교하는 단척 방향으로 소정의 정도로 수축하도록, 상기 시트 기판의 상기 소정 거리의 범위에 상기 장척 방향의 장력을 부여하는 단계와,
    상기 2개소의 위치의 사이에서, 상기 시트 기판의 상기 피처리면의 이측의 면의 일부분을, 마찰이 거의 없는 상태, 또는 접촉 영역이 충분히 작은 상태에서, 기판 지지 부재에 의해서 평면 모양 또는 곡면 모양으로 지지하는 단계와,
    상기 소정의 정도로 수축한 상태에서 상기 기판 지지 부재에 의해서 지지되는 상기 시트 기판의 상기 피처리면 상에 설정되는 노광 영역 내에서 상기 전자 디바이스용 패턴을 노광하는 단계를 포함하는 디바이스 제조 방법.
    

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